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一、概 述

智慧供配電教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝置是根據(jù)機(jī)械工業(yè)職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)中心編寫(xiě)的《高級(jí)電工技術(shù)》、《電工基礎(chǔ)（高級(jí)工適用）》、《電工技師培訓(xùn)教材》結(jié)合《工廠供電》和《供配電技術(shù)》課程研制生產(chǎn)的。主要對(duì)教材中的35kV總降壓變電所、10kV高壓變電所及車(chē)間用電負(fù)荷的供配電線路中涉及的微機(jī)繼電保護(hù)裝置、備用電源自動(dòng)投入裝置、無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置、智能采集模塊以及工業(yè)人機(jī)界面等電氣一次、二次、控制、保護(hù)等重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的，通過(guò)在本實(shí)訓(xùn)裝置中的技能訓(xùn)練能在深入理解專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能。并且本套實(shí)訓(xùn)裝置還有利于學(xué)生對(duì)變壓器、電動(dòng)機(jī)組、電流互感器、電壓互感器、模擬表記、數(shù)字電秒表及開(kāi)關(guān)元器件工作特性和接線原理的理解和掌握。

二、特 點(diǎn)

1、實(shí)用性強(qiáng)
本裝置根據(jù)典型教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)，在開(kāi)發(fā)中征求了專業(yè)教師的建議、吸收了工程應(yīng)用中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。比較系統(tǒng)地實(shí)現(xiàn)了工廠供電系統(tǒng)的受電、輸送、分配、控制、保護(hù)等實(shí)踐技能訓(xùn)練要求。學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中，還能夠掌握正確的電路投切操作，倒閘操作，運(yùn)行控制以及各種運(yùn)行方式的調(diào)整操作規(guī)程。本裝置結(jié)構(gòu)清晰，運(yùn)行靈活，操作方便，安全可靠。為學(xué)生提高實(shí)踐技能建立了一個(gè)良好的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。
2、綜合性強(qiáng)
本裝置綜合了與工廠供電相關(guān)的微機(jī)線路保護(hù)，微機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)，備自投和無(wú)功補(bǔ)償?shù)裙δ堋２捎玫氖枪I(yè)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)品，線路模型和電動(dòng)機(jī)模型都能較典型的模擬工廠的現(xiàn)場(chǎng)狀況，有利于進(jìn)行理論分析和數(shù)值分析。
3、先進(jìn)性
本裝置綜合微機(jī)繼電保護(hù)、工業(yè)觸摸屏和PLC等微機(jī)職能檢測(cè)控制的相關(guān)技術(shù)，采用分層分布式控制方式，組建成集控制，保護(hù)，測(cè)量和信號(hào)為一體的綜合自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。體現(xiàn)了當(dāng)前自動(dòng)化技術(shù)和通信技術(shù)在供配電網(wǎng)的深刻變革。

三、技術(shù)性能    

1、輸入電源：三相四線～380V±10%  50Hz±2%
2、整機(jī)容量：≤3kVA 
3、實(shí)訓(xùn)臺(tái)采用鐵質(zhì)亞光密紋噴塑，鋁質(zhì)面板
4、臺(tái)體尺寸： 1771mm×1804mm×726mm
5、RS-485和以太網(wǎng)兩種通訊接口；標(biāo)準(zhǔn)MODBUS通訊協(xié)議
6、微機(jī)保護(hù)裝置測(cè)量元件精度：刻度誤差：不大于1%；測(cè)量電流：0.2級(jí)；母線電壓：0.2級(jí)；輸出精度：0.2級(jí)；頻率：0.01HZ；P、Q、COSΦ；0.5級(jí)；通訊分辨率：不大于1ms

四、設(shè)備構(gòu)成

1、實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)由供配電系統(tǒng)主接線模擬屏、計(jì)量柜、控制柜、監(jiān)控軟件等四部分構(gòu)成。
2、實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)能模擬中型工廠的供配電系統(tǒng)，采用控制屏結(jié)構(gòu)，一次主接線印于面板上。由35 kV，10kV，兩個(gè)不同的電壓等級(jí)構(gòu)成 ，整個(gè)系統(tǒng)有兩路35kV進(jìn)線，其中一路正常供電，另一路作為備用，通過(guò)備自投自動(dòng)切換;35kV母線出線有兩路分支，一路送其他分廠，一路經(jīng)總降變降壓為10kV母線的進(jìn)線電源1供本地使用；為了保證供電可靠性，另加一路電源作為10kV母線的進(jìn)線電源2。進(jìn)線電源1和進(jìn)線電源2互為暗備用，分別給10kVⅠ段母線和10kVⅡ段母線供電，兩者也可通過(guò)備自投自動(dòng)切換。為了保證一次線路供電的可靠性，配置了微機(jī)備自投，微機(jī)線路和微機(jī)變壓器保護(hù)；為了保證高壓電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，配置了高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)；為了提高用電質(zhì)量，配置了無(wú)功補(bǔ)償裝置；為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，配置了PC機(jī)和PLC控制器，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的“四遙”功能。
3、計(jì)量柜包括：六只多功能電參數(shù)儀表（精度1.0級(jí)，量程：0～500V）帶RS-485通信接口；用于測(cè)量WL1/WL2 35KV進(jìn)線電壓電流、10kVⅠ段母線和10kVⅡ段母線進(jìn)線電壓電流；電子式有功無(wú)功組合電能表（1只）：測(cè)量電流：0.2級(jí)；母線電壓：0.2級(jí)；輸出精度：0.2級(jí)；頻率：0.01HZ；P、Q、COSΦ；0.5級(jí)；通訊分辨率：不大于1ms；
4、控制柜包括：三只指針式交流電壓表（精度1.0級(jí)，量程：0～500V）；三只指針式交流電流表（精度1.0級(jí)，量程：0～5A）；數(shù)字式電秒表（1只）：測(cè)量范圍0.0001S-9999.9S，測(cè)量誤差≤±5×10-5×量程±1個(gè)尾數(shù)字，有連續(xù)和觸動(dòng)兩種功能。適應(yīng)空觸點(diǎn)或5V-250V正極性電信號(hào)。連續(xù)性手動(dòng)復(fù)零，觸動(dòng)性即可手動(dòng)復(fù)零，也可隨測(cè)量信號(hào)自動(dòng)復(fù)零。微機(jī)線路保護(hù)裝置（1只）：具有三段式過(guò)流保護(hù)，低壓閉鎖電流保護(hù)，單相接地保護(hù)，反時(shí)限過(guò)流保護(hù)，過(guò)電流前加速，過(guò)電流后加速，重合閘等功能；微機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置（1只）：具有電流速斷，過(guò)電流，電流反時(shí)限，零序過(guò)流保護(hù)，負(fù)序電流保護(hù)和低電壓保護(hù)等功能；微機(jī)變壓器保護(hù)裝置（1只）：具有電流速斷，過(guò)電流，電流反時(shí)限，零序過(guò)流保護(hù)，負(fù)序電流保護(hù)和低電壓保護(hù)等功能；微機(jī)無(wú)功補(bǔ)償裝置（1只）：能自動(dòng)追蹤電網(wǎng)功率因數(shù)并控制電容器組的投切，具有手動(dòng)和自動(dòng)投切功能。根據(jù)變壓器的無(wú)功功率進(jìn)行分相補(bǔ)償，電容器組循環(huán)工作，使每組電容器均勻投運(yùn)，從而減少電能損耗和電壓損失，提高設(shè)備的使用效率；微機(jī)備自投裝置（1只）：有進(jìn)線備投和母聯(lián)備投方式可選 ，當(dāng)主進(jìn)線電源模擬故障失電后，備自投裝置能自動(dòng)地將備用進(jìn)線電源投到工作母線上，以此保證連接在工作母線上的負(fù)荷仍能正常工作，提高供電的可靠性和穩(wěn)定性。同時(shí)具有自適應(yīng)功能，當(dāng)檢測(cè)到主進(jìn)線電源恢復(fù)時(shí)，自動(dòng)斷開(kāi)備用進(jìn)線斷路器，延時(shí)閉合主進(jìn)線，實(shí)現(xiàn)主進(jìn)線電壓恢復(fù)時(shí)自動(dòng)切換后投入過(guò)程；同時(shí)所有的微機(jī)保護(hù)裝置均采用TI公司的高性能DSP作為控制核心芯片，采集外部系統(tǒng)的電流、電壓以及輸入輸出開(kāi)關(guān)量，并送液晶顯示。
★5、無(wú)線智能實(shí)驗(yàn)室管理考核系統(tǒng)（為保證軟件正版，投標(biāo)時(shí)提供軟件著作權(quán)證書(shū)原件備查并現(xiàn)場(chǎng)演示功能）
 該系統(tǒng)采用240*128點(diǎn)陣藍(lán)底背光液晶顯示屏及PVC輕觸鍵盤(pán)，中文顯示，試題顯示直觀。能實(shí)現(xiàn)所有維修電工掛箱任意點(diǎn)的故障設(shè)置。
1、可選擇指定故障考核方式或隨機(jī)故障考核方式。
2、隨機(jī)故障考核方式下系統(tǒng)具有自動(dòng)隨機(jī)出題功能，使每次維修的故障都不相同。
3、隨機(jī)故障考核方式可設(shè)置故障范圍及故障數(shù)量。
4、掉電后不會(huì)丟失所設(shè)置的參數(shù)及考核結(jié)果。
5、具有自動(dòng)評(píng)分參數(shù)設(shè)置、考核時(shí)間設(shè)置及倒計(jì)時(shí)、重復(fù)考號(hào)報(bào)警等功能。 
6、自動(dòng)保存80位考生的考號(hào)、分?jǐn)?shù)、誤排次數(shù)、剩余故障、剩余時(shí)間等。
7、每個(gè)故障點(diǎn)都默認(rèn)設(shè)置為開(kāi)路故障，可根據(jù)要求改變?yōu)槎搪饭收稀?br /> 8、考核系統(tǒng)未上電時(shí)，電氣線路能正常工作。上電后，電氣線路的工作狀態(tài)取決于上一次考核系統(tǒng)斷電時(shí)的情況，但在隨機(jī)故障考核方式下故障點(diǎn)位置與上次不一樣。
9、本系統(tǒng)由教師用上位機(jī)統(tǒng)一設(shè)置故障（隨機(jī)故障和指定故障），由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)輸至學(xué)生實(shí)訓(xùn)臺(tái)進(jìn)行排故訓(xùn)練或考核，實(shí)訓(xùn)考核人員條件與機(jī)會(huì)均等，客觀、科學(xué)判斷實(shí)訓(xùn)考核結(jié)果，保證考核結(jié)果的公平公正。故障點(diǎn)設(shè)置方便、快捷，訓(xùn)練考核成績(jī)自動(dòng)記錄、排序、打印，極大方便實(shí)訓(xùn)室的管理，大大減輕教師的工作量。
10、本考核系統(tǒng)有很好的通用性，通過(guò)與不同實(shí)訓(xùn)設(shè)備的組合，既可鍛煉學(xué)員動(dòng)手連接訓(xùn)練電路，掌握實(shí)操技能，又可通過(guò)智能化考核系統(tǒng)科學(xué)公正考核學(xué)員所學(xué)專業(yè)知識(shí)，有效的提高了學(xué)校的實(shí)訓(xùn)考核管理能力。
11、本系統(tǒng)采用獨(dú)立開(kāi)關(guān)電源供電，電路設(shè)計(jì)優(yōu)化合理，生產(chǎn)工藝嚴(yán)格完善，保證機(jī)器的可靠性和穩(wěn)定性。
12、本系統(tǒng)所有的數(shù)據(jù)交換都是通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸，可以方便快捷組網(wǎng)，任意添加組網(wǎng)設(shè)備數(shù)量（最高255臺(tái)），而且不需要進(jìn)行繁瑣的網(wǎng)絡(luò)布線，極大的簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)室的安裝，從而降低了組建實(shí)驗(yàn)室的成本。
13、本系統(tǒng)兼容單機(jī)考核系統(tǒng)，當(dāng)沒(méi)有安裝上位機(jī)時(shí)，本機(jī)亦可單獨(dú)使用。除成績(jī)的整理、打印等不能實(shí)現(xiàn)以外，其他所有功能均可在本機(jī)實(shí)現(xiàn)。
★6、虛擬電子測(cè)量?jī)x器系統(tǒng)軟件（為保證軟件證版，投標(biāo)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)演示并提供軟件著作權(quán)證書(shū)原件備查）
（1）具備電壓、電流、溫度采集，可以記錄觀察電壓、電流跳變的圖像數(shù)據(jù)，精度±0.05%真有效值測(cè)量USB數(shù)據(jù)傳輸，彩屏LCD顯示
（2）具有示波器、虛擬頻譜儀、虛擬萬(wàn)用表、虛擬數(shù)字量輸入輸出模塊。
（3）集雙通道電子信號(hào)圖像數(shù)據(jù)采集記錄儀、頻譜分析儀和邏輯分析儀于一體，不低于60M，具有1KHz基準(zhǔn)方波輸出接口；圖像數(shù)據(jù)可以按時(shí)間和電壓輸出到EXCEL、BMP和OSC；數(shù)據(jù)記錄最大4G；FFT、相關(guān)和功率譜頻譜分析，F(xiàn)FT支持8～1048576點(diǎn)的選擇，支持triangular、cosine、Bohman、Parzen等 18種窗；
（4）功率譜支持自功率譜和互功率譜的計(jì)算；相關(guān)支持自相關(guān)和互相關(guān)的計(jì)算；
（5）虛擬任意波形輸出模塊，頻率25Mz ，輸出波形：正弦波，三角波，方波，TTL，任意波形。
（6）虛擬萬(wàn)用表模塊：直流電壓，量程60.00mV、600.00mV、6.00V、60.00V、600.0V、800V；交流電壓測(cè)量，量程    60.00mV    、600.00mV、6.00V、60.00V、600.0V；直流電流測(cè)量，量程    60.00mA    、600.00mA    、6.000A、10.00A；交流電流測(cè)量，量程    60.00mA、600.00mA、6.000A、10.00A；電阻測(cè)量，量程    600、6.000 K、60.00 K、600.0 K、6.000 M    、60.00 M；電容測(cè)量，量程    40.00nF    、400.00nF、4.000uF、40.00uF、400.0uF；二極管測(cè)量    0V~2.0V

五、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

1、工廠供電電氣接線圖的認(rèn)知
(1)    實(shí)訓(xùn)臺(tái)電氣主接線模擬圖的認(rèn)知。
(2)    觸摸屏的正確操作。
(3)    電氣主接線圖的認(rèn)知。
2、工廠變配電室值班技能培訓(xùn)
(1)    電流互感器與電壓互感器的接線方式。
(2)    變壓器有載調(diào)壓。
(3)    線路停送電操作。
(4)    變壓器倒閘操作。
(5)    母線倒閘操作。
3、工廠高壓線路的微機(jī)繼電保護(hù)
(1)    模擬系統(tǒng)正常、最大、最小運(yùn)行方式。
(2)    模擬系統(tǒng)短路。
(3)    電秒表的正確操作。
(4)    微機(jī)線路保護(hù)裝置參數(shù)整定操作。
(5)    無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)。
(6)    帶時(shí)限電流速斷保護(hù)。
(7)    定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。
(8)    反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。
(9)    電流電壓連鎖保護(hù)。
4、工廠供電系統(tǒng)的自動(dòng)裝置實(shí)訓(xùn)
(1)    備用電源自動(dòng)投入裝置參數(shù)整定操作。
(2)    備用電源自動(dòng)投入。
(3)    無(wú)功補(bǔ)償裝置參數(shù)整定操作。
(4)    無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償功能。
(5)    備投投入條件測(cè)試。
(6)    進(jìn)線備投（明備用）及自適應(yīng)。
(7)    母聯(lián)備投（暗備用）及自適應(yīng)。
(8)    無(wú)功補(bǔ)償裝置認(rèn)知。
(9)    無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償。
5、工廠供電的監(jiān)控實(shí)訓(xùn)
1）SCADA監(jiān)控。
2）事件記錄查詢。
3）變壓器分接頭功能實(shí)訓(xùn)。
4）線路 運(yùn)行參數(shù)檢測(cè)實(shí)訓(xùn)。
5）電能曲線分析及報(bào)表
6、高壓電動(dòng)機(jī)的繼電保護(hù)
(1)變頻器參數(shù)整定操作
(2)變頻器開(kāi)環(huán)調(diào)速
(3)三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式

六、主要配置清單