HYGD-3工廠（chǎng）供配電實訓裝置滿足（zú）大專院校、職業院校供配電技術專業實驗教學要求。實訓項目包括典（diǎn）型工廠供電一次係統，二次回路的儀表（biǎo）、保護、控製等實（shí）訓項目，並結合供配電係統的前沿技術。通過該係統的教學實訓，能（néng）熟練地掌握供配電（diàn）係統電氣主接線、工廠供電係統（tǒng）的正常停送電操作（zuò）和（hé）各種異常工（gōng）況下的倒閘操作，二次儀表回路，線路保護，電動機保護、功率因數（shù）補償（cháng），備自投等方麵的內容。實驗能融合《工廠電器設備》、《供配電技術》、《工廠供電》、《可編程控製（zhì）技（jì）術》《配電自動化》、《微機保護（hù）技術》、《電力係統繼電保護》等（děng）相關教材內（nèi）容（róng）。可用於電力、電氣類各專（zhuān）業相關（guān）課程（chéng）的（de）教學實驗和電力科研院科研項目的硬件開發平（píng）台，以（yǐ）及國家電網部門的技術人員上崗（gǎng）的培訓平台。
一、裝置的技術性（xìng）能﹑指標及配備
1基本參數（shù）
輸入電源：三相五線～380V±10% 50Hz±2%
整機容量：≤6kVA
RS-485和以太網兩種（zhǒng）通訊接口；標準MODBUS通訊協議
2 人身及設備安全保護
屏體（tǐ）框架（jià）采用電力櫃標準鋼型材，結構（gòu）牢固；
設備外殼全金屬，並可靠接地；
設備電（diàn）源進（jìn）線（xiàn）裝設30mA動作漏電保護開關,確保人生（shēng）安全；
設備采用全封（fēng）閉式實（shí）訓導線，降低使用人員觸電（diàn）風險（xiǎn）；
3 設（shè）備（bèi）組成（chéng）
本實訓裝置模擬中型工廠的供配電係統，由35kV、10kV，兩（liǎng）個不同的電（diàn）壓等級構成 ，一次係統主接線。整個（gè）係統有（yǒu）兩路35kV進線，其中一路正常（cháng）供電，另一路作為備用，通過備自（zì）投自動切換;35kV母線出線有兩路分支（zhī），一路送其（qí）他分廠，一路經總降變降壓為10kV母線的進線（xiàn）電（diàn）源1供本地使用；為（wéi）了保證供電可靠性，另加一路電源作為10kV母線的進線電源2。進線電源1和進線電源（yuán）2互為暗備用，分別給10kVⅠ段母線和10kVⅡ段母線供電，兩者也可通過備自投自動切換。
為了保證一次線路供電的可靠性，配置了微機備自投裝置（zhì）和微機線路保護裝置；為了保證高壓電動機的穩定運行，配置（zhì）了（le）高（gāo）壓電動機（jī）保護裝置；為了提高用電質量，配置了無功補償裝置；為了（le）實現自動化控製（zhì），配置了（le）10寸人機界麵、PLC控製（zhì）器、智能電量監測儀，實現了對有（yǒu）載變壓器分（fèn）接（jiē）頭狀態（tài）的采集和開關的控製。
4 一次部分
整個係統是由一次部分，二次部分，監控部分（fèn）和（hé）接口部（bù）分組成。
一次部分（fèn）包（bāo）括一次供配電線路，隔離開關和斷路器，變壓器和（hé）各種負荷（hé）。負荷種類包括普通負荷，照明負荷和動力負荷等。
① 一（yī）次供配電線路：整個（gè）係統一次供配電線路（lù）是由35 kV，10kV兩個不同的電壓等級構成，線路阻抗（kàng）采用電抗器來模擬（nǐ）。
② 隔離開關和斷路器及變壓器：係統采用一個兩卷的變壓器，模擬（nǐ）總降（jiàng）變壓器，具有載調（diào）壓功能（néng）。線路上所采用（yòng）的斷路器和隔離開關盡量選用現場的實物，或外形接近。使學生通（tōng）過正確的實（shí）驗操作，能夠（gòu）明了正確的電氣投切操作，倒閘操作，投入運行操作以（yǐ）及（jí）各種運行方式的（de）調（diào）整（zhěng）操作（zuò）規程。
③ 負荷部（bù）分（fèn）：可分為高壓電動機負荷和至1#~3#車間變電（diàn）站負荷。高壓電動機采用1.5kW三相交流異步電動（dòng）機模擬（nǐ），並（bìng）設置了直（zhí）接啟動和變頻啟動等啟動方式。1#~3#車間變電站（zhàn）負荷使用感性負載、阻性負載和風機模擬。風機不僅（jǐn）可以作為負荷的一部分，同時也能給整套裝置散熱。
5 二次部分
二次部分包括自動裝置，儀表信號單元和（hé）轉換單元。自動裝置包括微（wēi）機線路（lù）保護裝置、微機電動機保護裝置（zhì）、無功補償（cháng）裝置和微機備自（zì）投裝置；儀表信號單元包括模擬儀（yí）表、光字牌、指示燈、雲平台係統模塊等；轉換（huàn）單元包括各狀態量的切換開（kāi）關。
5.1 微機線路保護裝置
微機保護裝置需采用工業級主流產品，適用於110kV以下電壓等級的非直接接（jiē）地（dì）係統或小電阻接地係統中的進線線路，集保（bǎo）護、測量及操（cāo）作控製於一體。
技術（shù）參數
額定數據
裝置電源：AC220V 允許偏差：-20℅～+15℅；
交流電流：5A；
交流電壓：100V；
交流頻（pín）率：50Hz；
控製回路電壓： DC220V。
功率消耗
交（jiāo）流電流回路：In=5A 每相不大於0.5VA；
交流電壓回路：U=UN 每相不大於0.2VA；
控製回路：正常工作 不大（dà）於10W；
保護（hù）動作 不大於20W。
過載（zǎi）能力
交流電流回路：2倍額定電流 連續工作；
10倍額定電流 允許10s；
40倍額定電流 允許1s；
交（jiāo）流電壓回路：1.2倍額定電壓 連續（xù）工作；
控製回路：70%—120%額定電壓 連續工作（zuò）。
保護（hù）誤差
保護電流： 不大於±3% ；
保護電壓： 不大於±3% ；
溫度影響
正常（cháng）工作溫度： -10℃ ～ 55℃；
極限工作（zuò）溫度（dù）： -25℃ ～ 75℃；
裝置在-10℃～55℃溫度下動作值因溫度變（biàn）化而引起的變（biàn）差不大於±1% 。
通（tōng）信等（děng）其他功能要求（qiú）
具有RS485 網絡通訊（xùn）接口，語（yǔ）音播報功能，無線數據（jù）通訊功能、藍（lán）牙數據功能、留（liú）有反向讀取外圍儀表（biǎo）數據表功能能夠（gòu）隨時通過協議自主讀取外圍電力儀表數據到保護裝置表格（gé）中進（jìn）行統一查看。
5.2 微機電動機保護裝（zhuāng）置
本裝置適用於35kV及以下電壓等級的經消（xiāo）弧線圈接地或不接地係統中的電動（dòng）機保護測控，可集中組屏，也可在開關櫃就地（dì）安裝，全麵支持變配電（diàn）綜合自動化係統。
5.3微機備自投（tóu）裝置
適用於110kV及（jí）以下電壓等級的進（jìn）線（xiàn）開關，內橋開關及主變兩側開關的自投裝置，也可選擇帶備自投的自適應功能；可集（jí）中組（zǔ）屏（píng），也可在開關櫃就地安裝。
1．備用電源自動（dòng）投入保護（hù）裝置的作用是當工作電源消失後，自動地將備用電源投到工作母線上(進線備（bèi）自投)，以使（shǐ）連接在工作母（mǔ）線上的（de）負荷仍能正常運行；或者是兩段進線同（tóng）時投入（rù）運行，當某段PT出現（xiàn）不合格時，則將（jiāng）不合格端PT的進線斷路器跳開，隨後合上母（mǔ）聯開關（母聯（lián）備自投）。
另外，如果當那（nà）側不合格端PT的進線（xiàn）電源（yuán）恢複時（shí）（可通過檢（jiǎn）測進線電壓或者（zhě）帶電顯示器的接點（diǎn）），備自投將自動跳開母聯（lián）開關，合上該側進線開關（guān）（備自投自適應方式）；本裝置有母線互備和進線互（hù）備以及自適應三種方式。
2．母聯電流（liú）保護(速斷、過流（liú）)
3．測控功能:
1）遙（yáo）測：兩段母線的線電壓（U1ab、U1bc、U2ab、U2bc），兩條（tiáo）進線的線電壓（yā）（U1x、U2x），兩條進線的電流（I1、I2），母聯保護（IA，IB，IC）及測量電流（Ia，Ic）。
2）遙信：開入1為進線 1 開關（guān）合閘位置，開入（rù）2為進（jìn）線2開關（guān）合（hé）閘位置，開（kāi）入5備自投閉鎖信號；母（mǔ）聯（lián）控（kòng）製回路斷線、保護動作信（xìn）號、PT斷線信號、操（cāo）作機構故（gù）障信號等（děng）。
3）遙控：母聯開（kāi）關遙控跳、合；手動和（hé）遙控互為閉鎖，互為（wéi）切換。
4．輔助功能：
1）異常告警：電源消失或自檢出錯（ROM,RAM,EPROM定值檢驗出錯），閉鎖開（kāi）出繼電器。
2）控製回路斷線：由外部引入開關量。
3）遙控：裝置可（kě）接（jiē）受遙控命令對母聯開（kāi）關實行遠方跳、合控（kòng）製。
4）事件記錄（lù）：可以記錄不低（dī）於60次的各項事件數（shù）據，並可傳送（sòng）到管理係統或監控係統。
5）故障錄波：可以（yǐ）保（bǎo）存不（bú）低於事故發生時的電流電壓波形100個。
通信等其他功能要求
具有RS485 網絡通訊接（jiē）口，語音播報功能，無線數據通訊功能、藍牙數據（jù）功能、留有反向讀取外（wài）圍儀表數（shù）據表（biǎo）功能（néng）能夠隨時通過協議自主讀取外圍（wéi）電力儀（yí）表數據到（dào）保護裝置表格中進行統一（yī）查看。
5.4 微機無功補償裝置
裝置能自（zì）動（dòng）追蹤（zōng）電網功率因數（shù）並控製電容器（qì）組的投切，具有手（shǒu）動和自動（dòng）投切（qiē）功能。根據變壓器的無功功率進行分相補償，電容器組循環工作，使每（měi）組電容器均勻（yún）投運，從而（ér）減少電能損耗和電壓損失，提高設備的使（shǐ）用效率。
5.5 模擬表
采用國（guó）標6L2型（xíng）模擬表（biǎo）顯示（shì）各電（diàn）壓（yā）等級的電壓。
5.6 短路故障設置模塊
係統通過軟、硬件配合可以設置多種線路故障和模（mó）擬多種電動機故（gù）障（zhàng），短路（lù）時間和短路電流均連續可（kě）調；
6監控部（bù）分
監控部（bù）分包括觸摸屏（píng），PLC控製器、智能電量（liàng）監測儀組成。實現了對有載變壓器分接頭狀態的采集和開關的控（kòng）製、供配電係統三相電（diàn）流、三相電壓、三相有功功率、三（sān）相無功功率、三相視在功率、功率因數、頻率、電能等電參數的就地監測和遙測。
6.1觸摸屏
液晶屏：10寸（cùn）TFT液（yè）晶屏，分辨率（800*480），LED背光
CPU主板（bǎn）：ARM結構，低功耗 主頻400MHz
內存：64MSRAM
硬盤：128M FLASH
觸摸屏：4線電阻觸摸屏
接口:1*RS232，1*RS485，1*USB、以太網口
6.2智能（néng）電量（liàng）監測儀
測量電流：0.2級；
母線電壓：0.2級；
輸出（chū）精（jīng）度：0.2級；
頻率：0.01HZ；
P、Q、COSΦ；0.5級；
通訊分辨率：不大於1ms；
6.3 PLC
采用西門子PLC作為係統遠動控（kòng）製器（qì），可以采（cǎi）集一次係統所有隔（gé）離開關，斷路器的位置信號，並執行斷（duàn）路器的遙控命令，與觸摸屏、智能儀（yí）表構建供配電係統監控網絡。
6.4 接口部分（fèn）
信網絡接口有：①總線接口：選用標準（zhǔn）為RS-485的有線串行通信接口，如果把PLC控製器、微機電動（dòng）機保護裝置、微機線路（lù）保護裝置、微機備自投裝（zhuāng）置掛接至通信總線接口，利用總線（xiàn）接口與上位機的通信，可實現上位機對本係統的監控功（gōng）能。②以太網接口：通信網絡接（jiē）口用於數據的遠方（fāng）上傳，方便以（yǐ）後係統升級擴展。
6.5 供電係統創新物聯網應用雲（yún）平台模塊
本平台將物聯網技術運用於信息技術並將數據（jù）上傳至（zhì）雲平台，進行海量數（shù）據存儲，並提供（gòng）豐富的數據分析（xī）工具方便更（gèng）加準確的掌握數據與分析數據。
本平台可實現以下幾個功能：
（1）、數據雲係統上傳
（2）、手機app數據查詢
（3）、曆史數（shù）據查詢
（4）、數據分析統計
（5）、新浪微博報警
（6 ）、微信反（fǎn）向控製（zhì）
6.6 供電係統創新並離網逆變器（qì）模塊
工業級1KW並離網逆變器模塊具有低壓報警，低壓關斷，過壓關斷，過載關斷，過熱保護等多種功能。采用雙CPU控製，可選擇DSP或者STM32。采用OLED液晶顯（xiǎn）示（尺寸45*25），開（kāi）放部分核心源代碼供老師研究、深入了解並網原理（lǐ）等。
功率(W)：1000W
直流（liú）電壓（VDC）：24V
輸入電壓：180-260VAC
輸入頻率（lǜ）：50/60 Hz
逆變器輸出（chū）電壓/頻率：220VAC±5% /50Hz±1%
輸出（chū）波形：純正弦波
切換時（shí）間：<8ms
充電電流：Max 20A
逆變器輸出保護：輸入過高/過低壓（yā）保護、直流欠壓保護、尖峰浪湧保護，過載保護（hù）：100-120%30 秒;> 120%,100毫秒;>150% ,50毫秒; 輸出短路<150微秒。
噪音：< 45dB
運行環境溫度：-25-65攝氏度
MPPT電壓：15-23V
運行/貯存環境（jìng）相對濕度：0-90%無結露
運行（háng）環境海拔高度：0-3,000米
貯存環境海拔高度（dù）：0-15,000米
7 工廠供電無線智能管理係統
（1）係統采用先進的分布式智能管理（lǐ）型無線AP,通過（guò）WIFI技術實現終端覆蓋。采用15寸彩色中文（wén）觸控（kòng）屏的（de）無線係（xì）統管理器（qì），中文菜單式觸控操作界（jiè）麵，人機對（duì）話友好。移動控製終端（duān）可控製任意一台帶驅（qū）動模塊的實訓設備。可作學生機登錄實訓與考核的操作終端，也可作教師機登（dēng）錄出題設故（gù）的操作終端。
（2）集成無線實驗電源管理係統，通過終端係統監控查詢學生實驗（yàn）台的電源開（kāi）關狀態；單獨開啟關閉學（xué）生實驗台電源；全部開啟或全部關閉實驗台電源功能（néng）；定（dìng）時全閉功能；控（kòng）製範圍>50m；控製能（néng）力>50台。
（3）集成無線考核（hé）係統能實現密碼（mǎ）登（dēng）錄係統，設置數據（jù）庫路，係統測試(查詢設備)，學生庫設置，題庫與題庫等級設置，學（xué）生（shēng）鍵盤設置，考核故障發布考核試卷（juàn）提（tí）取與（yǔ）存儲考核時（shí）間設置與啟動，考核成績查（chá）詢，考核成績打印，登錄密碼修（xiū）改與恢複。
（4）學生終（zhōng）端采用大屏幕液（yè）晶顯示（shì）具有聯機考核和脫（tuō）機（jī）考核功能，學（xué）號查詢，故（gù）障（zhàng）解（jiě）除，時間（jiān）查詢，分數查，設備號查詢。
（5）集成無線（xiàn）多功能數據采集（jí）、分析、控製係統
（1）可實時長時間記錄電壓、電流（liú）、電阻、電容、通斷等，並生（shēng）成趨勢曲線。
（2）虛擬測量直流電壓，量程60.00mV、600.00mV、6.00V、60.00V、600.0V、800V
（3）虛擬交流電壓測量，量（liàng）程 60.00mV 、600.00mV、6.00V、60.00V、600.0V
（4）虛擬直流電流測（cè）量，量程 60.00mA 、600.00mA 、6.000A、10.00A
（5）虛擬交流（liú）電流測量，量程 60.00mA、600.00mA、6.000A、10.00A
（6）虛擬電阻測量，量程 600、6.000K、60.00K、600.0K、6.000M 、60.00M
（7）虛擬電容測（cè）量，量程 40.00nF 、400.00nF、4.000uF、40.00uF、400.0uF
（8）虛擬二極管測（cè）量 0V~2.0V
二 實訓（xùn）項目
1.工（gōng）廠供電電氣接線圖的（de）認（rèn）知
（1）實訓台電氣主接線模擬圖（tú）的（de）認知
（2）電氣（qì）主接（jiē）線圖的認知
2.工廠變配電室值班技能培訓（xùn）
（1）互感器的接線方法
（2）變壓器有載調壓
（3）工廠（chǎng）供電倒閘操作
（4）供配電係統多功能智能儀表（biǎo）的使用與參數設置
3.工廠供電線路的微機繼（jì）電保（bǎo）護
（1）模擬係統正常、大、小運行方式
（2）模（mó）擬係統短路
（3）電秒表的正確（què）操作
（4）微機線路保護裝置參數（shù）整定操作
（5）無時限電流速斷（duàn）保護
（6）帶時限電流速斷保護
（7）定時限過電流保護
（8）反時限過電流保護
4.高壓電動機的繼電保護
（1）變頻器參數整定（dìng）操作
（2）變頻器開環調速（sù）實訓
（3）三相異步電動機的啟動方式
（4）微機（jī）電動機保護裝置參數整定操作
（5）高壓電動機的速斷保護（hù）
（6）高壓（yā）電動機的反（fǎn）時限過流保護
5.工（gōng）廠供電係統的自動裝置實訓
（1）備（bèi）投投入（rù）條件測試
（2）進線備投（明備用）及自適（shì）應實（shí）訓
（3）母聯備投（tóu）（暗備用）及自適應實訓（xùn）
（4）無功（gōng）補償裝置認知實訓
（5）無功自動補償實訓
6. 供電係統雲平台實驗
（1）遙測、遙控、遙信實驗
（2）數據雲係統上傳
（3）手機app數據查詢
（4）曆史數據查詢
（5）數據分析統計
（6）新浪微博（bó）報警
（7）微信反向控製
（8）微信監控
labview監控（kòng）係統實驗
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