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一、概述

工廠供電技術(shù)實訓裝置”是根據(jù)機械工業(yè)職業(yè)技能鑒定指導中心編寫的?高級電工技術(shù)?、?電工基礎(chǔ)（高級工適用）?、?電工技師培訓?等教材并結(jié)合?工廠供電?和?供配電技術(shù)?課程研制開發(fā)的。主要對教材中的35kV總降壓變電所、10kV高壓變電所供配電線路中涉及的微機繼電保護裝置、微機備用電源自動投入裝置、微機無功自動補償裝置、變頻器以及工業(yè)人機界面等電氣一次、二次、控制、保護等重點教學內(nèi)容進行設(shè)計開發(fā)的，通過在本實訓裝置中的技能訓練能在深入理解專業(yè)知識的同時，培養(yǎng)學生的實踐技能。并且本套實訓裝置還有利于學生對變壓器、電動機組、電流互感器、電壓互感器、模擬表記、數(shù)字電秒表及開關(guān)等元器件工作特性和接線原理的理解和掌握。

二、系統(tǒng)功能

本實驗系統(tǒng)模擬中型工廠的供配電系統(tǒng)，由35 kV，10kV，兩個不同的電壓等級構(gòu)成。整個系統(tǒng)有兩路35kV進線，其中一路正常供電，另一路作為備用，通過備自投自動切換;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母線的進線電源2。進線電源1和進線電源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，配置了微機備自投和微機線路保護；為了保證高壓電動機的穩(wěn)定運行，配置了高壓電動機保護；為了提高用電質(zhì)量，配置了無功補償裝置；為了實現(xiàn)自動化控制，配置了人機界面和PLC控制器，實現(xiàn)了對有載變壓器分接頭狀態(tài)的采集和開關(guān)的控制。電腦及配套系統(tǒng)軟件組成，系統(tǒng)通過RS485通訊口與微機相聯(lián)，實時顯示電力系統(tǒng)的運行狀況，以及開關(guān)的動作情況；打印報表，實現(xiàn)遙測、遙信、遙控、遙調(diào)等電力系統(tǒng)調(diào)度自動化功能，能完成多機電力系統(tǒng)運行實驗、多機電力系統(tǒng)分析實驗、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化實驗等方面的實驗。

三、系統(tǒng)組成

整個系統(tǒng)是由一次部分，二次部分，監(jiān)控部分組成。

1、一次部分

一次部分包括一次供配電線路，隔離開關(guān)和斷路器，變壓器和各種負荷。負荷種類包括普通負荷，照明負荷和動力負荷等。

①一次供配電線路：整個系統(tǒng)一次供配電線路是由35 kV，10kV兩個不同的電壓等級構(gòu)成，線路阻抗采用電抗器和電阻來模擬。

②隔離開關(guān)和斷路器及變壓器：系統(tǒng)采用一個兩卷的變壓器，模擬總降變壓器，具有有載調(diào)壓功能。線路上所采用的斷路器和隔離開關(guān)盡量選用現(xiàn)場的實物，或外形接近。使學生通過正確的實驗操作，能夠明了正確的電氣投切操作，倒閘操作，投入運行操作以及各種運行方式的調(diào)整操作規(guī)程。

③負荷部分：可分為高壓電動機負荷和至1#~3#車間變電站負荷。高壓負荷是用電動機組模擬，采用370 W的三相交流異步電動機帶同步發(fā)電機，設(shè)置直接啟動和變頻啟動等啟動方式。1#~3#車間變電站負荷負荷使用純電阻，電感和風機模擬。風機不僅可以作為負荷的一部分，同時也能給整套裝置散熱。

2、二次部分

二次部分包括自動裝置，儀表信號單元和轉(zhuǎn)換單元。自動裝置包括微機線路保護裝置、微機電動機保護裝置、無功補償裝置和備自投裝置；儀表信號單元包括模擬儀表、光字牌、指示燈等；轉(zhuǎn)換單元包括各狀態(tài)量的切換開關(guān)。

① 微機線路保護裝置：具有三段式過流保護，低壓閉鎖電流保護，單相接地保護，反時限過流保護，過電流前加速，過電流后加速，重合閘等功能。

② 微機電動機保護裝置：具有電流速斷，過電流，電流反時限，零序過流保護，負序電流保護和低電壓保護等功能。

③ 微機無功補償裝置：能自動追蹤電網(wǎng)功率因數(shù)并控制電容器組的投切，具有手動和自動投切功能。根據(jù)變壓器的無功功率進行分相補償，電容器組循環(huán)工作，使每組電容器均勻投運，從而減少電能損耗和電壓損失，提高設(shè)備的使用效率。

④ 微機備自投裝置：有進線備投和母聯(lián)備投方式可選 ，當主進線電源模擬故障失電后，備自投裝置能自動地將備用進線電源投到工作母線上，以此保證連接在工作母線上的負荷仍能正常工作，提高供電的可靠性和穩(wěn)定性。同時具有自適應(yīng)功能，當檢測到主進線電源恢復(fù)時，自動斷開備用進線斷路器，延時閉合主進線，實現(xiàn)主進線電壓恢復(fù)時自動切換后投入過程。

3、監(jiān)控部分

監(jiān)控部分包括觸摸屏，PLC控制器組成。實現(xiàn)了對有載變壓器分接頭狀態(tài)的采集和開關(guān)的控制。

四、完成的實訓項目

1.工廠供電電氣接線圖的認知
(1)實訓臺電氣主接線模擬圖的認知。
(2)觸摸屏的正確操作。
(3)電氣主接線圖的認知。
2.工廠變配電室值班技能培訓
(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繼電保護
(1)模擬系統(tǒng)正常、最大、最小運行方式。
(2)模擬系統(tǒng)短路。
(3)電秒表的正確操作。
(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。
(9)電流電壓連鎖保護。
4.高壓電動機的繼電保護
(1)變頻器參數(shù)整定操作。
(2)變頻器的開環(huán)調(diào)速實訓。
(3)三相異步電動機的啟動方式。
(4)微機電動機保護裝置參數(shù)整定操作。
(5)高壓電動機的速斷保護。
(6)高壓電動機的反時限過流保護。
(7)模擬電動機出口短路。
(8)微機電動機保護裝置參數(shù)整定操作。
(9)高壓電動機的速斷保護。
(10)高壓電動機的反時限過流保護。
5.工廠供電系統(tǒng)的自動裝置實訓
(1)備用電源自動投入裝置參數(shù)整定操作。
(2)備用電源自動投入。
(3)無功補償裝置參數(shù)整定操作。
(4)無功自動補償功能。
(5)備投投入條件測試。
(6)進線備投（明備用）及自適應(yīng)。
(7)母聯(lián)備投（暗備用）及自適應(yīng)。
(8)無功補償裝置認知。
(9)無功自動補償。
6.變壓器微機繼電保護
1）變壓器電流速斷保護。
2）變壓器過電流保。
3）變壓器瓦斯保護。
4）變壓器過負荷保護。
7．常規(guī)繼電器特性及保護實訓
1）電流繼電器特性實訓。
2）電壓繼電器特性實訓。
3）信號繼電器特性實訓。
4）中間繼電器特性實訓。
5）差動繼電器特性實訓。
6）具有燈光監(jiān)視的斷路器控制回路。
7）具有燈光和音響監(jiān)視的斷路器控制回路。
8）重復(fù)動作手動復(fù)歸中央信號裝置。
8.工廠供電的監(jiān)控實訓
1）SCADA監(jiān)控。
2）四遙（遙信、遙控、遙測、遙調(diào)）實驗。
3）變壓器分接頭功能實訓。
4）線路 運行參數(shù)檢測實訓。
5）故障錄波。
6）事件記錄查詢。

基本配置：

部分監(jiān)控畫面：