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電力自動化及繼電保護綜合實驗臺

電力自動化及繼電保護綜合實驗臺

LG-DLK05型 電力自動化及繼電保護綜合實驗臺

 一、技術(shù)性能：

1.額定參數(shù)

（1）輸入電源:三相五線制380V±10%  50HZ

（2）額定容量: 15kVA

（3）外形尺寸：2000mm×730mm×180mm，允許偏差5%

2.主要組成：

    裝置主要包括大功率三相自耦調(diào)壓器、移相器、電源控制屏、一次系統(tǒng)示意圖面板、微機保護裝置、實驗桌等相關(guān)功能模塊。

（1）電源

1）交流電源

    裝置設(shè)有三相自耦調(diào)壓器，電壓AC0-230V（相電壓）連續(xù)可調(diào)，容量15kVA（帶過流、短路保護）；可以滿足各種繼電器特性的實驗要求。

2）直流電源

    提供二次回路所需220V直流電源，帶有過流保護和發(fā)光二極管指示，提供控制小母線輸出。同時提供可調(diào)整流模塊，配合調(diào)壓器輸出可實現(xiàn)直流0～220V連續(xù)可調(diào)。

（2）感應(yīng)式移相器

    三相感應(yīng)式移相器TXSGA-1kVA型

（3）二次測量儀表

    所有儀表組件均采用模塊式結(jié)構(gòu)，便于用戶使用及擴展

1）交流真有效值交流電流表（3只）

    測量范圍0-20A，分200mA，2000mA，20A三檔，直鍵開關(guān)切換，三位半數(shù)顯，精度0.5級，具有超量程報警、指示、切斷總電源等功能。

2）真有效值交流電壓表（3只）

    測量范圍0-500V，分2V、20V、200V、500V四檔，直鍵開關(guān)切換，三位半數(shù)顯，精度0.5級，具有超量程報警、指示、切斷總電源等功能。

3）直流數(shù)字電壓、電流表

    直流數(shù)字電壓表一只，測量范圍0-1000V，分2V、20V、200V、1000V四檔，直鍵開關(guān)切換，三位半數(shù)顯，精度0.5級,具有超量程報警、指示、切斷總電源等功能。

    直流數(shù)字電流表二只，測量范圍0-5A，分20mA，200mA，2A、5A四檔，直鍵開關(guān)切換，三位半數(shù)顯，精度0.5級，具有超量程報警，指示切斷總電源等功能。

4）數(shù)字式電秒表（2只）

    測量范圍0.0001S-9999.9S，測量誤差≤±5×10-5×量程±1個尾數(shù)字，有連續(xù)和觸動兩種功能。適應(yīng)空觸點或5V-250V正極性電信號。連續(xù)性手動復零，觸動性即可手動復零，也可隨測量信號自動復零。

5）數(shù)字式相位表（1只）

    采用單片機處理采樣信號，LED顯示?？蓽y量兩交流電壓間相位角和一電壓與一電流之間0～360度的相位角，反應(yīng)快，精度高。

（4）光示牌

    用于繼電保護各類事故信號和預告信號。

（5）信號指示

    黃、紅、綠指示燈各1只，蜂鳴器1只，斷路器分、合閘指示共10只。

（6）電力繼電器

    裝置所用繼電器全部采用阿繼和許繼產(chǎn)品，其中，電流，電壓，時間和中間繼電器必須采用阿繼繼電器，并采用模塊式結(jié)構(gòu)，便于用戶使用及功能擴展，具體型號如下：

1）電磁型電流繼電器6只：DL-24C/6型2只，DL-24C/2型4只。

2）DY-28C/160型電壓繼電器3只。

3）電磁型時間繼電器3只：DS-21型、DS-22型、DS-23型各1只。

4）電磁型中間繼電器5只：DZ-31B型2只，DZB-12B型1只，DZB-14B型1只，DZS-12B型1只。

5）信號繼電器3只：JX-21A/T電流起動型2只，DXM-2A電壓起動型1只。

6）BFY-12A型負序電壓繼電器1只。

7）ZC-23A型沖擊繼電器1只。

8）DH-3A重合閘裝置1只。

9）BCH-2差動繼電器1只。

10）DX-9型閃光繼電器1只。

11）BG-12B功率方向繼電器1只。

12）LZ-21整流型方向阻抗繼電器1只。

（7）模擬電力一次系統(tǒng)

1）輸電線路由兩段輸電線路組成，主要是模擬發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)備中的一次設(shè)備，主要有斷路器、隔離器件、電抗器、電力電纜以及母線、輸電線路、負載等，按照典型方式構(gòu)成單端電源輻射式輸電一次回路。

2）具有系統(tǒng)運行方式切換開關(guān)，可以模擬系統(tǒng)*大、正常、*小運行。

3）具有故障點位置切換開關(guān)，可以將故障點設(shè)置A段線路或B段線路。

4）故障類型設(shè)置模塊：通過按鈕可以設(shè)置多種故障類型，包括三相短路、兩相相間短路、兩相相間短路接地、單相接地故障。具有短路持續(xù)時間設(shè)置功能，可以通過時間繼電器設(shè)置永久性故障和暫時性故障。

5）輸電線路留有擴展接口，可以通過母線引出輸電線路至其它變電站，完成變電站相關(guān)的實驗。

6） 主變壓器采用三卷芯式變壓器,容量3.7kVA,高中低三側(cè)電壓變比為380V/220V/127V，聯(lián)結(jié)組別為Y/Y-12/D-11。

7）具有兩個變壓器故障設(shè)置開關(guān)，可以將故障點設(shè)置在中壓側(cè)或低壓側(cè)，故障性質(zhì)可以設(shè)為區(qū)內(nèi)或區(qū)外，故障類型同樣可以通過故障設(shè)置模塊設(shè)置三相短路、兩相相間短路、兩相相間短路接地、單相接地故障等故障類型。

（8）微機線路保護測控裝置

    微機線路測控裝置采用適用于電力系統(tǒng)110kV以下的工業(yè)產(chǎn)品，采用高性能的DSP芯片，保證數(shù)據(jù)采集和處理能力。主要功能如下：

1）保護功能：三段式相間阻抗保護；三段式相間過流保護，低電壓方向閉鎖；零序三段過流保護；過負荷保護；三相一次重合閘；震蕩閉鎖，斷路器失靈。

2）數(shù)據(jù)采集及控制功能：采集電流、電壓、有功、無功、功率因數(shù)、頻率；保護投入/退出。

3）通訊功能：標準的RS485通訊接口；微機保護裝置均采用液晶顯示，中文菜單操作。

（9）微機變壓器保護測控裝置

    微機變壓器主保護裝置采用適應(yīng)110KV及以下系統(tǒng)雙線圈或三線圈變壓器的差動及本體保護的工業(yè)產(chǎn)品。采用高性能的DSP芯片，保證數(shù)據(jù)采集和處理能力。主要功能如下：

1）保護功能：差動速斷保護；二次諧波制動的比率差動保護；CT斷線檢測和閉鎖功能；過負荷發(fā)信；本體保護。

2）數(shù)據(jù)采集及控制功能：變壓器三側(cè)電流的采集；保護投入/退出；遙信量。

3）通訊功能：標準的RS485通訊接口/ModBus_RTU協(xié)議；液晶顯示，中文菜單操作。

（10）微機阻抗保護測控裝置

    微機阻抗保護裝置適應(yīng)于110KV電壓等級的線路保護。采用高性能的DSP芯片，保證數(shù)據(jù)采集和處理能力。主要功能如下：

1）保護功能：距離保護，三段相間距離和接地距離，零序過流反時限，低周保護，PT斷線，重合閘后加速等。

2）數(shù)據(jù)采集及控制功能：線路電壓電流的采集；保護投入/退出；遙信量。

3）通訊功能：標準的RS485通訊接口/ModBus_RTU協(xié)議；液晶顯示，中文菜單操作。

二、系統(tǒng)組成：

1.裝置能滿足高等院校“繼電保護”、“電氣設(shè)備”、“自動裝置”、“工廠供電”、“電力系統(tǒng)微機保護”、“電力工程”等多門專業(yè)課程的實驗教學。能對發(fā)電廠、變電站及工廠供配電系統(tǒng)中的繼電器特性、繼電保護、微機保護、電氣二次控制回路、自動裝置等教學內(nèi)容進行操作實訓。

2.裝置采用固定式與組件式結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式；一次系統(tǒng)與微機保護裝置固定于實訓控制屏；電磁繼電器采用組件式安裝，可根據(jù)需要選配組件。

3.模擬電力一次系統(tǒng)由電源、兩段輸電線路、一臺三卷變壓器和負載組成，兩段線路和變壓器裝設(shè)電流互感器和電壓互感器；繼電器和微機保護裝置的交流采樣回路均接在二次回路，實驗接線和教材接線保持一致。基于一次系統(tǒng)可以設(shè)置各類型線路故障和變壓器故障，電力繼電器以及微機保護裝置均采用電力工業(yè)主流產(chǎn)品。

三、實驗項目：

1.繼電器特性實驗

（1）電磁型電流繼電器實驗

（2）電磁型電壓繼電器實驗

（3）電磁型時間繼電器實驗

（4）信號繼電器實驗

（5）中間繼電器實驗

（6）負序電壓繼電器實驗

（7）沖擊繼電器特性實驗

（8）差動繼電器特性實驗

（9）功率方向繼電器特性實驗

（10）整流型方向阻抗繼電器特性實驗

（11）DH—3型三相一次重合閘裝置實驗

2.常規(guī)繼電保護實驗

（1）線路過電流保護實驗

（2）低電壓起動過電流保護及過負荷保護實驗

（3）復合電壓起動過電流保護實驗

（4）電流閉鎖電壓速斷保護實驗

（5）單側(cè)電源輻射式輸電線路三段式電流保護實驗

（6）功率方向過流保護實驗

（7）Y/Y-12雙繞組變壓器差動保護實驗

（8）Y/d-11雙繞組變壓器差動保護實驗

（9）三繞組變壓器差動保護實驗

（10）Y/Y-12雙繞組變壓器差動保護與后備保護實驗

（11）三繞組變壓器差動保護

3.電氣二次控制回路與自動裝置實驗

（1）重復動作手動復歸中央音響信號裝置實驗

（2）重復動作自動復歸中央音響信號裝置實驗

（3）具有燈光監(jiān)視的斷路器控制回路實驗

（4）具有燈光和音響監(jiān)視的斷路器控制回路實驗

（5）閃光繼電器構(gòu)成的閃光裝置實驗

（6）裝設(shè)跳躍閉鎖繼電器的斷路器控制回路實驗

（7）方向距離保護及二次控制回路實驗

（8）自動重合閘前加速保護實驗

（9）自動重合閘后加速保護實驗

（10）備用電源自動投入實驗

4.微機線路保護實驗

（1）微機距離保護裝置基本功能實驗

（2）模擬系統(tǒng)正常﹑*大﹑*小運行方式實驗

（3）模擬系統(tǒng)短路實驗

（4）微機定時限過電流保護

（5）微機無時限電流速斷保護

（6）微機帶時限電流速斷保護

（7）階段式電流保護

（8）運行方式對保護靈敏度的影響及靈敏度校驗

（9）階段式過電流保護與自動重合閘后加速

（10）零序電流保護實驗

（11）線路常規(guī)保護與微機保護動作比較實驗

5.微機變壓器保護實驗

（1）微機變壓器保護裝置基本功能實驗

（2）系統(tǒng)正常運行及不平衡電流測量實驗

（3）微機變壓器縱差動保護整定實驗

（4）變壓器二次諧波制動實驗

（5）變壓器差動速斷保護實驗

（6）三繞組變壓器差動保護實驗

（7）Y/Y-12雙繞組變壓器差動保護實驗

（8）Y/△-11雙繞組變壓器差動保護實驗

（9）對比率制動特性的研究實驗

（10）雙繞組變壓器的過流保護實驗

（11）三繞組變壓器的過流保護實驗

（12）變壓器常規(guī)保護與微機保護比較實驗

6.微機阻抗保護實驗

（1）整定阻抗保護動作值實驗

（2）三段式阻抗保護配合實驗

（3）運行方式對阻抗保護的影響

（4）過渡電阻對阻抗保護的影響

（5）阻抗保護與自動重合閘實驗

7.繼電保護與自動裝置綜合實驗及考核實驗

（1）過流保護與三相自動重合閘綜合實驗與考核——由學生根據(jù)實驗題目自行設(shè)計線路、自擬步驟自行接線，完成對學生的實驗考核 

（2）低電壓啟動過電流保護與自動重合閘(后加速)綜合實驗與考核

（3）復合電壓啟動過電流保護與自動重合閘裝置(后加速)綜合實驗與考核

（4）電流閉鎖電壓速斷保護與自動重合閘(后加速)綜合實驗與考核

（5）過電壓保護與自動重合閘(后加速)綜合實驗與考核

（6）三段式電流保護與自動重合閘(后加速)綜合實驗與考核

（7）過電流保護與自動重合閘(前加速)綜合實驗與考核

（8）低電壓啟動過電流保護與自動重合閘(前加速)綜合實驗與考核

（9）復合電壓啟動過電流保護與自動重合閘(前加速)綜合實驗與考核

（10）電流閉鎖電壓速斷保護與自動重合閘(前加速)綜合實驗與考核

（11）過電壓保護與自動重合閘(前加速)綜合實驗與考核

（12）三段式電流保護與自動重合閘(前加速)綜合實驗與考核

8.可控勵磁發(fā)電系統(tǒng)實驗與綜合、考核實驗

（1）可控勵磁發(fā)電系統(tǒng)綜合認識與測試實驗

（2）無功調(diào)差及自動檢測實驗

（3）綜合放大及調(diào)節(jié)特性實驗

（4）過勵限制特性實驗

（5）調(diào)節(jié)整定及控制方式相互切換實驗

（6）功率器件的移相觸發(fā)電路實驗

（7）勵磁系統(tǒng)相序和極性檢測實驗

（8）可控功率整流主電路實驗

（9）可控勵磁系統(tǒng)主電路保護實驗

（10）無功欠勵限制實驗

（11）可控勵磁發(fā)電系統(tǒng)控制、保護、信號電路綜合實驗

（12）可控勵磁發(fā)電系統(tǒng)開環(huán)調(diào)試綜合實驗

（13）可控勵磁發(fā)電系統(tǒng)單機開環(huán)空載綜合實驗

（14）可控勵磁發(fā)電系統(tǒng)單機閉環(huán)空載綜合實驗

（15）可控勵磁發(fā)電系統(tǒng)單機閉環(huán)負載綜合實驗

（16）可控勵磁發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)閉環(huán)負載綜合實驗

（17）發(fā)電運行特性綜合實驗

（18）手動準同期和自同期并聯(lián)綜合實驗

（19）同步發(fā)電機參數(shù)測定綜合實驗

（20）可控勵磁發(fā)電系統(tǒng)操作運行及檢測維護考核

（21）可控勵磁發(fā)電系統(tǒng)的常見故障及處理考核

9.電力系統(tǒng)綜合實驗

（1）單機——無窮大系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行方式實驗

1）單回路穩(wěn)態(tài)對稱運行實驗

2）雙回路對稱運行與單回路對稱運行比較實驗

3）單回路穩(wěn)態(tài)非全相運行實驗

（2）電力系統(tǒng)功率特性和功率極限實驗

1）無調(diào)節(jié)勵磁時功率特性和功率極限實驗：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)改變對系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的影響；并網(wǎng)前發(fā)電機電勢Eq值不同對系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的影響

2)手動調(diào)節(jié)勵磁時功率特性和功率極限實驗

3）自動調(diào)節(jié)勵磁時功率特性和功率極限實驗：自并勵自動調(diào)節(jié)勵磁時，功率特性和功率極限實驗；他勵自動調(diào)節(jié)勵磁時，功率特性和功率極限實驗

4）單回路、雙回路輸送功率與功角關(guān)系實驗

四、裝置的人身安全保護系統(tǒng)：

1.裝置設(shè)有電流型漏電保護裝置和電壓型漏電保護裝置，控制屏內(nèi)、外或強電輸出若有漏電現(xiàn)象，立即告警并切斷總電源，確保人身安全；

2.裝置設(shè)有隔離變壓器的浮地保護以及安全實驗導線等人身安全保護功能；

3.測量儀表具有超量程保護功能，在發(fā)生超量程時，能夠發(fā)出聲光告警指示，并切斷電源；

4.實驗導線采用全封閉塑料導線，所有實驗導線、插頭和插座均符合安全保護要求，確保學生操作安全；

5.裝置設(shè)有總電源的三相空氣開關(guān)（具有漏電保護）。

 

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