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SBGDX-02工廠供電綜合自動化實訓系統

一、 概 述

工廠供電綜合自動化實訓系統、工廠供電綜合自動化實訓室是電氣自動化控制實訓基地之一，該實訓裝置是模擬中型工廠的供配電系統，反映典型供電系統的一次和二次部分，是集控制、保護、測量和信號為一體的綜合自動化實訓平臺。該實訓室承擔著機電一體化技術、電氣自動化技術專業《工業企業供電》課程的教學及特種電工實訓教學及社會電類相關專業的企業供電培訓等教學任務。

現代化工廠（特別是大型企業）供電負荷密度大，供電方式復雜，可靠性要求高，電能質量要求嚴格，還要求考慮更高的靈活性，以適應供電負荷不斷增加和供電網絡升級的需要。針對這種情況，將綜合自動化技術融入到工廠供電系統中已成為一種必然趨勢和發展方向。

"工廠供電綜合自動化實訓系統"正是依據高職高?！豆S電器與供電》、《電氣設備及運行維護》、《供配電技術》、《供用電網絡繼電保護》、《配電系統自動化》和《配電網自動化技術》等課程的實訓教學要求，結合工廠供電系統的實際應用和發展而設計的綜合型實訓系統。

二、特 點

全面性：清楚地反映典型工廠供電系統的一次和二次部分，綜合采用多種工廠供電實際應用的電氣設備。能夠實現工廠供電系統的受電、輸送、分配、控制、保護等實踐技能訓練要求；

先進性：綜合微機繼電保護、電量計量、PLC和工控組態等微機職能檢測控制的相關技術，采用分層分布式控制方式，組建成集控制、保護、測量和信號為一體的綜合自動化實驗平臺；

實用性：系統結構清晰，運行靈活，操作可靠。

三、技術性能

1. 輸入電源：三相四線 AC380V±10% 50±2%Hz；

2. 整機容量：≤3kVA；

3. 實訓臺采用鐵質亞光密紋噴塑，鋁質面板；

4. RS-485和以太網兩種通訊接口；標準MODBUS通訊協議；

5. 微機保護裝置測量元件精度：刻度誤差：不大于1%；測量電流：0.2級；母線電壓：0.2級；輸出精度：0.2級；頻率：0.01Hz；P、Q、COSΦ；0.5級；通訊分辨率：不大于1ms。

6. 實訓系統由供配電系統主接線模擬屏、計量柜、控制柜、監控軟件等四部分構成。

7. 實訓系統能模擬中型工廠的供配電系統，采用控制屏結構，一次主接線印于鋁面板上。由35 kV，10kV，兩個不同的電壓等級構成 ，整個系統有兩路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，微機線路和微機變壓器保護；為了保證高壓電動機的穩定運行，配置了高壓電動機保護；為了提高用電質量，配置了無功補償裝置；為了實現自動化控制，配置了PC機和PLC控制器，實現了整個系統的"四遙"功能。

8. 計量柜包括：三只指針式交流電壓表（精度1.0級，量程：0～500V）；三只指針式交流電流表（精度1.0級，量程：0～5A）；指針式三相有功功率表和三相無功功率表各一只；電子式有功無功組合電能表（1只）：測量電流：0.2級；母線電壓：0.2級；輸出精度：0.2級；頻率：0.01HZ；P、Q、COSΦ；0.5級；通訊分辨率：不大于1ms；三相智能采集模塊（3只）：測量精度：電流、電壓0.2％，其他電量0.5％；帶RS-485通信接口；數字式電秒表（1只）：測量范圍0.0001S-9999.9S，測量誤差≤±5×10-5×量程±1個尾數字，有連續和觸動兩種功能。適應空觸點或5V-250V正極性電信號。連續性手動復零，觸動性即可手動復零，也可隨測量信號自動復零。

9.控制柜包括：微機線路保護裝置（1只）；微機電動機保護裝置（1只）；微機變壓器保護裝置（1只）；微機無功補償裝置（1只）；微機備自投裝置（1只）。

n 采用32位處理器，16位AD采樣，主要元件全部采用進口器件，保證了裝置電氣設計上的高可靠性，產品通過了嚴格的型式試驗和電磁兼容測試，保證了產品在惡劣環境下的適應能力和可靠性。

n 針對35kV及以下主變壓器、配電系統饋線、電容器、電動機、變壓器和備自投等而設計。除了具有完善的保護功能外，還具有對設備的電氣量的測量功能及對設備的可編程控制功能，具有通訊接口，能夠通過現場總線將數據和信息傳送至上位機（監控、調度計算機），同時接受上位機的分、合閘等控制命令。

n 采用一體化型材機箱，安裝方便靈活，適用于固定式及混合式的柜型，也可集中組屏安裝。

具有多路開關量輸入和輸出，可根據用戶需求在標準版本上擴充開入和開出，所有的開入均為交直流兩用。

n 交直流兩用操作回路，自適應0.5～5A開關跳合閘電流；操作回路配置了防跳回路。

n 配置工業級寬溫型160×160點陣液晶，全中文操作菜單及事故報文顯示。

n 面板上顯示設備的實時信息，監視設備的運行工況，如：電流、電壓、功率，開關位置等等，并有完善的預告、告警功能。

n 具有故障錄波功能，可分別記錄保護啟動前、保護動作前各兩周波，保護啟動后、保護動作后各八個周波。

n ★裝置具有模擬產生標準4相電壓3相電流，方便地進行各種組合輸出進行各種類型保護試驗。每相電壓可設置200V，精度:誤差＜0.01V；電流三相可輸出200A，精度:誤差＜0.01A。相位范圍: 360?，精度:誤差＜0.1?； 分辨率: 0.01?？赡M微機測控裝置在各運行工況下采樣值，如：停運、正常、故障等工況下電參量，在各工況狀態下自動切換所設定值，配合裝置正確投切一次設備。

n 具有 1 個標準的 RS485 通訊接口(Modbus RTU 通訊協議)，

n 兩路以太網通訊（IEC60870-5-103通訊規約）。

n 整機靜態功耗小于10W。

n 高抗干擾性，通過10項電磁兼容認證（快速瞬變、靜電放電、浪涌抗干擾等）。

10. 上位機得監控軟件，監控主機與現場智能設備采用RS485總線，Modbus-RTU協議構建底層監控網絡。主要實現以下功能：1、對供配電一次系統進行組態，實時顯示主接線的變化；2、實時采集、顯示、存儲各類電量參數；3、對采集的各種電量量可生成實時和歷史曲線和報表，以利于實驗者比較、分析實驗數據；4、監視各斷路器位置、保護動作出口狀態；能夠控制輸電線路斷路器的跳/合閘；5、根據采集的母線電量實現對電壓、無功的自動調整。

11. PLC采用西門子PLC主機。

四、實訓項目

1.工廠供電電氣接線圖的認知

(1)工廠供電一次電氣接線模擬圖的認知

(2)工廠供電二次控制回路接線及信號回路實訓

(3)電壓和電流互感器的接線方法

(4)工廠供電倒閘操作

2.工廠自動裝置實訓

（1）備用電源自動投入裝置參數整定操作

（2）備用電源自動投入

（3）無功補償裝置參數整定操作

（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

（7）母聯備投（暗備用）及自適應

（8）無功補償裝置認知

（9）手動/自動功率因數補償

（10）線路無功控制

（11）VQC電壓無功控制

3.工廠高壓線路的微機繼電保護

（1）模擬系統短路

（2）微機線路保護裝置參數整定操作

（3）無時限電流速斷保護

（4）帶時限電流速斷保護

（5）定時限過電流保護

（6）★方向過電流保護

（7）過電流三相一次重合閘保護

（8）反時限過電流保護

（9）電流電壓連鎖保護

（10）零序電流保護

（11）零序電壓保護

4.高壓電動機的繼電保護

（1）變頻器參數整定操作

（2）變頻器的開環調速實訓

（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整定操作

（5）高壓電動機的速斷保護

（6）高壓電動機躲過啟動電流速斷保護

（7）★高壓電動機的負序過電流保護

（8）高壓電動機堵轉保護

（9）高壓電動機的反時限過流保護

（10）高壓電動機過電壓保護

（11）高壓電動機欠電壓保護

（12）高壓電動機零序過電流保護

5.變壓器微機繼電保護

（1）變壓器過流保護

（2）變壓器反時限過流保護

（3）變壓器過負荷保護

（4）變壓器零序過流保護

（5）變壓器零序電壓保護

（6）變壓器低電壓保護

（7）變壓器瓦斯、超溫等非電量保護

6.整體監控及綜合自動化

(1)SCADA監控

(2)線路故障定位、報警及切除

(3)電能曲線分析及報表

五、工廠供電綜合自動化實訓系統配置清單