多功能微機保護與變電站綜合自動化實驗培訓多功能微機保護與變電站綜合自動化實驗培訓 系統建設方案系統建設方案 多功能微機保護與變電站綜合自動化實驗培訓系統 188000 元 套 12 套 變電站信號控制系統 80000 元 套 2 套 變電站綜合自動化監控系統 80000 元 套 2 套組成 一 實驗室建設目標一 實驗室建設目標 1 建立與當前電力系統發展現狀相適應的電力系統繼電保護綜合實訓室 培養具有較高專業 技能 能夠從事變電站及配電網運行 輸電配電操作與技術管理 工礦企業電氣運行等工作的高素 質技能型人才 2 建成實驗 實踐 實訓一體的綜合型實踐教學平臺 為 工廠供電技術 工廠電氣控制 技術 電力系統繼電保護 電力系統微機保護 電力系統遠動 變電站綜合自動化 等課 程提供綜合性 開放性 研究性 設計性實驗 并提高學生的專業操作技能 3 為電氣自動化技術 電力系統自動化技術及供用電技術等相關專業學生的課程設計和畢業 設計提供良好的研究設計平臺 4 真實模擬現場設備構成及運行 為學生進行專業技能訓練提供實訓平臺 并可培訓和考核 從事發電廠 變電站 電力系統第一線生產過程的操作 運行 維護 檢修和調試的現場技術工程 人員 5 為電氣工程 電力系統等方向的科學研究提供試驗平臺 二 實驗室的主要功能及特色優勢二 實驗室的主要功能及特色優勢 擬建的電力系統繼電保護綜合實訓室是結合最新的繼電保護 輸配電和變電站綜合自動化技術 采用現場實際的試驗方法 利用最新的實驗設備構建而成 繼電保護實驗室采用電力系統常用的數字式繼電保護試驗測試儀產生信號 靈活方便 而且可 聯網組態現場真實的變電站 配電網絡 不但可以使學生對電力系統有一個整體的了解和形象化的 概念 而且可以有針對性的對現場技術人員進行培訓和考核 實驗室的特色優勢如下 1 實訓功能多實訓功能多 可進行各種常規繼電器的特性檢測操作實訓 各種微機繼電保護裝置的檢測操作實訓 電氣二 次回路的接線操作實訓 利用多套實驗培訓系統可實現變電站綜合自動化實訓功能 2 實訓效果好實訓效果好 利用微機型繼電保護試驗測試儀作為測試信號源 符合電力系統繼電保護現場檢測的典型試驗 方式 滿足對微機繼電保護裝置及繼電器的現場測試試驗要求 達到良好的實訓效果 三 實驗室設備構成三 實驗室設備構成 電力系統繼電保護綜合實訓室由 12 套 多功能微機保護與變電站綜合自動化實驗培訓系統 2 套 變電站信號控制系統 和 2 套 變電站綜合自動化監控系統 組成 一 多功能微機保護與變電站綜合自動化實驗培訓系統 一 多功能微機保護與變電站綜合自動化實驗培訓系統 多功能微機保護與變電站綜合自動化實驗培訓系統包含如下主要設備 1 常規繼電器組常規繼電器組 包括 DL 31 型電流繼電器 DY 36 型電壓繼電器 LCD 4 差動繼電器 LG 11 型功率方向繼 電器 LZ 21 型阻抗繼電器 DS 32 時間繼電器 DZY 202 中間繼電器 JC 2 沖擊繼電器 JX 3 1 閃光繼電器 JCH 4A 重合閘繼電器等多個常規保護繼電器 為了方便實驗接線 每個繼電器的模 擬量輸入端子 電流或電壓 動作觸點 常開或常閉 已引到實驗臺面板上 各繼電器可單獨使 用 也可根據需要通過接線將多個繼電器配合使用 如構成成組常規保護 2 TQWB IV 多功能實驗裝置多功能實驗裝置 TQWB IV 多功能微機保護實驗裝置是一種具有多種成組微機繼電保護功能的裝置 通過菜單 選擇 可實現 10kV 35kV 饋線成組微機保護測控裝置 110kV 線路成組微機保護測控裝置 變壓 器微機差動保護裝置 變壓器微機后備保護測控裝置 電容器微機保護測控裝置 電動機微機保護 測控裝置等功能 3 TQWX III 微機型繼電保護試驗測試儀微機型繼電保護試驗測試儀 利用 TQWX III 微機型繼電保護試驗測試儀 可手動或自動測試各種常規繼電器的動作特性 也可對微機保護裝置或自動裝置進行測試及保護動作分析 4 二次回路控制模組 二次回路控制模組 包括多向開關 斷路器操作回路 紅綠指示燈 分合閘按鈕等組成 5 實驗臺體 實驗臺體 以上 1 4 項均嵌在實驗臺體上 并包含電力系統一次模擬圖 電源和完善的人身安全防護措施 電力系統一次模擬圖面板上包含一次系統模型圖 轉換開關 斷路器分合閘控制信號插孔 斷 路器輔助觸點信號插孔及保護安裝處的電流電壓互感器二次側信號插孔及短路按鈕等 常規繼電器和 TQWB IV 多功能微機保護實驗裝置可直接從電力系統一次模擬圖面板上取信號 進行成組繼電保護實驗 6 PC 機及配套軟件機及配套軟件 PC 機作為實驗操作控制主機 用于控制測試儀產生實驗信號 PC 機上配套安裝如下軟件 1 繼電保護特性測試系統軟件 用于控制微機型繼電保護試驗測試儀發出信號 測試各種繼電器的動作特性 2 電力網信號源綜合控制系統軟件 可靈活組態各種結構的電網系統 實現可視化電力系統潮流分析 短路計算 既可單獨作為潮 流分析 短路分析軟件使用 還可通過接口程序 將網絡中各節點電壓 各線路電流信號下載到微 機型繼電保護試驗測試儀中 實時輸出電網的潮流或故障信號 二 變電站信號控制系統 二 變電站信號控制系統 由變電站信號控制主機組成 控制主機上安裝 電力網信號源綜合仿真系統軟件 并與各套 實訓系統中的 TQWX III 微機型繼電保護試驗測試儀構成變電站二次信號通信網絡 實現變電站模 型組態 潮流和故障控制 利用信號源控制主機設置變電站模型 控制多臺微機型繼電保護試驗測 試儀發出信號 模擬系統正常運行和各種故障情況 當模擬變電站正常運行時 電力網信號模擬仿 真系統軟件進行變電站潮流計算 控制主機將計算出的潮流信號通過網絡通信同步下載到多臺測試 儀中 由信號源系統產生模擬量和各種開關量給保護測控系統 當模擬系統故障運行時 電力網信 號模擬仿真系統軟件進行變電站故障運算 控制主機將計算出的故障信號同步下載到信號源系統中 提供給保護測控系統 三 變電站綜合自動化監控系統 三 變電站綜合自動化監控系統 為了更好地滿足多用戶的需求 同時方便實驗教學 變電站綜合自動化監控系統采用 C S 結構 服務器與各套實訓系統中的 TQWB IV 多功能微機保護實驗裝置通信 實現遙測 遙信 遙控 遙 調 運行監控及保護裝置的定值管理和信息處理等功能 四 系統功能與方案四 系統功能與方案 一 常規繼電器特性測試操作實訓 一 常規繼電器特性測試操作實訓 使用設備 使用設備 每組學員使用 1 套多功能微機保護與變電站綜合自動化實驗培訓系統 可同時提供實驗組數 可同時提供實驗組數 可適用于 12 組學員 每組 2 3 人效果最好 同時進行實驗 實訓操作 實驗操作 實驗操作 利用實驗臺體的微機型繼電保護試驗測試儀對各種常規繼電器的特性進行檢測操作考核及實訓 實訓效果 實訓效果 通過實訓 可培訓學員的繼電保護現場測試操作技能 實訓項目 實訓項目 1 常規電流繼電器特性測試操作實訓常規電流繼電器特性測試操作實訓 利用微機型繼電保護試驗測試儀手動或自動檢測電流繼電器的動作電流 返回電流 返回系數 及動作時間測試 2 常規電壓繼電器特性測試操作實訓常規電壓繼電器特性測試操作實訓 利用微機型繼電保護試驗測試儀手動或自動檢測電壓繼電器的動作電壓 返回電壓 返回系數 及動作時間測試 3 常規功率方向繼電器特性測試操作實訓常規功率方向繼電器特性測試操作實訓 利用微機型繼電保護試驗測試儀手動或自動檢測功率繼電器的動作范圍 最大靈敏角 角度特 性 伏安特性 4 常規阻抗繼電器特性測試操作實訓常規阻抗繼電器特性測試操作實訓 利用微機型繼電保護試驗測試儀手動或自動檢測阻抗繼電器的動作特性 最大靈敏角 記憶作 用 5 常規差動繼電器特性測試操作實訓常規差動繼電器特性測試操作實訓 利用微機型繼電保護試驗測試儀手動或自動檢測差動繼電器的比率制動特性 6 時間繼電器時間精度測試操作實訓 時間繼電器時間精度測試操作實訓 利用微機型繼電保護試驗測試儀手動或自動檢測繼電器的動作時間 可將時間精度精確到毫秒 級 7 閃光繼電器的動作測試操作實訓 閃光繼電器的動作測試操作實訓 8 沖擊繼電器動作測試操作實訓 沖擊繼電器動作測試操作實訓 9 一次重合閘繼電器動作測試操作實訓 一次重合閘繼電器動作測試操作實訓 利用微機型繼電保護試驗測試儀手動或自動檢測重合閘繼電器動作特性和重合時間精度 二 微機保護測控裝置的檢測操作實訓 二 微機保護測控裝置的檢測操作實訓 使用設備 使用設備 每組學員使用 1 套多功能微機保護與變電站綜合自動化實驗培訓系統 可同時提供實驗組數 可同時提供實驗組數 可適用于 12 組學員 每組 2 3 人效果最好 同時進行實驗 實訓操作 實驗操作 實驗操作 利用實驗臺體的微機型繼電保護試驗測試儀對實驗臺體內嵌的 TQWB IV 多功能實驗裝置的各 種功能進行檢測操作考核及實訓 實訓效果 實訓效果 通過實訓 可培訓學員的微機保護裝置檢測操作技能 實訓項目 實訓項目 1 10kV 35kV 微機饋線保護裝置的檢測操作實訓微機饋線保護裝置的檢測操作實訓 利用微機型繼電保護試驗測試儀檢測 10kV 饋線保護裝置中的三段電流保護的動作電流 動作 時間精度 反時限電流保護動作精度 利用微機型繼電保護試驗測試儀特有的動作序列及錄波功能 可檢測 10kV 饋線保護裝置的電 流保護 一次重合閘 后加速保護等綜合配合檢測實驗 2 110kV 微機饋線保護裝置的檢測操作實訓微機饋線保護裝置的檢測操作實訓 利用微機型繼電保護試驗測試儀檢測 110kV 保護裝置中的三段接地距離 三段相間距離保護 和零序電流保護的動作范圍和動作時間精度 利用微機型繼電保護試驗測試儀特有的動作序列及錄波功能 可檢測 110kV 線路保護裝置的 距離保護 零序電流保護 一次重合閘 后加速保護等綜合配合檢測實驗 3 微機型變壓器差動保護裝置的檢測操作實訓微機型變壓器差動保護裝置的檢測操作實訓 利用微機型繼電保護試驗測試儀檢測變壓器差動保護裝置中的差動速斷保護的精度 比率制動 差動保護的制動特性曲線 4 微機型變壓器后備保護裝置的檢測操作實訓微機型變壓器后備保護裝置的檢測操作實訓 利用微機型繼電保護試驗測試儀檢測變壓器后備保護裝置中的低電壓啟動過電流 復合電壓啟 動過電流保護 過負荷保護的動作定值精度 動作時間精度 5 電容器微機保護裝置的檢測操作實訓電容器微機保護裝置的檢測操作實訓 利用微機型繼電保護試驗測試儀檢測電容器微機保護裝置電流保護 過電壓保護 母線失壓保 護等保護功能的動作定值精度 動作時間精度 6 電動機微機保護裝置的檢測操作實訓電動機微機保護裝置的檢測操作實訓 利用微機型繼電保護試驗測試儀檢測電動機微機保護裝置電流保護 負序過流保護 不平衡保 護 堵轉保護 起動時間過長等保護功能的動作定值精度 動作時間精度 三 微機繼電保護實驗 三 微機繼電保護實驗 使用設備 使用設備 每組學員使用 1 套多功能微機保護與變電站綜合自動化實驗培訓系統 可同時提供實驗組數 可同時提供實驗組數 可適用于 12 組學員 每組 2 3 人效果最好 同時進行實驗 實訓操作 實驗操作 實驗操作 利用電力網信號源綜合控制系統軟件進行組態 靈活構建一次系統模型 并控制微機型繼電保 護試驗測試儀發出正常運行及各種故障情況下的電壓 電流信號 利用 TQWB IV 多功能實驗裝置 模擬各種成組微機保護裝置 進行成套微機繼電保護實驗 可用于進行繼電保護原理和技術考核 實訓效果 實訓效果 通過實訓 可使學員掌握微機繼電保護裝置的整定值設定 整定計算方法 實訓項目 實訓項目 1 10kV 35kV 微機饋線保護綜合實驗微機饋線保護綜合實驗 包括帶方向三段電流保護 反時限電流保護 三相一次重合閘 前 后加速保護 零序電壓保 護等實驗 2 110kV 微機饋線保護綜合實驗微機饋線保護綜合實驗 包括三段接地距離 三段相間距離保護 零序電流保護 三相一次重合閘 后加速保護等實驗 3 變壓器保護綜合實驗變壓器保護綜合實驗 包括變壓器差動速斷保護 比率制動差動保護 過電流保護 低電壓起動過電流保護 復合電 壓起動過電流保護 零序電流保護 零序電壓保護 過負荷保護等實驗功能 4 電容器保護綜合實驗電容器保護綜合實驗 包括限時電流速斷保護 過電流保護 過電壓保護 母線失壓保護等實驗 5 電動機保護綜合實驗電動機保護綜合實驗 包括過電流保護 不平衡保護 接地保護 堵轉保護 起動時間過長保護 低電壓保護 斷相 過熱等保護實驗 四 電氣二次回路接線實訓 四 電氣二次回路接線實訓 使用設備 使用設備 每組學員使用 1 套多功能微機保護與變電站綜合自動化實驗培訓系統 可同時提供實驗組數 可同時提供實驗組數 可適用于 12 組學員 每組 2 3 人效果最好 同時進行實驗 實訓操作 實驗操作 實驗操作 利用實驗臺體的二次回路控制模組及常規繼電器構成實驗電路 利用微機型繼電保護試驗測試 儀產生實驗信號進行操作實訓 實訓效果 實訓效果 通過實訓 可培訓學員的電氣二次接線操作技能 實訓項目 實訓項目 1 具有燈光監視的斷路器控制回路的接線實訓具有燈光監視的斷路器控制回路的接線實訓 2 帶防跳回路的斷路器控制回路接的線實訓帶防跳回路的斷路器控制回路接的線實訓 3 閃光繼電器構成的中央信號回路的接線實訓閃光繼電器構成的中央信號回路的接線實訓 4 沖擊繼電器構成的中央音響信號的接線實訓沖擊繼電器構成的中央音響信號的接線實訓 五 變電站綜合自動化操作實訓及實驗 五 變電站綜合自動化操作實訓及實驗 使用設備 使用設備 每組學員使用 4 6 套多功能微機保護與變電站綜合自動化實驗培訓系統 可同時提供實驗組數 可同時提供實驗組數 可適用于 2 3 組學員同時進行實驗 實訓操作 實驗方案 實驗方案 利用多套多功能微機保護與變電站綜合自動化實驗培訓系統可進行變電站綜合自動化操作實訓 及實驗 本系統具有強大的組態功能和良好的開放性 可以根據實驗設備的數量靈活組態任意結構的變 電站進行實驗 以 6 套設備組成的某一種變電站系統為例說明實驗方案的組成 圖 1 為一個 35kV 變電站 變電站的 35kV 進線 變壓器 2 回 10kV 出線及電容器的電壓 電流信號分別用 6 臺測 試儀模擬產生 35kV 線路保護 變壓器保護 10kV 出線保護及電容器保護分別用 6 臺 TQWB IV 多功能微機保護實驗裝置實現 通過菜單選擇將各裝置配置為不同的保護功能 系系統統 35kV 10kV 變變壓壓器器保保護護 35kV線線路路保保護護 10kV線線路路保保護護 T TQ QX XB BZ Z多多功功能能繼繼電電保保護護及及變變電電站站 綜綜合合自自動動化化實實驗驗培培訓訓系系統統 電電容容器器保保護護 圖 1 變電站自動化綜合實驗構成示意圖 變電站系統綜合聯網結構圖如圖 2 所示 具體包括兩部分 1 變電站綜合自動化通信網絡及監控平臺 利用 6 套實訓系統中的 TQWB IV 多功能微機保護實驗裝置組成變電站綜合自動化通信網絡 變電站監控系統采用 C S 結構 即采用 1 臺變電站綜自監控管