繼電保護與供配電技術(shù)實驗系統(tǒng)：必不可少的實驗設(shè)備
2024-05-31 06:43 繼電保護是供配電技術(shù)中的重要環(huán)節(jié)，它起著保障電力系統(tǒng)安全運行的關(guān)鍵作用。在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，繼電保護與供配電技術(shù)實驗系統(tǒng)已經(jīng)成為必不可少的設(shè)備。本文將介紹繼電保護與供配電技術(shù)實驗系統(tǒng)的重要性以及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。
首先，繼電保護的作用不言而喻。在電力系統(tǒng)中，各種故障和異常情況時有發(fā)生，如短路、過載、接地故障等。如果沒有及時的繼電保護措施，這些故障可能導(dǎo)致設(shè)備損壞、電力中斷甚至引發(fā)火災(zāi)等嚴重后果。繼電保護的實驗系統(tǒng)可以模擬各種故障情況，幫助工程師分析故障原因，優(yōu)化繼電保護系統(tǒng)的配置和參數(shù)設(shè)置，提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。
其次，供配電技術(shù)實驗系統(tǒng)是繼電保護的重要組成部分。通過供配電技術(shù)實驗系統(tǒng)，工程師可以進行繼電保護的綜合實驗，如過電流保護、差動保護、遠動保護等。實驗系統(tǒng)中的設(shè)備和測試裝置可以模擬真實的電力系統(tǒng)運行情況，幫助工程師掌握繼電保護的工作原理和操作技能。在實驗中，工程師可以了解各種保護原理、調(diào)試技巧以及故障處理方法，提高自己的繼電保護水平。
總之，繼電保護與供配電技術(shù)實驗系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中不可或缺的一部分。它們的重要性無法被忽視，對于確保電力系統(tǒng)的安全運行具有重要意義。通過理解繼電保護與供配電技術(shù)實驗系統(tǒng)的作用和應(yīng)用，我們可以更好地應(yīng)對電力系統(tǒng)中的各種故障和異常情況，保障電力供應(yīng)的穩(wěn)定和可靠。
一、概述
隨著計算機及通信技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化技術(shù)發(fā)生了深刻的變化，使之逐步從局部的、單一功能的自動化，向整體系統(tǒng)綜合自動化發(fā)展，并且從輸電網(wǎng)自動化向供配電網(wǎng)自動化延伸。繼電保護與供配電技術(shù)實驗系統(tǒng)正是基于將工業(yè)上的新技術(shù)引入到實踐教學(xué)中這一的目的而研發(fā)的新型系列實驗裝置。繼電保護與供配電技術(shù)實驗系統(tǒng)是參照目前高等院校《工廠供電》、《工廠供配電技術(shù)》等專業(yè)課程中的教學(xué)內(nèi)容，注重工廠供配電技術(shù)的實用性，圍繞著工廠供配電系統(tǒng)的整體功能及相關(guān)實用技術(shù)，能以真實直觀的實驗教學(xué)形式對學(xué)生進行專業(yè)技能訓(xùn)練。
二、特點
實用性強：繼電保護與供配電技術(shù)實驗系統(tǒng)取材于實際的工廠配電設(shè)計，再結(jié)合教材中的相關(guān)內(nèi)容開發(fā)而成，由于它將理論應(yīng)用于實際，因而具有一定的實用價值。
綜合性強：繼電保護與供配電技術(shù)實驗系統(tǒng)具有工廠供電相關(guān)的線路保護，變壓器保護，備投和無功補償?shù)裙δ堋?br style="padding: 0px; margin: 0px;" /> 先進性：繼電保護與供配電技術(shù)實驗系統(tǒng)以計算機網(wǎng)絡(luò)為核心，采用分層，分布式控制方式，組建成集控制、保護、測量于一體的綜合自動化實驗平臺。
三、技術(shù)性能
輸入電源：三相四線（或三相五線）380±10% 50Hz
工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%（25℃） 海拔＜4000m
微機保護：RS-485和以太網(wǎng)兩種通訊接口；標準MODBUS通訊協(xié)議； 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。實訓(xùn)系統(tǒng)由供配電系統(tǒng)主接線模擬屏、計量柜、控制柜、監(jiān)控軟件等四部分構(gòu)成。實訓(xùn)系統(tǒng)能模擬中型工廠的供配電系統(tǒng)，采用控制屏結(jié)構(gòu)，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(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，微機線路和微機變壓器保護；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PC機和PLC控制器，實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的“四遙”功能。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（1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(shù)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(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(fù)零，觸動性即可手動復(fù)零，也可隨測量信號自動復(fù)零。
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(shè)計上的高可靠性，產(chǎn)品通過了嚴格的型式試驗和電磁兼容測試，保證了產(chǎn)品在惡劣環(huán)境下的適應(yīng)能力和可靠性。
針對35kV及以下主變壓器、配電系統(tǒng)饋線、電容器、電動機、變壓器和備自投等而設(shè)計。除了具有完善的保護功能外，還具有對設(shè)備的電氣量的測量功能及對設(shè)備的可編程控制功能，具有通訊接口，能夠通過現(xiàn)場總線將數(shù)據(jù)和信息傳送至上位機（監(jiān)控、調(diào)度計算機），同時接受上位機的分、合閘等控制命令。
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(guān)量輸入和輸出，可根據(jù)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。
交直流兩用操作回路，自適應(yīng)0.5～5A開關(guān)跳合閘電流；操作回路配置了防跳回路。
配置工業(yè)級寬溫型160×160點陣液晶，全中文操作菜單及事故報文顯示。
面板上顯示設(shè)備的實時信息，監(jiān)視設(shè)備的運行工況，如：電流、電壓、功率，開關(guān)位置等等，并有完善的預(yù)告、告警功能。
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。
★裝置具有模擬產(chǎn)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(shè)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: 360º，精度:誤差＜0.1º； 分辨率: 0.01º�？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(tài)下自動切換所設(shè)定值，配合裝置正確投切一次設(shè)備。
具有 1 個標準的 RS485 通訊接口(Modbus RTU 通訊協(xié)議)，
兩路以太網(wǎng)通訊（IEC60870-5-103通訊規(guī)約）。
整機靜態(tài)功耗小于10W。
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）。
四、實驗項目
1、工廠高壓線路的微機繼電保護實驗
（1）微機保護裝置認知實驗
(2) 無時限電流速斷保護實驗
(3) 帶時限電流速斷保護實驗
(4) 定時限過電流保護實驗
(5) 反時限過電流保護實驗
(6) 電流電壓連鎖保護實驗
(7) 單相接地保護實驗
(8) 階段式過電流保護與自動重合閘前加速實驗
(9) 階段式過電流保護與自動重合閘后加速實驗
2. 工廠供電系統(tǒng)的自動裝置實驗
(1) 備用電源自動投入裝置認知實驗
(2) 備用電源自動投入實驗
(3) 低壓減載實驗
(4) 無功補償裝置認知實驗
(5) 無功自動補償實驗
(6) 模擬工廠供電倒閘操作
3. 供電系統(tǒng)自動化實驗
(1) 線路故障定位，隔離和自動恢復(fù)供電
(2) 線路運行參數(shù)數(shù)據(jù)的檢測
(3) 線路無功控制實驗
(4) 線路電壓調(diào)整實驗
(5) 線路電壓/無功集成控制實驗
4、變壓器保護實驗
(1) 變壓器過電流保護
（2）變壓器過負荷保護
（3）變壓器電流速斷
（4）變壓器倒閘操作
5、母線實驗
（1）單母線倒閘操作
（2）雙母線倒閘操作
（3）母線縱差保護
6. SCADA實驗
（1）遙測、遙控、遙調(diào)、遙信實驗
（2）系統(tǒng)電量檢測與負荷曲線在線監(jiān)測
（3）觸摸屏與智能儀表通訊組態(tài)實訓(xùn)
首先，繼電保護的作用不言而喻。在電力系統(tǒng)中，各種故障和異常情況時有發(fā)生，如短路、過載、接地故障等。如果沒有及時的繼電保護措施，這些故障可能導(dǎo)致設(shè)備損壞、電力中斷甚至引發(fā)火災(zāi)等嚴重后果。繼電保護的實驗系統(tǒng)可以模擬各種故障情況，幫助工程師分析故障原因，優(yōu)化繼電保護系統(tǒng)的配置和參數(shù)設(shè)置，提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。
其次，供配電技術(shù)實驗系統(tǒng)是繼電保護的重要組成部分。通過供配電技術(shù)實驗系統(tǒng)，工程師可以進行繼電保護的綜合實驗，如過電流保護、差動保護、遠動保護等。實驗系統(tǒng)中的設(shè)備和測試裝置可以模擬真實的電力系統(tǒng)運行情況，幫助工程師掌握繼電保護的工作原理和操作技能。在實驗中，工程師可以了解各種保護原理、調(diào)試技巧以及故障處理方法，提高自己的繼電保護水平。
總之，繼電保護與供配電技術(shù)實驗系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中不可或缺的一部分。它們的重要性無法被忽視，對于確保電力系統(tǒng)的安全運行具有重要意義。通過理解繼電保護與供配電技術(shù)實驗系統(tǒng)的作用和應(yīng)用，我們可以更好地應(yīng)對電力系統(tǒng)中的各種故障和異常情況，保障電力供應(yīng)的穩(wěn)定和可靠。
DB-DL15 繼電保護與供配電技術(shù)實驗系統(tǒng)
一、概述
隨著計算機及通信技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化技術(shù)發(fā)生了深刻的變化，使之逐步從局部的、單一功能的自動化，向整體系統(tǒng)綜合自動化發(fā)展，并且從輸電網(wǎng)自動化向供配電網(wǎng)自動化延伸。繼電保護與供配電技術(shù)實驗系統(tǒng)正是基于將工業(yè)上的新技術(shù)引入到實踐教學(xué)中這一的目的而研發(fā)的新型系列實驗裝置。繼電保護與供配電技術(shù)實驗系統(tǒng)是參照目前高等院校《工廠供電》、《工廠供配電技術(shù)》等專業(yè)課程中的教學(xué)內(nèi)容，注重工廠供配電技術(shù)的實用性，圍繞著工廠供配電系統(tǒng)的整體功能及相關(guān)實用技術(shù)，能以真實直觀的實驗教學(xué)形式對學(xué)生進行專業(yè)技能訓(xùn)練。
二、特點
實用性強：繼電保護與供配電技術(shù)實驗系統(tǒng)取材于實際的工廠配電設(shè)計，再結(jié)合教材中的相關(guān)內(nèi)容開發(fā)而成，由于它將理論應(yīng)用于實際，因而具有一定的實用價值。
綜合性強：繼電保護與供配電技術(shù)實驗系統(tǒng)具有工廠供電相關(guān)的線路保護，變壓器保護，備投和無功補償?shù)裙δ堋?br style="padding: 0px; margin: 0px;" /> 先進性：繼電保護與供配電技術(shù)實驗系統(tǒng)以計算機網(wǎng)絡(luò)為核心，采用分層，分布式控制方式，組建成集控制、保護、測量于一體的綜合自動化實驗平臺。
三、技術(shù)性能
輸入電源：三相四線（或三相五線）380±10% 50Hz
工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%（25℃） 海拔＜4000m
微機保護：RS-485和以太網(wǎng)兩種通訊接口；標準MODBUS通訊協(xié)議； 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。實訓(xùn)系統(tǒng)由供配電系統(tǒng)主接線模擬屏、計量柜、控制柜、監(jiān)控軟件等四部分構(gòu)成。實訓(xùn)系統(tǒng)能模擬中型工廠的供配電系統(tǒng)，采用控制屏結(jié)構(gòu)，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(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，微機線路和微機變壓器保護；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PC機和PLC控制器，實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的“四遙”功能。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（1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(shù)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(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(fù)零，觸動性即可手動復(fù)零，也可隨測量信號自動復(fù)零。
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(shè)計上的高可靠性，產(chǎn)品通過了嚴格的型式試驗和電磁兼容測試，保證了產(chǎn)品在惡劣環(huán)境下的適應(yīng)能力和可靠性。
針對35kV及以下主變壓器、配電系統(tǒng)饋線、電容器、電動機、變壓器和備自投等而設(shè)計。除了具有完善的保護功能外，還具有對設(shè)備的電氣量的測量功能及對設(shè)備的可編程控制功能，具有通訊接口，能夠通過現(xiàn)場總線將數(shù)據(jù)和信息傳送至上位機（監(jiān)控、調(diào)度計算機），同時接受上位機的分、合閘等控制命令。
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(guān)量輸入和輸出，可根據(jù)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。
交直流兩用操作回路，自適應(yīng)0.5～5A開關(guān)跳合閘電流；操作回路配置了防跳回路。
配置工業(yè)級寬溫型160×160點陣液晶，全中文操作菜單及事故報文顯示。
面板上顯示設(shè)備的實時信息，監(jiān)視設(shè)備的運行工況，如：電流、電壓、功率，開關(guān)位置等等，并有完善的預(yù)告、告警功能。
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。
★裝置具有模擬產(chǎn)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(shè)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: 360º，精度:誤差＜0.1º； 分辨率: 0.01º�？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(tài)下自動切換所設(shè)定值，配合裝置正確投切一次設(shè)備。
具有 1 個標準的 RS485 通訊接口(Modbus RTU 通訊協(xié)議)，
兩路以太網(wǎng)通訊（IEC60870-5-103通訊規(guī)約）。
整機靜態(tài)功耗小于10W。
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）。
四、實驗項目
1、工廠高壓線路的微機繼電保護實驗
（1）微機保護裝置認知實驗
(2) 無時限電流速斷保護實驗
(3) 帶時限電流速斷保護實驗
(4) 定時限過電流保護實驗
(5) 反時限過電流保護實驗
(6) 電流電壓連鎖保護實驗
(7) 單相接地保護實驗
(8) 階段式過電流保護與自動重合閘前加速實驗
(9) 階段式過電流保護與自動重合閘后加速實驗
2. 工廠供電系統(tǒng)的自動裝置實驗
(1) 備用電源自動投入裝置認知實驗
(2) 備用電源自動投入實驗
(3) 低壓減載實驗
(4) 無功補償裝置認知實驗
(5) 無功自動補償實驗
(6) 模擬工廠供電倒閘操作
3. 供電系統(tǒng)自動化實驗
(1) 線路故障定位，隔離和自動恢復(fù)供電
(2) 線路運行參數(shù)數(shù)據(jù)的檢測
(3) 線路無功控制實驗
(4) 線路電壓調(diào)整實驗
(5) 線路電壓/無功集成控制實驗
4、變壓器保護實驗
(1) 變壓器過電流保護
（2）變壓器過負荷保護
（3）變壓器電流速斷
（4）變壓器倒閘操作
5、母線實驗
（1）單母線倒閘操作
（2）雙母線倒閘操作
（3）母線縱差保護
6. SCADA實驗
（1）遙測、遙控、遙調(diào)、遙信實驗
（2）系統(tǒng)電量檢測與負荷曲線在線監(jiān)測
（3）觸摸屏與智能儀表通訊組態(tài)實訓(xùn)