電力系統綜合自動化技能實訓考核平臺簡介
介紹了電力系統綜合自動化技能實訓考核平臺實驗內容
ZR-DL05電力系統綜合自動化技能實訓考核平臺簡介
概 述
ZR-DL05電力系統綜合自動化技能實訓考核平臺是一套集多種功能于一體的綜合型實訓臺,展示了現代電能發出和輸送全過程的作業原理。這套實訓臺由ZR-DL05電力系統綜合自動化實訓臺(簡稱"實訓臺")ZR-DL05電力系統綜合自動化控制儲物儲物柜(簡稱"控制儲物儲物柜")、無窮大系統和發電動機組和三相可調負載箱等包括。
一、ZR-DL05電力系統綜合自動化實訓臺
實訓臺含有概括以下單元:
1.輸電線路單元:應用雙線路輸電線路,每回輸電線路分兩段,并設定有中間開關站,可以含有概括四種不一樣的聯絡阻抗。輸電線路的具體構造如下圖所示:
圖1-3單機-無窮大系統電力互聯網構造圖 輸電線路分"可控線路"和"不可控線路",在線路XL4上可設定故障,該線路為"可控線路",其他線路不能設定故障,為"不可控線路"。
⑴"不可控線路"的實操實操"不可控線路"上的斷路器的"合閘"或"分閘"按鈕,可投入或切除線路。按下"合閘"按鈕,紅色按鈕指示燈亮,表示線路接通;按下"分閘"按鈕,綠色按鈕指示燈亮,表示線路斷開。
⑵"可控線路"的實操
在"可控線路"上預設定有短路點,可以在該線路上裝備有"微機線路保護裝置",可完成過流保護,經過控制QF4和QF6來完成。QF4和QF6上的兩組指示燈亮或滅分別代表QF4和QF6的A相、B相和C相的合或分狀態。
為了完成非全相運行和分相切除故障,QF4和QF6的分、合控制與"不可控線路"上斷路器實操不一樣,區別如下:正常作業時,按下QF4合閘按鈕,三個一相指示燈亮,而QF4紅色合閘按鈕燈不亮,手動分閘或微機線路保護裝置動作三相全跳時,綠色分閘指示燈亮,三個一相指示燈全滅;當保護裝置跳閘時,指示燈滅。
⑶中間開關站的實操
中間開關站是為了提升暫態平穩性而設計的。不設中間開關站時,如果雙線路中有一線路發生嚴重故障,則整條線路將被切除,線路的總阻抗將增大一倍,這對暫態平穩是很不利的。設定了中間開關站,即經過開關QF5的投入,在距離發電動機側線路全長的1/3處,將雙線路并聯起來,XL4上發生短路,保護將QF4和QF6切除,線路總阻抗也只增大2/3,與無中間開關站相比,這將提升暫態平穩性。中間開關站線路的實操同"不可控線路"。
⑷短路故障的設定實訓臺實操操作面板右下方有短路類型設定模型塊,由短路類型設定按鈕,設定短路持續時間用的數字顯露時間繼電器(測量界限為0~99.99s)和短路投入按鈕包括。可以設定一相對地、兩相對地、相間短路和三相短路故障。以下舉例說明其使用。A相接地短路故障:按下Sba和Sbo,設定A相接地短路故障;在時間繼電器("短路持續時間設定")上設定實訓所需的短路持續時間;然后按下S1(即合上短路投入接觸器),使短路故障投入運行,同時短路持續時間繼電器開始計時,如果微機線路保護裝置沒有投入作業或保護動作的延時時間比短路持續時間長,則短路運行經過設定的短路持續時間后,短路投入接觸器斷開,使短路故障退出運行。短路持續時間繼電器下的清零按鈕作用:短路持續時間繼電器動作后,故障切除,如果此時按下此按鈕,計時值清零,故障再次投入。S1彈起時,按下該按鈕無效。
3.控制方法選用單元:含有概括發電動機組的運行方法、同期方法和勵磁方法的選用,可經過調動實訓臺實操操作面板上的凸輪開關旋鈕來完成不一樣的控制方法。
4.監測儀表單元:應用模仿式儀表,測量信號為交流ACAC信號。含有概括3只交流ACAC電壓(V)(V)表、3只交流ACAC電流(A)(A)表、2只頻率表、1只三相有功功率(W)(W)表、1只三相無功功率(W)(W)表、1只功率(W)(W)因數表和1只同期表。同期表用來監測斷路器QF0兩側的壓差、頻差和相差;除同期表外,其他儀表測量如下電量功能數值:發電動機定子電壓(V)(V)、電流(A)(A)和頻率;輸電線路發電動機側的有功功率(W)(W)、無功功率(W)(W)和功率(W)(W)因數;開關站電壓(V)(V);無窮大系統側電壓(V)(V)和頻率。各測量儀表的測量界限和精確度等級見表1-1。
注:各儀表請不要超測量界限使用,以免損壞設備。
5.指示單元:含有概括光字牌指示和并網指示。
⑴光字牌指示含有概括四種指示:原動機啟動、跳閘信號、合閘信號和備用。具體功能如下:
①"原動機啟動":打開控制儲物儲物柜上的"原動機電源","原動機啟動"光字牌被點亮;
②"跳閘信號":微機線路保護裝置發出斷路器跳閘命令,斷路器跳閘成功后,"跳閘信號"光字牌被點亮;
③"合閘信號":微機線路保護裝置發出重合閘命令,斷路器合閘成功后,"合閘信號"光字牌被點亮;
④"備用":升級使用。
⑵并網指示:當并網斷路器QF0成功合閘后,發出聲光指示。表1-1
6.設定單元:含有概括合閘時間設定、短路故障類型設定及短路時間設定。
⑴合閘時間設定應用數字顯露時間繼電器延時來模仿斷路器的合閘時間。延時時間界限:0~99.99s。協作微機準同期裝置使用。
⑵短路時間設定應用數字顯露時間繼電器延時來模仿短路故障持續時間。延時時間界限:0~99.99s。
7.電源單元:
在實訓臺左側有兩個微型斷路器:三相電源(規格限定電流(A)(A)16A)和一相電源(規格限定電流(A)(A)10A)。實操時,先合三相總電源,再合一相電源。
二、ZR-DL05電力系統綜合自動化控制儲物儲物柜
控制儲物儲物柜含有概括以下單元:
1.測量儀表單元:應用指針式測量儀表,含有概括2只直線DC電壓(V)(V)表、2只直線DC電流(A)(A)表和1只交流ACAC電壓(V)(V)表。可測量如下電量功能數值:原動機電樞電壓(V)(V),原動機電樞電流(A)(A),發電動機勵磁電壓(V)(V),發電動機勵磁電流(A)(A)和一相電源電壓(V)(V)(該電源為隔離電源)。各測量儀表的測量界限和精確度等級見表1-2所示。
注:各儀表請不要超測量界限使用,以免損壞設備。
2.原動機控制單元:含有概括原動機電源,ZRS-15型調動速度器和ZRLWT-3型微機調動速度裝置。具體功能如下:
⑴原動機電源:為ZRS-15型調動速度器提供電源。
⑵ZRS-15型調動速度器:為原動機提供電樞電壓(V)(V)和勵磁電壓(V)(V),設定有過流保護功能
⑶ZRLWT-3型微機調動速度裝置:并網前,測量并調動原動機轉動速度;并網后,調動原動機的有功功率(W)(W)輸出,同時測量功角。
表1-2
注:未標注的儀表,測量信號為直線DC信號。
3.發電動機勵磁單元:含有概括勵磁電源、ZRLCL-1型常規勵磁裝置、ZRLWL-3型微機勵磁裝置和波動線查看孔。具體功能如下:
⑴勵磁電源:為ZRLCL-1型常規勵磁裝置和ZRLWL-3型微機勵磁裝置功率(W)(W)部分提供電源。
⑵ZRLCL-1型常規勵磁裝置:應用PI調動;設定有恒Ug(發電動機電壓(V)(V)),恒壓精確度為0.5%UgN(發電動機規格限定電壓(V)(V));設定有小、大勵磁電流(A)(A)值的限制。
⑶ZRLWL-3型微機勵磁裝置:能夠測量三相電壓(V)(V)、電流(A)(A)、有功功率(W)(W)、無功功率(W)(W)、頻率、功率(W)(W)因數、勵磁電壓(V)(V)和勵磁電流(A)(A)等電量功能數值;設定有恒給定電壓(V)(V)UR、恒勵磁電流(A)(A)Ie、恒發電動機電壓(V)(V)Ug、恒無功Q四種自動調動功能;設定有定子過電壓(V)(V)保護、過勵限制、欠勵限制、伏赫限制和強勵功能;應用液晶中文菜單實操;設定有在線修改控制功能數值的功能。
4.準同期單元:含有概括ZRLWZ-2型微機準同期裝置。該裝置能就地就地實時顯露發電動機和系統的壓
差和頻差;應用液晶中文菜單實操;設定有在線整定和修改頻差、壓差允許值和導前時間等功能數值的功能;設定有波動線查看孔,可查看合閘脈沖相對于三角波的位置、發電動機電壓(V)(V)波動線、系統電壓(V)(V)波動線和矩形波波動線等。
6.電源單元:設定有三個微型斷路器:
⑴總電源:三相電源(規格限定電流(A)(A)為40A),實訓臺的電源受其控制;
⑵三相電源(規格限定電流(A)(A)為16A);
⑶一相電源(規格限定電流(A)(A)為10A)。實操順序:首先控制儲物儲物柜上電,上電順序:先總電源,之后三相電源,后一相電源;其次實
驗臺上電,上電順序:先三相電源,再一相電源。三、無窮大系統
所謂無窮大系統可以看作是內阻抗為零,頻率、電壓(V)(V)及其相位全部恒定不變的一臺同步發電動機。在本實訓系統中,由于15kVA自耦調壓器的容量(KV)(KV)遠大于單臺發電動機組的容量(KV)(KV),故由15kVA自耦調壓器模仿無窮大系統。
1.無窮大系統的投入實操:
⑴ 將自耦調壓器的旋鈕逆時針旋至小。
⑵ 控制儲物儲物柜上電:先總電源,再三相電源,后一相電源;其次實訓臺上電:先三相電源,再一相電源。
⑶按下QF7"合閘"按鈕,順時針旋至實訓的要求值后,變換顯露系統電壓(V)(V),如果三相對稱,即完成無窮大電源的投入作業,否則,按下QF7分閘按鈕,查驗自耦調壓器原邊和副邊電壓(V)(V)是否正常。
2.無窮大系統的切除實操:
⑴查驗系統與發電動機組是否解列,未解列,禁止切除無窮大電源。
⑵按下QF7分閘按鈕
⑶將自耦調壓器的旋鈕逆時針旋至小。
四、發電動機組和三相可調負載箱
1.發電動機組簡介
原動機Z4系列直線DC電動機:PN=3kW,UN=400V,nN=1500rpm
三相同步發電動機:PN=2kW,cosΦ=0.8,UN=400V,nN=1500rpm
直線DC電動機和同步發電動機經聯軸器軟聯接后,固定在底盤上,機組的底盤裝備有四個輪子和四個螺旋式的支撐腳,含有概括可位移式機組,便利位移。--發電動機組還裝備有光電編碼器套件。
2.三相可調負載箱簡介應用儲物儲物柜式構造,配備裝備有腳輪可位移。含有概括阻性負載和感性負載。
阻性負載含有概括一組3×1600Ω/0.2A(0.1kW)板式電阻,兩組3×800Ω/0.4A(0.2kW)板式電阻,一組3×320Ω/1A(0.5kW)板式電阻和兩組3×160Ω/2A(1kW)板式電阻,經過開關投
切可調動阻性負載的大小。
感性負載由三個200mH的電感和自耦調壓器含有概括感性負載,經過開關投切可調動感性負載的大小。
概 述
ZR-DL05電力系統綜合自動化技能實訓考核平臺是一套集多種功能于一體的綜合型實訓臺,展示了現代電能發出和輸送全過程的作業原理。這套實訓臺由ZR-DL05電力系統綜合自動化實訓臺(簡稱"實訓臺")ZR-DL05電力系統綜合自動化控制儲物儲物柜(簡稱"控制儲物儲物柜")、無窮大系統和發電動機組和三相可調負載箱等包括。
一、ZR-DL05電力系統綜合自動化實訓臺
實訓臺含有概括以下單元:
1.輸電線路單元:應用雙線路輸電線路,每回輸電線路分兩段,并設定有中間開關站,可以含有概括四種不一樣的聯絡阻抗。輸電線路的具體構造如下圖所示:
圖1-3單機-無窮大系統電力互聯網構造圖 輸電線路分"可控線路"和"不可控線路",在線路XL4上可設定故障,該線路為"可控線路",其他線路不能設定故障,為"不可控線路"。
⑴"不可控線路"的實操實操"不可控線路"上的斷路器的"合閘"或"分閘"按鈕,可投入或切除線路。按下"合閘"按鈕,紅色按鈕指示燈亮,表示線路接通;按下"分閘"按鈕,綠色按鈕指示燈亮,表示線路斷開。
⑵"可控線路"的實操
在"可控線路"上預設定有短路點,可以在該線路上裝備有"微機線路保護裝置",可完成過流保護,經過控制QF4和QF6來完成。QF4和QF6上的兩組指示燈亮或滅分別代表QF4和QF6的A相、B相和C相的合或分狀態。
為了完成非全相運行和分相切除故障,QF4和QF6的分、合控制與"不可控線路"上斷路器實操不一樣,區別如下:正常作業時,按下QF4合閘按鈕,三個一相指示燈亮,而QF4紅色合閘按鈕燈不亮,手動分閘或微機線路保護裝置動作三相全跳時,綠色分閘指示燈亮,三個一相指示燈全滅;當保護裝置跳閘時,指示燈滅。
⑶中間開關站的實操
中間開關站是為了提升暫態平穩性而設計的。不設中間開關站時,如果雙線路中有一線路發生嚴重故障,則整條線路將被切除,線路的總阻抗將增大一倍,這對暫態平穩是很不利的。設定了中間開關站,即經過開關QF5的投入,在距離發電動機側線路全長的1/3處,將雙線路并聯起來,XL4上發生短路,保護將QF4和QF6切除,線路總阻抗也只增大2/3,與無中間開關站相比,這將提升暫態平穩性。中間開關站線路的實操同"不可控線路"。
⑷短路故障的設定實訓臺實操操作面板右下方有短路類型設定模型塊,由短路類型設定按鈕,設定短路持續時間用的數字顯露時間繼電器(測量界限為0~99.99s)和短路投入按鈕包括。可以設定一相對地、兩相對地、相間短路和三相短路故障。以下舉例說明其使用。A相接地短路故障:按下Sba和Sbo,設定A相接地短路故障;在時間繼電器("短路持續時間設定")上設定實訓所需的短路持續時間;然后按下S1(即合上短路投入接觸器),使短路故障投入運行,同時短路持續時間繼電器開始計時,如果微機線路保護裝置沒有投入作業或保護動作的延時時間比短路持續時間長,則短路運行經過設定的短路持續時間后,短路投入接觸器斷開,使短路故障退出運行。短路持續時間繼電器下的清零按鈕作用:短路持續時間繼電器動作后,故障切除,如果此時按下此按鈕,計時值清零,故障再次投入。S1彈起時,按下該按鈕無效。
3.控制方法選用單元:含有概括發電動機組的運行方法、同期方法和勵磁方法的選用,可經過調動實訓臺實操操作面板上的凸輪開關旋鈕來完成不一樣的控制方法。
4.監測儀表單元:應用模仿式儀表,測量信號為交流ACAC信號。含有概括3只交流ACAC電壓(V)(V)表、3只交流ACAC電流(A)(A)表、2只頻率表、1只三相有功功率(W)(W)表、1只三相無功功率(W)(W)表、1只功率(W)(W)因數表和1只同期表。同期表用來監測斷路器QF0兩側的壓差、頻差和相差;除同期表外,其他儀表測量如下電量功能數值:發電動機定子電壓(V)(V)、電流(A)(A)和頻率;輸電線路發電動機側的有功功率(W)(W)、無功功率(W)(W)和功率(W)(W)因數;開關站電壓(V)(V);無窮大系統側電壓(V)(V)和頻率。各測量儀表的測量界限和精確度等級見表1-1。
注:各儀表請不要超測量界限使用,以免損壞設備。
5.指示單元:含有概括光字牌指示和并網指示。
⑴光字牌指示含有概括四種指示:原動機啟動、跳閘信號、合閘信號和備用。具體功能如下:
①"原動機啟動":打開控制儲物儲物柜上的"原動機電源","原動機啟動"光字牌被點亮;
②"跳閘信號":微機線路保護裝置發出斷路器跳閘命令,斷路器跳閘成功后,"跳閘信號"光字牌被點亮;
③"合閘信號":微機線路保護裝置發出重合閘命令,斷路器合閘成功后,"合閘信號"光字牌被點亮;
④"備用":升級使用。
⑵并網指示:當并網斷路器QF0成功合閘后,發出聲光指示。表1-1
序號 | 儀表名稱 | 測量界限 | 精確度 |
1 | 發電動機電壓(V)(V)表 | 0~450V(線電壓(V)(V));0~300V(線電壓(V)(V)) | 1.5 |
2 | 發電動機頻率表 | 45~55Hz | 2.5 |
3 | 開關站電壓(V)(V)表 | 0~450V | 1.5 |
4 | A相電流(A)(A)表 | 0~5A | 1.5 |
5 | B相電流(A)(A)表 | 0~5A | 1.5 |
6 | C相電流(A)(A)表 | 0~5A | 1.5 |
7 | 有功功率(W)(W)表 | 0~4kW | 2.5 |
8 | 無功功率(W)(W) | 0~4kW 3.6kVar | 2.5 |
9 | 功率(W)(W)因數 | 超前0.5~滯后0.5 | 2.5 |
10 | 系統頻率表 | 45~55Hz | 2.5 |
11 | 系統電壓(V)(V)表 | 0~450V(線電壓(V)(V));0~300V(線電壓(V)(V)) | 1.5 |
12 | 同期表 | 頻差:-3~+3Hz;壓差:-10~+10V | 2.5 |
6.設定單元:含有概括合閘時間設定、短路故障類型設定及短路時間設定。
⑴合閘時間設定應用數字顯露時間繼電器延時來模仿斷路器的合閘時間。延時時間界限:0~99.99s。協作微機準同期裝置使用。
⑵短路時間設定應用數字顯露時間繼電器延時來模仿短路故障持續時間。延時時間界限:0~99.99s。
7.電源單元:
在實訓臺左側有兩個微型斷路器:三相電源(規格限定電流(A)(A)16A)和一相電源(規格限定電流(A)(A)10A)。實操時,先合三相總電源,再合一相電源。
二、ZR-DL05電力系統綜合自動化控制儲物儲物柜
控制儲物儲物柜含有概括以下單元:
1.測量儀表單元:應用指針式測量儀表,含有概括2只直線DC電壓(V)(V)表、2只直線DC電流(A)(A)表和1只交流ACAC電壓(V)(V)表。可測量如下電量功能數值:原動機電樞電壓(V)(V),原動機電樞電流(A)(A),發電動機勵磁電壓(V)(V),發電動機勵磁電流(A)(A)和一相電源電壓(V)(V)(該電源為隔離電源)。各測量儀表的測量界限和精確度等級見表1-2所示。
注:各儀表請不要超測量界限使用,以免損壞設備。
2.原動機控制單元:含有概括原動機電源,ZRS-15型調動速度器和ZRLWT-3型微機調動速度裝置。具體功能如下:
⑴原動機電源:為ZRS-15型調動速度器提供電源。
⑵ZRS-15型調動速度器:為原動機提供電樞電壓(V)(V)和勵磁電壓(V)(V),設定有過流保護功能
⑶ZRLWT-3型微機調動速度裝置:并網前,測量并調動原動機轉動速度;并網后,調動原動機的有功功率(W)(W)輸出,同時測量功角。
表1-2
序號 | 儀表名稱 | 測量界限 | 精確度 |
1 | 原動機電樞電壓(V)(V)表 | 0~500V | 1.5 |
2 | 原動機電樞電流(A)(A)表 | 0~10A或0~15A | 1.5 |
3 | 發電動機勵磁電壓(V)(V)表 | 0~150V | 1.5 |
4 | 發電動機勵磁電流(A)(A)表 | 0~5A | 1.5 |
5 | 一相電源電壓(V)(V)表(交流ACAC) | 0~450V | 1.5 |
3.發電動機勵磁單元:含有概括勵磁電源、ZRLCL-1型常規勵磁裝置、ZRLWL-3型微機勵磁裝置和波動線查看孔。具體功能如下:
⑴勵磁電源:為ZRLCL-1型常規勵磁裝置和ZRLWL-3型微機勵磁裝置功率(W)(W)部分提供電源。
⑵ZRLCL-1型常規勵磁裝置:應用PI調動;設定有恒Ug(發電動機電壓(V)(V)),恒壓精確度為0.5%UgN(發電動機規格限定電壓(V)(V));設定有小、大勵磁電流(A)(A)值的限制。
⑶ZRLWL-3型微機勵磁裝置:能夠測量三相電壓(V)(V)、電流(A)(A)、有功功率(W)(W)、無功功率(W)(W)、頻率、功率(W)(W)因數、勵磁電壓(V)(V)和勵磁電流(A)(A)等電量功能數值;設定有恒給定電壓(V)(V)UR、恒勵磁電流(A)(A)Ie、恒發電動機電壓(V)(V)Ug、恒無功Q四種自動調動功能;設定有定子過電壓(V)(V)保護、過勵限制、欠勵限制、伏赫限制和強勵功能;應用液晶中文菜單實操;設定有在線修改控制功能數值的功能。
4.準同期單元:含有概括ZRLWZ-2型微機準同期裝置。該裝置能就地就地實時顯露發電動機和系統的壓
差和頻差;應用液晶中文菜單實操;設定有在線整定和修改頻差、壓差允許值和導前時間等功能數值的功能;設定有波動線查看孔,可查看合閘脈沖相對于三角波的位置、發電動機電壓(V)(V)波動線、系統電壓(V)(V)波動線和矩形波波動線等。
6.電源單元:設定有三個微型斷路器:
⑴總電源:三相電源(規格限定電流(A)(A)為40A),實訓臺的電源受其控制;
⑵三相電源(規格限定電流(A)(A)為16A);
⑶一相電源(規格限定電流(A)(A)為10A)。實操順序:首先控制儲物儲物柜上電,上電順序:先總電源,之后三相電源,后一相電源;其次實
驗臺上電,上電順序:先三相電源,再一相電源。三、無窮大系統
所謂無窮大系統可以看作是內阻抗為零,頻率、電壓(V)(V)及其相位全部恒定不變的一臺同步發電動機。在本實訓系統中,由于15kVA自耦調壓器的容量(KV)(KV)遠大于單臺發電動機組的容量(KV)(KV),故由15kVA自耦調壓器模仿無窮大系統。
1.無窮大系統的投入實操:
⑴ 將自耦調壓器的旋鈕逆時針旋至小。
⑵ 控制儲物儲物柜上電:先總電源,再三相電源,后一相電源;其次實訓臺上電:先三相電源,再一相電源。
⑶按下QF7"合閘"按鈕,順時針旋至實訓的要求值后,變換顯露系統電壓(V)(V),如果三相對稱,即完成無窮大電源的投入作業,否則,按下QF7分閘按鈕,查驗自耦調壓器原邊和副邊電壓(V)(V)是否正常。
2.無窮大系統的切除實操:
⑴查驗系統與發電動機組是否解列,未解列,禁止切除無窮大電源。
⑵按下QF7分閘按鈕
⑶將自耦調壓器的旋鈕逆時針旋至小。
四、發電動機組和三相可調負載箱
1.發電動機組簡介
原動機Z4系列直線DC電動機:PN=3kW,UN=400V,nN=1500rpm
三相同步發電動機:PN=2kW,cosΦ=0.8,UN=400V,nN=1500rpm
直線DC電動機和同步發電動機經聯軸器軟聯接后,固定在底盤上,機組的底盤裝備有四個輪子和四個螺旋式的支撐腳,含有概括可位移式機組,便利位移。--發電動機組還裝備有光電編碼器套件。
2.三相可調負載箱簡介應用儲物儲物柜式構造,配備裝備有腳輪可位移。含有概括阻性負載和感性負載。
阻性負載含有概括一組3×1600Ω/0.2A(0.1kW)板式電阻,兩組3×800Ω/0.4A(0.2kW)板式電阻,一組3×320Ω/1A(0.5kW)板式電阻和兩組3×160Ω/2A(1kW)板式電阻,經過開關投
切可調動阻性負載的大小。
感性負載由三個200mH的電感和自耦調壓器含有概括感性負載,經過開關投切可調動感性負載的大小。