ZN-01GD工厂电力供电技术实训装置

一、概述:

　　"ZN-01GD工厂电力供电技术实训装置"是根据机械工业职业技能鉴定指导中心编写的《高级电工技术》、《电工基础（高级工适用）》、《电工技师培训教材》结合《工厂供电》和《供配电技术》课程研制生产的。主要对教材中的35kV总降压变电所、10kV高压变电所及车间用电负荷的供配电线路中涉及的微机继电保护装置、备用电源自动投入装置、无功自动补偿装置、智能采集模块以及工业人机界面等电气一次、二次、控制、保护等重点教学内容进行设计开发的，通过在ZN-01GD工厂电力供电技术实训装置中的技能训练能在深入理解专业知识的同时，培养学生的实践技能。并且ZN-01GD工厂电力供电技术实训装置还有利于学生对变压器、电动机组、电流互感器、电压互感器、模拟表记、数字电秒表及开关元器件工作特性和接线原理的理解和掌握。

二、产品组成及特点

1、实用性强
本装置根据典型教学内容设计，在开发中征求了专业教师的建议、吸收了工程应用中的实际经验。比较系统地实现了工厂供电系统的受电、输送、分配、控制、保护等实践技能训练要求。学生在实训中，还能够掌握正确的电路投切操作，倒闸操作，运行控制以及各种运行方式的调整操作规程。本装置结构清晰，运行灵活，操作方便，安全可靠。为学生提高实践技能建立了一个良好的实训平台。
2、综合性强
本装置综合了与工厂供电相关的微机线路保护，微机电动机保护，备自投和无功补偿等功能。采用的是工业现场产品，线路模型和电动机模型都能较典型的模拟工厂的现场状况，有利于进行理论分析和数值分析。
3、先进性
本装置综合微机继电保护、工业触摸屏和PLC等微机职能检测控制的相关技术，采用分层分布式控制方式，组建成集控制，保护，测量和信号为一体的综合自动化实训平台。体现了当前自动化技术和通信技术在供配电网的深刻变革。
三、设备构成
1、实训系统由供配电系统主接线模拟屏、控制柜、监控软件等三部分构成。
2、实训系统能模拟中型工厂的供配电系统，采用控制屏结构，一次主接线印于面板上。由35 kV，10kV，两个不同的电压等级构成 ，整个系统有两路35kV进线，其中一路正常供电，另一路作为备用，通过备自投自动切换;35kV母线出线有两路分支，一路送其他分厂，一路经总降变降压为10kV母线的进线电源1供本地使用；为了保证供电可靠性，另加一路电源作为10kV母线的进线电源2。进线电源1和进线电源2互为暗备用，分别给10kVⅠ段母线和10kVⅡ段母线供电，两者也可通过备自投自动切换。为了保证一次线路供电的可靠性，配置了微机备自投，微机线路和微机变压器保护；为了保证高压电动机的稳定运行，配置了高压电动机保护；为了提高用电质量，配置了无功补偿装置；为了实现自动化控制，配置了PC机和PLC控制器，实现了整个系统的"四遥"功能；微机无功补偿装置（1只）：能自动追踪电网功率因数并控制电容器组的投切，具有手动和自动投切功能。根据变压器的无功功率进行分相补偿，电容器组循环工作，使每组电容器均匀投运，从而减少电能损耗和电压损失，提高设备的使用效率；
3、控制柜包括：
六只多功能电参数仪表（精度1.0级，量程：0～500V）带RS-485通信接口；用于测量WL1/WL2 35KV进线电压电流、10kVⅠ段母线和10kVⅡ段母线进线电压电流；电子式有功无功组合电能表（1只）：测量电流：0.2级；母线电压：0.2级；输出精度：0.2级；频率：0.01HZ；P、Q、COSΦ；0.5级；通讯分辨率：不大于1ms；
数字式电秒表（1只）：测量范围0.0001S-9999.9S，测量误差≤±5×10-5×量程±1个尾数字，有连续和触动两种功能。适应空触点或5V-250V正极性电信号。连续性手动复零，触动性即可手动复零，也可随测量信号自动复零。
微机线路保护装置（1只）：具有三段式过流保护，低压闭锁电流保护，单相接地保护，反时限过流保护，过电流前加速，过电流后加速，重合闸等功能；微机电动机保护装置（1只）：具有电流速断，过电流，电流反时限，零序过流保护，负序电流保护和低电压保护等功能；
微机备自投装置（1只）：有进线备投和母联备投方式可选 ，当主进线电源模拟故障失电后，备自投装置能自动地将备用进线电源投到工作母线上，以此保证连接在工作母线上的负荷仍能正常工作，提高供电的可靠性和稳定性。同时具有自适应功能，当检测到主进线电源恢复时，自动断开备用进线断路器，延时闭合主进线，实现主进线电压恢复时自动切换后投入过程；同时所有的微机保护装置均采用TI公司的高性能DSP作为控制核心芯片，采集外部系统的电流、电压以及输入输出开关量，并送液晶显示。具有故障录波功能，可显示故障波形。
★4、自动化创新物联网应用云平台模块（需现场演示测试功能）
本平台将物联网技术运用于电气自动化信息技术并将数据上传至云平台，进行海量数据存储，并提供丰富的数据分析工具方便更加准确的掌握数据与分析数据。  
1）数据云系统上传2）手机app数据查询3）历史数据查询4）数据分析统计5）短信报警6）微信报警7）微信反向控制8）二次开发
★（1）物联网自动化应用软件（正版软件，投标文件中提供著作权证书原件）
1）数据显示显示输入电压监控，输出电压监控，输入开关监控，输出开关控制以及输入电压模拟量实时数据，可根据实际需求添加128路。
2）控制：控制启动停止开关的开和关，输出电压值的给定，可根据实际需求添加128路。
3）历史数据：显示输入输出电压值的历史数据，可按时、天、月进行查询历史数据曲线，以及历史数据表格，可表格数据导出处理。
4）设备报警：对设备急停按键做的模拟设备故障报警进行微信报警，同时可以实现短信及邮箱报警。报警范围包括模拟量，开关量的上下线、阀值等状态进行设置报警。
（2）终端包含：1）数据显示画面：画面显示输入电压数值，输出电压监控，开关状态输入，开关控制输出，以及云端连接二维码。2）联网设置界面：设置现场数据连接云平台后台数据库管理
★5、实验室远程管理系统软件（正版软件和演示视频）
1）该系统集成远程实验台电源管理系统，通过手机或其他移动终端系统监控查询学生实验台的电源开关状态；单独开启关闭学生实验台电源；全部开启或全部关闭实验台电源功能；定时开启关闭电源功能。
2）该系统还可通过 PC 控制终端进行实训考核，也可通过手持移动控制终端进行实训考核，可自由设定任意一处与电控模块引脚有关的各种常见故障，故障类型包括：线路断路、对地短路、接触不良，偶发等故障现象。每套驱动模块可以设置 24 路大电流5的A的开路故障、24 路小电流 2A 的信号通路的开路、不良、偶发、短路等故障，共 48 路故 障设置。可根据需求扩展设置 64 路大电流5的A的开路故障、128 路小电流 2A 的信号通 路的开路、不良、偶发、短路等故障，共192 路故障设置。可根据用户使用要求调整故障设置点的数量和故障设置类型。
3）所有配备驱动模块的实训设备，均可通过内置的专用新型无线数据传输模块无线组网， 实现远程集中管理。
4）用户可选择通过无线或 RS-232 串口通讯与其它实训设备配套的无线故障设置控制系统组成一个网络，系统可以联机考核也可以脱机考核，通过主控计算机控制每一台实训设备的故障设置、故障排除、参数设定、远程起动、信息反馈、考核评分等功能。
5）集成无线多功能数据采集、分析、控制系统可实时长时间记录电压、电流等，并生成趋势曲线。
6）用户可以实现单机操作考核和联网考核。
四、技术性能
1.输入电源：三相四线～380V±10%  50Hz±2%
2.整机容量：≤3kVA
3.实训台采用铁质亚光密纹喷塑，铝质面板
4.台体尺寸： 1771mm×1804mm×726mm
5.RS-485和以太网两种通讯接口；标准MODBUS通讯协议
6.微机保护装置测量元件精度：刻度误差：不大于1%；测量电流：0.2级；母线电压：0.2级；输出精度：0.2级；频率：0.01HZ；P、Q、COSΦ；0.5级；通讯分辨率：不大于1ms

五、实训项目
1.工厂供电电气接线图的认知
(1)实训台电气主接线模拟图的认知。
(2)触摸屏的正确操作。
(3)电气主接线图的认知。
2.工厂变配电室值班技能培训
(1)电流互感器与电压互感器的接线方式。
(2)变压器有载调压。
(3)线路停送电操作。
(4)变压器倒闸操作。
(5)母线倒闸操作。
3.工厂高压线路的微机继电保护
(1)模拟系统正常、*大、*小运行方式。
(2)模拟系统短路。
(3)电秒表的正确操作。
(4)微机线路保护装置参数整定操作。
(5)无时限电流速断保护。
(6)带时限电流速断保护。
(7)定时限过电流保护。
(8)反时限过电流保护。
(9)电流电压连锁保护。
4.工厂供电系统的自动装置实训
(1)备用电源自动投入装置参数整定操作。
(2)备用电源自动投入。
(3)无功补偿装置参数整定操作。
(4)无功自动补偿功能。
(5)备投投入条件测试。
(6)进线备投（明备用）及自适应。
(7)母联备投（暗备用）及自适应。
(8)无功补偿装置认知。
(9)无功自动补偿。
5.工厂供电的监控实训
1）SCADA监控。
2）事件记录查询。
3）变压器分接头功能实训。
4）线路 运行参数检测实训。
5）电能曲线分析及报表
8.高压电动机的继电保护
(1)变频器参数整定操作
(2)变频器开环调速
(3)三相异步电动机的启动方式

六、主要配置清单