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LG-DLK03型電力系統自動化綜合實驗臺
一、適用課程
LG-DLK03型 電力系統自動化綜合實驗臺適合于電氣類專業《電力系統繼電保護》、《電力系統微機保護》、《發電廠電氣》、《電力系統分析》、《電力系統故障分析》、《電力系統自動裝置原理》、《電力系統自動化》、《變電站綜合自動化技術》、《配電網自動化技術》、《電力系統調度自動化》、《電力系統遠動技術》、《電氣控制技術》、《電力系統優化技術》、《電力工程》、《工廠供電》等課程的教學實驗、課程設計及相關方向畢業設計。
LG-DLK03型 電力系統自動化綜合實驗臺適合于電氣類專業《電力系統繼電保護》、《電力系統微機保護》、《發電廠電氣》、《電力系統分析》、《電力系統故障分析》、《電力系統自動裝置原理》、《電力系統自動化》、《變電站綜合自動化技術》、《配電網自動化技術》、《電力系統調度自動化》、《電力系統遠動技術》、《電氣控制技術》、《電力系統優化技術》、《電力工程》、《工廠供電》等課程的教學實驗、課程設計及相關方向畢業設計。
二、系統構成
1. 三相同步發電機、模擬原動機用的直流電動機、無窮大系統
2. 模擬輸電線路四條，按二段雙回線路連接，并加中間開關站，可構成四種不同大小的線路阻抗、2組負載
3. 準同期裝置、調速裝置、調壓裝置
4. 多功能微機保護實驗裝置
5. 短路故障模擬單元：由切換開關、各種帶燈操作按鈕和各種類型的短路故障操作等部分組成
6. 微機型繼電保護試驗測試儀
7. 常規繼電器：電流繼電器、電壓繼電器、功率方向繼電器、差動繼電器、阻抗繼電器、信號繼電器、時間繼電器、中間繼電器、閃光繼電器
8. 附件：信號燈、接線孔、實驗用連接線、開關、直流電源模塊
9. PC 機，配套提供控制軟件
10. 實驗臺體，臺面上有電力系統自動化模擬屏圖
三、實驗系統功能
單套系統功能
（一）《電力系統自動裝置原理》、《電力系統自動化》課程實驗
1. 準同期并列實驗
1) 手動準同期并列實驗
2) 半自動準同期并列實驗
3) 全自動準同期并列實驗
4) 恒定越前時間測試實驗
5) 不同準同期條件下系統電壓、發電機電壓及沖擊電流錄波數據分析實驗
2、同步發電機微機勵磁實驗
1) 勵磁電壓波形觀測實驗（不同控制角α下）
2) 同步發電機起勵、并列實驗
3) 伏/赫限制實驗
4) 調差特性測試實驗
5) 強勵實驗
6) 滅磁實驗
7) 欠勵限制實驗
8) 過勵限制實驗
3. 系統穩定性實驗
1) 負荷調節實驗
2) 單回路與雙回路穩態對稱運行比較實驗
3) 單回路與雙回路運行靜態穩定性比較實驗
4) 單回路穩態非全相運行實驗
5) 電力系統有功功率平衡和頻率調整實驗
6) 電力系統無功功率平衡和電壓調整實驗
4. 功率特性和功率極限測定實驗
1) 無勵磁調節時，功率特性和功率極限的測定實驗
2) 手動進行勵磁調節時，功率特性和功率極限的測定實驗
3) 自動進行勵磁調節時，功率特性和功率極限的測定實驗
5. 電力系統暫態穩定性實驗
1) 短路類型對電力系統暫態穩定性的影響實驗
2) 故障切除時間對暫態穩定的影響實驗
3) 有無強勵對暫態穩定性影響試驗
4) 線路重合閘及其對系統暫態穩定性影響的實驗
5) 同步發電機異步運行和再同步實驗
6) 錄波數據分析實驗
6. 單機帶負荷實驗
1) 獨立系統的特性實驗
2) 投、切不同負荷的實驗
3) 調速器調差特性實驗
4) 甩負荷實驗
7. 發電機特性及參數測試實驗（可選配）
1) 空載特性曲線測試實驗
2) 短路特性曲線測試實驗
3) 零功率因數負載特性曲線測試實驗
4) 外特性曲線測試實驗
5) 調整特性曲線測試實驗
6) 發電機的同步電抗、負序電抗、零序電抗、超瞬變電抗或瞬變電抗測試實驗
8. 低頻減載實驗（可選配）
1) 不投低頻減負荷裝置時系統實驗
2) 禁止特殊輪動作時系統實驗
3) 開放特殊輪動作時系統實驗
4) 線路故障時系統實驗
9 VQC裝置實驗（可選配）
1) 不投VQC裝置控制功能時系統實驗
2) 投入VQC裝置控制功能時VQC動作實驗
（二）《電力系統繼電保護》、《電力系統微機保護》課程實驗
1. 數字式繼電器特性實驗
1) 數字式電流繼電器特性實驗：測試繼電器的動作值、返回值、返回系數
2) 數字式電壓繼電器特性實驗：測試繼電器的動作值、返回值、返回系數
3) 數字式功率方向繼電器特性實驗：測試繼電器的動作范圍、*大靈敏角、死區電壓、測試角度特性和伏安特性、測試繼電器的電流和電壓潛動現象
4) 數字式差動繼電器特性實驗：測試繼電器的動作差動電流、測試差動繼電器的制動特性（可手動描點或自動繪制制動特性曲線）
5) 數字式阻抗繼電器特性實驗：可對全阻抗圓特性、方向阻抗圓特性、偏移阻抗圓特性、四邊形阻抗圓特性、直線型阻抗圓特性等多種特性的阻抗繼電器進行測試。可測試繼電器的*大靈敏角、校驗整定阻抗、檢查繼電器的記憶作用、自動及手動測試繼電器的動作特性（可手動描點或自動繪制動作特性曲線，選擇自動測試方式時可以在顯示器上看到各種特性曲線的繪制過程）
6) 數字式反時限電流繼電器特性實驗（可以在顯示器上看到反時限特性圖的繪制過程）
7) 數字式零序電流、電壓繼電器特性實驗
8) 數字式負序電流、電壓繼電器特性實驗
9) 數字式反時限零序、反時限負序電流繼電器特性實驗
2. 微機保護綜合實驗
1) 10kV線路保護綜合實驗（可設置任意實驗模型，并能進行故障錄波）
模擬系統正常﹑最大﹑最小運行方式實驗
模擬系統不同地點發生各種類型的短路實驗
10kV線路微機保護裝置基本功能試驗
電流速斷保護動作范圍測試實驗
限時電流速斷保護動作范圍測試實驗
定時限過電流保護動作范圍測試實驗
反時限過電流保護動作測試實驗
三段電流保護配合動作實驗
二段電流保護配合動作實驗
常規電流保護與微機保護動作比較實驗
運行方式對保護靈敏度的影響及靈敏度校驗
負載變化時各保護動作情況實驗
后加速動作實驗
三段電流保護與自動重合閘綜合實驗
功率方向過電流保護實驗
零序電流保護實驗
零序電壓保護實驗
2) 35kV線路保護綜合實驗（可設置任意實驗模型，并能進行故障錄波）
模擬系統正常﹑*大﹑*小運行方式實驗
模擬系統不同地點發生各種類型的短路實驗
35kV線路微機保護裝置基本功能試驗
電流速斷保護動作范圍測試實驗
限時電流速斷保護動作范圍測試實驗
定時限過電流保護動作范圍測試實驗
反時限過電流保護動作測試實驗
常規電流保護與微機保護動作比較實驗
電流電壓連鎖保護實驗
低電壓閉鎖電流保護動作測試實驗
負載變化時各保護動作情況實驗
三段電流保護配合動作實驗
二段電流保護配合動作實驗
運行方式對保護靈敏度的影響及靈敏度校驗
后加速動作實驗
三段電流保護與自動重合閘綜合實驗
功率方向過電流保護實驗
零序電流保護實驗
零序電壓保護實驗
3) 110kV線路保護綜合實驗（可設置任意實驗模型，并能進行故障錄波）
模擬系統正常﹑*大﹑*小運行方式實驗
模擬系統不同地點發生各種類型的短路實驗
110kV線路微機保護裝置基本功能試驗
距離I段（方向圓特性）動作范圍測試實驗
距離II段（方向圓特性）動作范圍測試實驗
距離III段（方向圓特性）動作范圍測試實驗
距離I段（四邊形特性）動作范圍測試實驗
距離II段（四邊形特性）動作范圍測試實驗
距離III段（四邊形特性）動作范圍測試實驗
常規距離保護與微機保護動作比較實驗
負載變化時各保護動作情況實驗
三段距離保護配合動作實驗
測試運行方式是否對保護靈敏度有影響實驗
4段零序電流保護動作實驗
4段零序過電流保護靈敏度測試實驗
3段距離保護及4段零序過電流保護配合動作實驗
后加速動作實驗
三段距離保護與自動重合閘綜合實驗
系統振蕩對距離保護動作影響實驗
4) 變壓器保護綜合實驗（可設置任意實驗模型，并能進行故障錄波）
模擬系統正常運行實驗
模擬系統不同地點發生各種類型的短路實驗
變壓器微機保護裝置基本功能試驗
Y/△-11變壓器差動速斷保護實驗
Y/△-11變壓器比率制動差動保護實驗
Y/ Y -12變壓器差動速斷保護實驗
Y/ Y -12變壓器比率制動差動保護實驗
常規差動保護與微機保護動作比較實驗
變壓器電流速斷實驗
過電流保護實驗
低電壓起動的過電流保護實驗
復合電壓起動的過電流保護實驗
過負荷保護實驗
負載變化時過負荷保護動作情況實驗
零序過電流保護實驗
零序過電壓保護實驗
5) 電容器保護綜合實驗（可設置任意實驗模型，并能進行故障錄波）
模擬系統正常運行實驗
模擬系統不同地點發生各種類型的短路實驗
電容器微機保護裝置基本功能試驗
限時電流速斷保護實驗
過電流保護和過電流保護配合動作實驗
限時電流速斷保護
零序過電壓保護實驗
零序電流保護實驗
過電壓保護實驗
母線失壓保護實驗
（三）《電力系統分析》、《電力系統故障分析》課程實驗
1. 電力系統潮流分布和線損分析實驗（可任意設置系統結構）
2. 電力系統故障分析實驗（可任意設置系統結構）
（四）《配電網自動化技術》、《電力系統調度自動化》、《電力系統遠動技術》課程實驗（可選配）
1. RTU遠動技術實驗
2. FTU技術實驗
3. TTU技術實驗
多套實驗系統聯網功能：
（一）調度自動化系統實驗
1) 系統并網實驗
2) 四遙（遙測、遙控、遙信、遙調）實驗
3) 電力系統有功功率平衡和頻率調整實驗
4) 電力系統無功功率平衡和電壓調整實驗
5) 發電機組退出系統運行實驗
6) 低頻減載實驗
7) 系統解列實驗
8) 發電機并列運行實驗
9) 多機組暫態穩定性實驗
（二）變電站綜合自動化系統實驗
1. 110kV變電站綜合自動化系統實驗（可設置任意結構的變電站）
1) 110kV線路保護
2) 變壓器保護
3) 10kV或35kV線路保護
4) 電容器保護
5) 故障錄波
6) 監控系統后臺軟件操作
7) 遙測
8) 遙信
9) 遙控
10) 遙調變壓器
11) VQC調壓
12) 低頻減載
2. 35kV變電站綜合自動化系統實驗（可設置任意結構的變電站）
（三）饋線自動化綜合實驗（可選配）
1. 帶重合器的輻射狀（環狀）饋線自動化綜合實驗（可設置任意結構的配電網）
2. 帶分段器的輻射狀（環狀）饋線自動化綜合實驗（可設置任意結構的配電網）
3. 帶FTU的輻射狀（環狀）饋線自動化綜合實驗（可設置任意結構的配電網）
（四）配電網的SCADA綜合實驗（可選配）
其他應用：
1. 可作為電氣工程專業實習基地
提供了完整的電力系統模型，可實現電力系統及其自動化相關的各種實驗，可組態任意結構的電力網，是一個很好的電氣工程專業實習基地。
2. 新型保護原理、創新設計
多功能微機保護實驗裝置部分硬件接口和通信協議開放，實驗者可自行編寫保護、測控、自動控制軟件，下載到裝置中進行測試。
3. 課程設計
可利用本實驗臺進行電網設計和繼電保護課程設計，方便地檢驗課程設計成果。
4. 畢業設計
可作為保護、測控、自動控制、電力系統綜合自動化等相關方向的畢業設計平臺。
1. 三相同步發電機、模擬原動機用的直流電動機、無窮大系統
2. 模擬輸電線路四條，按二段雙回線路連接，并加中間開關站，可構成四種不同大小的線路阻抗、2組負載
3. 準同期裝置、調速裝置、調壓裝置
4. 多功能微機保護實驗裝置
5. 短路故障模擬單元：由切換開關、各種帶燈操作按鈕和各種類型的短路故障操作等部分組成
6. 微機型繼電保護試驗測試儀
7. 常規繼電器：電流繼電器、電壓繼電器、功率方向繼電器、差動繼電器、阻抗繼電器、信號繼電器、時間繼電器、中間繼電器、閃光繼電器
8. 附件：信號燈、接線孔、實驗用連接線、開關、直流電源模塊
9. PC 機，配套提供控制軟件
10. 實驗臺體，臺面上有電力系統自動化模擬屏圖
三、實驗系統功能
單套系統功能
（一）《電力系統自動裝置原理》、《電力系統自動化》課程實驗
1. 準同期并列實驗
1) 手動準同期并列實驗
2) 半自動準同期并列實驗
3) 全自動準同期并列實驗
4) 恒定越前時間測試實驗
5) 不同準同期條件下系統電壓、發電機電壓及沖擊電流錄波數據分析實驗
2、同步發電機微機勵磁實驗
1) 勵磁電壓波形觀測實驗（不同控制角α下）
2) 同步發電機起勵、并列實驗
3) 伏/赫限制實驗
4) 調差特性測試實驗
5) 強勵實驗
6) 滅磁實驗
7) 欠勵限制實驗
8) 過勵限制實驗
3. 系統穩定性實驗
1) 負荷調節實驗
2) 單回路與雙回路穩態對稱運行比較實驗
3) 單回路與雙回路運行靜態穩定性比較實驗
4) 單回路穩態非全相運行實驗
5) 電力系統有功功率平衡和頻率調整實驗
6) 電力系統無功功率平衡和電壓調整實驗
4. 功率特性和功率極限測定實驗
1) 無勵磁調節時，功率特性和功率極限的測定實驗
2) 手動進行勵磁調節時，功率特性和功率極限的測定實驗
3) 自動進行勵磁調節時，功率特性和功率極限的測定實驗
5. 電力系統暫態穩定性實驗
1) 短路類型對電力系統暫態穩定性的影響實驗
2) 故障切除時間對暫態穩定的影響實驗
3) 有無強勵對暫態穩定性影響試驗
4) 線路重合閘及其對系統暫態穩定性影響的實驗
5) 同步發電機異步運行和再同步實驗
6) 錄波數據分析實驗
6. 單機帶負荷實驗
1) 獨立系統的特性實驗
2) 投、切不同負荷的實驗
3) 調速器調差特性實驗
4) 甩負荷實驗
7. 發電機特性及參數測試實驗（可選配）
1) 空載特性曲線測試實驗
2) 短路特性曲線測試實驗
3) 零功率因數負載特性曲線測試實驗
4) 外特性曲線測試實驗
5) 調整特性曲線測試實驗
6) 發電機的同步電抗、負序電抗、零序電抗、超瞬變電抗或瞬變電抗測試實驗
8. 低頻減載實驗（可選配）
1) 不投低頻減負荷裝置時系統實驗
2) 禁止特殊輪動作時系統實驗
3) 開放特殊輪動作時系統實驗
4) 線路故障時系統實驗
9 VQC裝置實驗（可選配）
1) 不投VQC裝置控制功能時系統實驗
2) 投入VQC裝置控制功能時VQC動作實驗
（二）《電力系統繼電保護》、《電力系統微機保護》課程實驗
1. 數字式繼電器特性實驗
1) 數字式電流繼電器特性實驗：測試繼電器的動作值、返回值、返回系數
2) 數字式電壓繼電器特性實驗：測試繼電器的動作值、返回值、返回系數
3) 數字式功率方向繼電器特性實驗：測試繼電器的動作范圍、*大靈敏角、死區電壓、測試角度特性和伏安特性、測試繼電器的電流和電壓潛動現象
4) 數字式差動繼電器特性實驗：測試繼電器的動作差動電流、測試差動繼電器的制動特性（可手動描點或自動繪制制動特性曲線）
5) 數字式阻抗繼電器特性實驗：可對全阻抗圓特性、方向阻抗圓特性、偏移阻抗圓特性、四邊形阻抗圓特性、直線型阻抗圓特性等多種特性的阻抗繼電器進行測試。可測試繼電器的*大靈敏角、校驗整定阻抗、檢查繼電器的記憶作用、自動及手動測試繼電器的動作特性（可手動描點或自動繪制動作特性曲線，選擇自動測試方式時可以在顯示器上看到各種特性曲線的繪制過程）
6) 數字式反時限電流繼電器特性實驗（可以在顯示器上看到反時限特性圖的繪制過程）
7) 數字式零序電流、電壓繼電器特性實驗
8) 數字式負序電流、電壓繼電器特性實驗
9) 數字式反時限零序、反時限負序電流繼電器特性實驗
2. 微機保護綜合實驗
1) 10kV線路保護綜合實驗（可設置任意實驗模型，并能進行故障錄波）
模擬系統正常﹑最大﹑最小運行方式實驗
模擬系統不同地點發生各種類型的短路實驗
10kV線路微機保護裝置基本功能試驗
電流速斷保護動作范圍測試實驗
限時電流速斷保護動作范圍測試實驗
定時限過電流保護動作范圍測試實驗
反時限過電流保護動作測試實驗
三段電流保護配合動作實驗
二段電流保護配合動作實驗
常規電流保護與微機保護動作比較實驗
運行方式對保護靈敏度的影響及靈敏度校驗
負載變化時各保護動作情況實驗
后加速動作實驗
三段電流保護與自動重合閘綜合實驗
功率方向過電流保護實驗
零序電流保護實驗
零序電壓保護實驗
2) 35kV線路保護綜合實驗（可設置任意實驗模型，并能進行故障錄波）
模擬系統正常﹑*大﹑*小運行方式實驗
模擬系統不同地點發生各種類型的短路實驗
35kV線路微機保護裝置基本功能試驗
電流速斷保護動作范圍測試實驗
限時電流速斷保護動作范圍測試實驗
定時限過電流保護動作范圍測試實驗
反時限過電流保護動作測試實驗
常規電流保護與微機保護動作比較實驗
電流電壓連鎖保護實驗
低電壓閉鎖電流保護動作測試實驗
負載變化時各保護動作情況實驗
三段電流保護配合動作實驗
二段電流保護配合動作實驗
運行方式對保護靈敏度的影響及靈敏度校驗
后加速動作實驗
三段電流保護與自動重合閘綜合實驗
功率方向過電流保護實驗
零序電流保護實驗
零序電壓保護實驗
3) 110kV線路保護綜合實驗（可設置任意實驗模型，并能進行故障錄波）
模擬系統正常﹑*大﹑*小運行方式實驗
模擬系統不同地點發生各種類型的短路實驗
110kV線路微機保護裝置基本功能試驗
距離I段（方向圓特性）動作范圍測試實驗
距離II段（方向圓特性）動作范圍測試實驗
距離III段（方向圓特性）動作范圍測試實驗
距離I段（四邊形特性）動作范圍測試實驗
距離II段（四邊形特性）動作范圍測試實驗
距離III段（四邊形特性）動作范圍測試實驗
常規距離保護與微機保護動作比較實驗
負載變化時各保護動作情況實驗
三段距離保護配合動作實驗
測試運行方式是否對保護靈敏度有影響實驗
4段零序電流保護動作實驗
4段零序過電流保護靈敏度測試實驗
3段距離保護及4段零序過電流保護配合動作實驗
后加速動作實驗
三段距離保護與自動重合閘綜合實驗
系統振蕩對距離保護動作影響實驗
4) 變壓器保護綜合實驗（可設置任意實驗模型，并能進行故障錄波）
模擬系統正常運行實驗
模擬系統不同地點發生各種類型的短路實驗
變壓器微機保護裝置基本功能試驗
Y/△-11變壓器差動速斷保護實驗
Y/△-11變壓器比率制動差動保護實驗
Y/ Y -12變壓器差動速斷保護實驗
Y/ Y -12變壓器比率制動差動保護實驗
常規差動保護與微機保護動作比較實驗
變壓器電流速斷實驗
過電流保護實驗
低電壓起動的過電流保護實驗
復合電壓起動的過電流保護實驗
過負荷保護實驗
負載變化時過負荷保護動作情況實驗
零序過電流保護實驗
零序過電壓保護實驗
5) 電容器保護綜合實驗（可設置任意實驗模型，并能進行故障錄波）
模擬系統正常運行實驗
模擬系統不同地點發生各種類型的短路實驗
電容器微機保護裝置基本功能試驗
限時電流速斷保護實驗
過電流保護和過電流保護配合動作實驗
限時電流速斷保護
零序過電壓保護實驗
零序電流保護實驗
過電壓保護實驗
母線失壓保護實驗
（三）《電力系統分析》、《電力系統故障分析》課程實驗
1. 電力系統潮流分布和線損分析實驗（可任意設置系統結構）
2. 電力系統故障分析實驗（可任意設置系統結構）
（四）《配電網自動化技術》、《電力系統調度自動化》、《電力系統遠動技術》課程實驗（可選配）
1. RTU遠動技術實驗
2. FTU技術實驗
3. TTU技術實驗
多套實驗系統聯網功能：
（一）調度自動化系統實驗
1) 系統并網實驗
2) 四遙（遙測、遙控、遙信、遙調）實驗
3) 電力系統有功功率平衡和頻率調整實驗
4) 電力系統無功功率平衡和電壓調整實驗
5) 發電機組退出系統運行實驗
6) 低頻減載實驗
7) 系統解列實驗
8) 發電機并列運行實驗
9) 多機組暫態穩定性實驗
（二）變電站綜合自動化系統實驗
1. 110kV變電站綜合自動化系統實驗（可設置任意結構的變電站）
1) 110kV線路保護
2) 變壓器保護
3) 10kV或35kV線路保護
4) 電容器保護
5) 故障錄波
6) 監控系統后臺軟件操作
7) 遙測
8) 遙信
9) 遙控
10) 遙調變壓器
11) VQC調壓
12) 低頻減載
2. 35kV變電站綜合自動化系統實驗（可設置任意結構的變電站）
（三）饋線自動化綜合實驗（可選配）
1. 帶重合器的輻射狀（環狀）饋線自動化綜合實驗（可設置任意結構的配電網）
2. 帶分段器的輻射狀（環狀）饋線自動化綜合實驗（可設置任意結構的配電網）
3. 帶FTU的輻射狀（環狀）饋線自動化綜合實驗（可設置任意結構的配電網）
（四）配電網的SCADA綜合實驗（可選配）
其他應用：
1. 可作為電氣工程專業實習基地
提供了完整的電力系統模型，可實現電力系統及其自動化相關的各種實驗，可組態任意結構的電力網，是一個很好的電氣工程專業實習基地。
2. 新型保護原理、創新設計
多功能微機保護實驗裝置部分硬件接口和通信協議開放，實驗者可自行編寫保護、測控、自動控制軟件，下載到裝置中進行測試。
3. 課程設計
可利用本實驗臺進行電網設計和繼電保護課程設計，方便地檢驗課程設計成果。
4. 畢業設計
可作為保護、測控、自動控制、電力系統綜合自動化等相關方向的畢業設計平臺。
