LG-DLK06型工廠供電及配電自動化實驗培訓系統

一、實驗系統簡介
“LG-DLK06型工廠供電及配電自動化實驗培訓系統” 是根據教育部《供配電技術》、《工廠供電》、《配電自動化》、《電力系統繼電保護》、《電力系統微機保護》、《電氣制圖》等相關課程實驗教學的需求，結合*新的配電自動化技術而研發的實驗培訓系統。該系統實驗綜合性強，實驗現象直觀生動，使用、組態方便，既可單套使用，也可多套聯網構成大型配電網絡，組態成小型調度監控系統。實驗系統還具有很好的開放性和研究性，既適用于相關課程的實驗教學、培養學生的實踐技能，也可作為學生課程設計和畢業設計的開放平臺及專業技術人員上崗培訓平臺。
二、實驗系統外觀
每套實驗系統由四個部分組成。
1、降壓變電站屏。
屏左側部分是主接線模擬圖，包括：
兩條35kV進線。
35kV母線。
一臺主變35kV/10kV、35kV出線（或用兩臺主變組成）
10k分段母線，每段三條或四條出線，可根據實驗要求接不同的負荷。
斷路器采用接觸器。
刀閘采用旋鈕開關。
屏右側部分是模擬二次回路區，包括：
相關的TA、TV二次輸出。
相關的斷路器控制回路和輔助觸點。
短路故障設置按鈕：可設置相關點的相間或接地的永久性和瞬時性故障。
插座區：通過插座可直接連接負荷和車間變配所。
屏的整體監控采用RTU實現，RTU和監控主機通信，可實現變電站的四遙（遙測、遙信、遙調、遙控）功能。
2、車間變配所屏（用戶變配所屏）。
如圖2所示
屏左側部分是主接線模擬圖，包括：
兩條10kV接入線
兩臺10kV/380V的配電變壓器
380V采用分段母線，每段兩條出線，可根據實驗要求接不同的負荷。
斷路器采用接觸器。
刀閘采用旋鈕開關。
屏右側部分是模二次回路區，包括：
相關的TA、TV二次輸出。
相關的斷路器控制回路和輔助觸點。
短路故障設置按鈕：可設置相關點的相間或接地的永久性和瞬時性故障。
插座區：通過插座可直接連接負荷。

圖2 配變所屏圖

屏的整體監控采用RTU實現，RTU和監控主機通信，可實現變電站的四遙（遙測、遙信、遙調、遙控）功能。
3、控制柜。
如圖3所示
屏左側部分是主接線模擬圖，包括：
多功能保護測控裝置：共兩臺，可根據下載的不同的功能模塊實現不同的保護測控功能。
多功能保護測控裝置的接線端子區：裝置的端子可根據不同的實驗要求，接在不同的二次區，實現不同的功能。
常規繼電器：包括電流、電壓、時間和中間繼電器（也可根據實際需要更改），即可完成繼電器的特性實驗，也可組合在一起，實現繼電保護功能。
實驗區：提供可調的電流、電壓模擬量，為繼電器特性實驗提供信號源。

圖3 繼電保護測控柜

4．負荷
實驗系統提供了各種類型的負荷：小型電動機、電容器組、燈泡等。
三、單臺實驗系統的實驗
系統電源為調壓器時，所能完成的實驗
1、二次回路實驗
(1)斷路器控制和信號回路實驗
(2)二次控制回路接線，手動分合閘實驗
(3)二次控制回路防跳、斷線實驗
2、微機自動裝置實驗
(1)進線備用電源自動投入實驗
(2)母聯備用電源自動投入實驗
(3)線路無功控制實驗
(4)手動/自動功率因數補償實驗
(5)RC無功補償實驗
(6)微機低壓減載實驗
3、常規繼電器特性及保護實驗
(1)電流繼電器特性實驗
(2)電壓繼電器特性實驗
(3)時間繼電器特性實驗
(4)電流速斷保護實驗
(5)帶時限的過電流保護實驗
(6)低電壓啟動過電流保護實驗
(7)變壓器的電流速斷保護實驗
(8)變壓器過電流保護實驗
(9)變壓器過負荷保護實驗
4、微機保護實驗
A. 線路微機繼電保護實驗
(1)電流速斷保護實驗
(2)限時電流速斷保護實驗
(3)定時限過電流保護實驗
(4)反時限過電流保護實驗
(5)電流電壓連鎖保護實驗
(6)電壓閉鎖過電流保護實驗
(7)單相接地絕緣監視實驗
B. 變壓器微機繼電保護實驗
(1)變壓器過電流保護實驗
(2)變壓器低電壓起動的過電流保護實驗
(3)變壓器復合電壓起動的過電流保護實驗
(4)變壓器過負荷保護實驗
C、電動機微機繼電保護實驗
(1)電動機速斷保護實驗
(2)電動機負序過電流保護實驗
(3)電動機反時限過電流保護實驗
(4)電動機單相接地保護實驗
(5)電動機低電壓保護實驗
D、電容器微機繼電保護實驗
(1)電容器電流速斷保護實驗
(2)電容器過電流保護實驗
(3)電容器不平衡電流保護實驗
(4)電容器不平衡電壓保護實驗
(5)電容器過電壓保護實驗
(6)電容器低電壓保護實驗
5、供配電操作考核
(1)模擬工廠供電倒閘操作考核
(2)送電、停電操作考核
6、（可以進行）35kV變電站綜合自動化自動化實驗
(1)四遙（遙信、遙控、遙測、遙調）實驗
(2)變電站SACDA功能實驗。
其功能接線圖如圖4所示

圖4 單套系統變電站綜合自動化聯網圖

系統電源為發電機組時，除能完成上面所述的實驗功能外，還能完成以下實驗
四、多臺實驗系統聯網的實驗（以四臺為基本）
1、中型工廠供配電綜合實驗
采用一降壓變電站帶四個車間變配所組成。其系統聯網如圖5所示

圖5 中型工廠供配電系統圖

用四芯電纜通過插座將降壓變電站和四個車間變配所連接起來，形成工廠供電一次系統，將每臺屏的RTU通過RS485總線聯網，將所有采集的數據上傳監控計算機，利用監控機中的電力系統專用組態軟件，形成中型工廠的變配所的SCADA系統，可完成四遙，倒閘操作等實驗。
2、輻射型饋電線路自動化實驗
采用一降壓變電站的一條出線帶四個用戶變配所串聯組成如圖6

圖6 輻射型饋電線路組網圖

用四芯電纜通過插座將降壓變電站一條10kV的出線和四個用戶變配所串聯起來，將一條饋線的分成四段。將控制屏中的多功能保護測控裝置和相關線路的二次回路連接、形成斷路器或分段開關的控制器。
多功能保護和測控裝置可以經過通信，下載不同的功能程序模塊，形成不同功能的裝置。
1）輻射型網絡中的重合器＋重合器型的饋線自動化實驗
將四個控制屏上的多功能保護和測控裝置，下載重合器功能模塊后，則多功能保護和測控裝置實現重合器功能。完成有重合器組成的饋線自動化的故障隔離和定位實驗。
2）輻射型網絡中的重合器＋分段開關的饋線自動化實驗
將降壓變控制屏上的多功能保護和測控裝置，下載重合器功能模塊，則多功能保護和測控裝置實現重合器功能。用戶變電所控制屏上的多功能保護和測控裝置則下載分段控制器模塊（電壓一時間型分段器和過流脈沖計數型分段器），實現分段控制器功能，完成有重合器和分段控制器組成的饋線自動化的故障隔離和定位實驗。
3）輻射型網絡中繼電保護＋重合閘＋智能分段開關的饋線自動化實驗
將降壓變控制屏上的多功能保護和測控裝置，下載繼電保護和重合閘功能模塊，則多功能保護和測控裝置繼電保護功能。用戶變電所控制屏上的多功能保護和測控裝置則下載智能分段控制器模塊（比一般的分段開關控制器功能強大），實現智能分段控制器功能，完成有重合器和分段控制器組成的饋線自動化的故障隔離和定位實驗。
3、環網型饋電線路自動化實驗
聯網結構和圖6相似，只是降壓變電站的另一條出線和*末的用戶配變所連接，形成環網供電。其連接圖如圖7所示

圖7 環網型饋電線路組網圖

和實驗2相似，通過對多功能保護和測控裝置下載不同的功能模塊可完成不同形式環網型饋線自動化的故障定位和隔離實驗。
4、環網型饋電線路FTU配電自動化實驗
聯網結構和圖7相似，只是用戶變配所的多功能微機保護測控裝置下載FTU功能模塊，形成采集柱上開關的信號，控制開關投切FTU裝置，每個FTU裝置通過RS485總線和變電站的主機相連幸臣的另一條出線和*末的用戶配變所連接，形成環網供電。其連接圖如圖8所示

圖8 配電網自動化實驗

主機通過和FTU的通信，形成配電網絡的SCADA系統，并且可通過遙控分段開關或投切電容器組的控制配電網絡的潮流分布。
在饋線發生故障時，可主機通過和FTU通信，迅速定位故障點，隔離故障。
在此實驗中，可完成配電網的綜合自動化實驗。
5、調度自動化和潮流分析實驗
實驗中的聯網如圖9所示。
在圖9中，將四個35kV降壓變電站通過四芯電纜串連起來，形成環網供電。每個35kV的降壓變電站連接一個車間配變所、并且配有一個控制屏，變電站的監控主機利用RS485總線和降壓變電站、車間配變所的RTU及控制屏上的多功能微機保護測控裝置通信，采集數據。并將數據通過以太網上傳至調度中心。形成調度的SCADA系統。通過遙控、遙調功能可改變系統的潮流分布。

圖9 調度自動化實驗

若系統電源采用發電機機組而不是系統電源，則還可實現系統的低頻解列和故障恢復實驗。

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