电力自动化及继电保护综合实验台_电力系统实验装置|继电保护实训设备

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电力自动化及继电保护综合实验台

LG-DLK05型电力自动化及继电保护综合实验台

一、技术性能：

1.额定参数

（1）输入电源:三相五线制380V±10% 50HZ

（2）额定容量: 15kVA

（3）外形尺寸：2000mm×730mm×180mm，允许偏差5%

2.主要组成：

装置主要包括大功率三相自耦调压器、移相器、电源控制屏、一次系统示意图面板、微机保护装置、实验桌等相关功能模块。

（1）电源

1）交流电源

装置设有三相自耦调压器，电压AC0-230V（相电压）连续可调，容量15kVA（带过流、短路保护）；可以满足各种继电器特性的实验要求。

2）直流电源

提供二次回路所需220V直流电源，带有过流保护和发光二极管指示，提供控制小母线输出。同时提供可调整流模块，配合调压器输出可实现直流0～220V连续可调。

（2）感应式移相器

三相感应式移相器TXSGA-1kVA型

（3）二次测量仪表

所有仪表组件均采用模块式结构，便于用户使用及扩展

1）交流真有效值交流电流表（3只）

测量范围0-20A，分200mA，2000mA，20A三档，直键开关切换，三位半数显，精度0.5级，具有超量程报警、指示、切断总电源等功能。

2）真有效值交流电压表（3只）

测量范围0-500V，分2V、20V、200V、500V四档，直键开关切换，三位半数显，精度0.5级，具有超量程报警、指示、切断总电源等功能。

3）直流数字电压、电流表

直流数字电压表一只，测量范围0-1000V，分2V、20V、200V、1000V四档，直键开关切换，三位半数显，精度0.5级,具有超量程报警、指示、切断总电源等功能。

直流数字电流表二只，测量范围0-5A，分20mA，200mA，2A、5A四档，直键开关切换，三位半数显，精度0.5级，具有超量程报警，指示切断总电源等功能。

4）数字式电秒表（2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。

5）数字式相位表（1只）

采用单片机处理采样信号，LED显示。可测量两交流电压间相位角和一电压与一电流之间0～360度的相位角，反应快，精度高。

（4）光示牌

用于继电保护各类事故信号和预告信号。

（5）信号指示

黄、红、绿指示灯各1只，蜂鸣器1只，断路器分、合闸指示共10只。

（6）电力继电器

装置所用继电器全部采用阿继和许继产品，其中，电流，电压，时间和中间继电器必须采用阿继继电器，并采用模块式结构，便于用户使用及功能扩展，具体型号如下：

1）电磁型电流继电器6只：DL-24C/6型2只，DL-24C/2型4只。

2）DY-28C/160型电压继电器3只。

3）电磁型时间继电器3只：DS-21型、DS-22型、DS-23型各1只。

4）电磁型中间继电器5只：DZ-31B型2只，DZB-12B型1只，DZB-14B型1只，DZS-12B型1只。

5）信号继电器3只：JX-21A/T电流起动型2只，DXM-2A电压起动型1只。

6）BFY-12A型负序电压继电器1只。

7）ZC-23A型冲击继电器1只。

8）DH-3A重合闸装置1只。

9）BCH-2差动继电器1只。

10）DX-9型闪光继电器1只。

11）BG-12B功率方向继电器1只。

12）LZ-21整流型方向阻抗继电器1只。

（7）模拟电力一次系统

1）输电线路由两段输电线路组成，主要是模拟发电厂和变电所的电气设备中的一次设备，主要有断路器、隔离器件、电抗器、电力电缆以及母线、输电线路、负载等，按照典型方式构成单端电源辐射式输电一次回路。

2）具有系统运行方式切换开关，可以模拟系统*大、正常、*小运行。

3）具有故障点位置切换开关，可以将故障点设置A段线路或B段线路。

4）故障类型设置模块：通过按钮可以设置多种故障类型，包括三相短路、两相相间短路、两相相间短路接地、单相接地故障。具有短路持续时间设置功能，可以通过时间继电器设置永久性故障和暂时性故障。

5）输电线路留有扩展接口，可以通过母线引出输电线路至其它变电站，完成变电站相关的实验。

6）主变压器采用三卷芯式变压器,容量3.7kVA,高中低三侧电压变比为380V/220V/127V，联结组别为Y/Y-12/D-11。

7）具有两个变压器故障设置开关，可以将故障点设置在中压侧或低压侧，故障性质可以设为区内或区外，故障类型同样可以通过故障设置模块设置三相短路、两相相间短路、两相相间短路接地、单相接地故障等故障类型。

（8）微机线路保护测控装置

微机线路测控装置采用适用于电力系统110kV以下的工业产品，采用高性能的DSP芯片，保证数据采集和处理能力。主要功能如下：

1）保护功能：三段式相间阻抗保护；三段式相间过流保护，低电压方向闭锁；零序三段过流保护；过负荷保护；三相一次重合闸；震荡闭锁，断路器失灵。

2）数据采集及控制功能：采集电流、电压、有功、无功、功率因数、频率；保护投入/退出。

3）通讯功能：标准的RS485通讯接口；微机保护装置均采用液晶显示，中文菜单操作。

（9）微机变压器保护测控装置

微机变压器主保护装置采用适应110KV及以下系统双线圈或三线圈变压器的差动及本体保护的工业产品。采用高性能的DSP芯片，保证数据采集和处理能力。主要功能如下：

1）保护功能：差动速断保护；二次谐波制动的比率差动保护；CT断线检测和闭锁功能；过负荷发信；本体保护。

2）数据采集及控制功能：变压器三侧电流的采集；保护投入/退出；遥信量。

3）通讯功能：标准的RS485通讯接口/ModBus_RTU协议；液晶显示，中文菜单操作。

（10）微机阻抗保护测控装置

微机阻抗保护装置适应于110KV电压等级的线路保护。采用高性能的DSP芯片，保证数据采集和处理能力。主要功能如下：

1）保护功能：距离保护，三段相间距离和接地距离，零序过流反时限，低周保护，PT断线，重合闸后加速等。

2）数据采集及控制功能：线路电压电流的采集；保护投入/退出；遥信量。

3）通讯功能：标准的RS485通讯接口/ModBus_RTU协议；液晶显示，中文菜单操作。

二、系统组成：

1.装置能满足高等院校“继电保护”、“电气设备”、“自动装置”、“工厂供电”、“电力系统微机保护”、“电力工程”等多门专业课程的实验教学。能对发电厂、变电站及工厂供配电系统中的继电器特性、继电保护、微机保护、电气二次控制回路、自动装置等教学内容进行操作实训。

2.装置采用固定式与组件式结合的结构形式；一次系统与微机保护装置固定于实训控制屏；电磁继电器采用组件式安装，可根据需要选配组件。

3.模拟电力一次系统由电源、两段输电线路、一台三卷变压器和负载组成，两段线路和变压器装设电流互感器和电压互感器；继电器和微机保护装置的交流采样回路均接在二次回路，实验接线和教材接线保持一致。基于一次系统可以设置各类型线路故障和变压器故障，电力继电器以及微机保护装置均采用电力工业主流产品。

三、实验项目：

1.继电器特性实验

（1）电磁型电流继电器实验

（2）电磁型电压继电器实验

（3）电磁型时间继电器实验

（4）信号继电器实验

（5）中间继电器实验

（6）负序电压继电器实验

（7）冲击继电器特性实验

（8）差动继电器特性实验

（9）功率方向继电器特性实验

（10）整流型方向阻抗继电器特性实验

（11）DH—3型三相一次重合闸装置实验

2.常规继电保护实验

（1）线路过电流保护实验

（2）低电压起动过电流保护及过负荷保护实验

（3）复合电压起动过电流保护实验

（4）电流闭锁电压速断保护实验

（5）单侧电源辐射式输电线路三段式电流保护实验

（6）功率方向过流保护实验

（7）Y/Y-12双绕组变压器差动保护实验

（8）Y/d-11双绕组变压器差动保护实验

（9）三绕组变压器差动保护实验

（10）Y/Y-12双绕组变压器差动保护与后备保护实验

（11）三绕组变压器差动保护

3.电气二次控制回路与自动装置实验

（1）重复动作手动复归中央音响信号装置实验

（2）重复动作自动复归中央音响信号装置实验

（3）具有灯光监视的断路器控制回路实验

（4）具有灯光和音响监视的断路器控制回路实验

（5）闪光继电器构成的闪光装置实验

（6）装设跳跃闭锁继电器的断路器控制回路实验

（7）方向距离保护及二次控制回路实验

（8）自动重合闸前加速保护实验

（9）自动重合闸后加速保护实验

（10）备用电源自动投入实验

4.微机线路保护实验

（1）微机距离保护装置基本功能实验

（2）模拟系统正常﹑*大﹑*小运行方式实验

（3）模拟系统短路实验

（4）微机定时限过电流保护

（5）微机无时限电流速断保护

（6）微机带时限电流速断保护

（7）阶段式电流保护

（8）运行方式对保护灵敏度的影响及灵敏度校验

（9）阶段式过电流保护与自动重合闸后加速

（10）零序电流保护实验

（11）线路常规保护与微机保护动作比较实验

5.微机变压器保护实验

（1）微机变压器保护装置基本功能实验

（2）系统正常运行及不平衡电流测量实验

（3）微机变压器纵差动保护整定实验

（4）变压器二次谐波制动实验

（5）变压器差动速断保护实验

（6）三绕组变压器差动保护实验

（7）Y/Y-12双绕组变压器差动保护实验

（8）Y/△-11双绕组变压器差动保护实验

（9）对比率制动特性的研究实验

（10）双绕组变压器的过流保护实验

（11）三绕组变压器的过流保护实验

（12）变压器常规保护与微机保护比较实验

6.微机阻抗保护实验

（1）整定阻抗保护动作值实验

（2）三段式阻抗保护配合实验

（3）运行方式对阻抗保护的影响

（4）过渡电阻对阻抗保护的影响

（5）阻抗保护与自动重合闸实验

7.继电保护与自动装置综合实验及考核实验

（1）过流保护与三相自动重合闸综合实验与考核——由学生根据实验题目自行设计线路、自拟步骤自行接线，完成对学生的实验考核

（2）低电压启动过电流保护与自动重合闸(后加速)综合实验与考核

（3）复合电压启动过电流保护与自动重合闸装置(后加速)综合实验与考核

（4）电流闭锁电压速断保护与自动重合闸(后加速)综合实验与考核

（5）过电压保护与自动重合闸(后加速)综合实验与考核

（6）三段式电流保护与自动重合闸(后加速)综合实验与考核

（7）过电流保护与自动重合闸(前加速)综合实验与考核

（8）低电压启动过电流保护与自动重合闸(前加速)综合实验与考核

（9）复合电压启动过电流保护与自动重合闸(前加速)综合实验与考核

（10）电流闭锁电压速断保护与自动重合闸(前加速)综合实验与考核

（11）过电压保护与自动重合闸(前加速)综合实验与考核

（12）三段式电流保护与自动重合闸(前加速)综合实验与考核

8.可控励磁发电系统实验与综合、考核实验

（1）可控励磁发电系统综合认识与测试实验

（2）无功调差及自动检测实验

（3）综合放大及调节特性实验

（4）过励限制特性实验

（5）调节整定及控制方式相互切换实验

（6）功率器件的移相触发电路实验

（7）励磁系统相序和极性检测实验

（8）可控功率整流主电路实验

（9）可控励磁系统主电路保护实验

（10）无功欠励限制实验

（11）可控励磁发电系统控制、保护、信号电路综合实验

（12）可控励磁发电系统开环调试综合实验

（13）可控励磁发电系统单机开环空载综合实验

（14）可控励磁发电系统单机闭环空载综合实验

（15）可控励磁发电系统单机闭环负载综合实验

（16）可控励磁发电系统并网闭环负载综合实验

（17）发电运行特性综合实验

（18）手动准同期和自同期并联综合实验

（19）同步发电机参数测定综合实验

（20）可控励磁发电系统操作运行及检测维护考核

（21）可控励磁发电系统的常见故障及处理考核

9.电力系统综合实验

（1）单机——无穷大系统稳态运行方式实验

1）单回路稳态对称运行实验

2）双回路对称运行与单回路对称运行比较实验

3）单回路稳态非全相运行实验

（2）电力系统功率特性和功率极限实验

1）无调节励磁时功率特性和功率极限实验：网络结构改变对系统静态稳定的影响；并网前发电机电势Eq值不同对系统静态稳定的影响

2)手动调节励磁时功率特性和功率极限实验

3）自动调节励磁时功率特性和功率极限实验：自并励自动调节励磁时，功率特性和功率极限实验；他励自动调节励磁时，功率特性和功率极限实验

4）单回路、双回路输送功率与功角关系实验

四、装置的人身安全保护系统：

1.装置设有电流型漏电保护装置和电压型漏电保护装置，控制屏内、外或强电输出若有漏电现象，立即告警并切断总电源，确保人身安全；

2.装置设有隔离变压器的浮地保护以及安全实验导线等人身安全保护功能；

3.测量仪表具有超量程保护功能，在发生超量程时，能够发出声光告警指示，并切断电源；

4.实验导线采用全封闭塑料导线，所有实验导线、插头和插座均符合安全保护要求，确保学生操作安全；

5.装置设有总电源的三相空气开关（具有漏电保护）。

◆相关实验实训装置

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