XHBZ-300C电力系统自动化实验实训装置

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产品介绍

 电力系统综合自动化实验装置

装置简介
   
电力系统综合自动化实验装置是我公司依据高等院校电气工程及其自动化专业本科生教材研制的多功能综合实验装置。该实验装置不仅可以满足本科生《电力系统分析》、《电力系统自动化》、《电力系统继电保护》、《电机学》、《工厂供电》、《电力系统调度自动化》等课程多层次的实验教学、实训要求,还为研究生、相关专业老师和工程技术人员进行发电厂自动化、变电站监控、电力系统运行研发提供实验对象。
    
该实验装置功能齐全,自动化程度高,遵循国家相关标准,操作规范符合电力系统实际操作规程。
1.1 装置遵循的标准

GB/T 7261-2000

继电器及装置基本试验方法

GB/T 14429-1993

远动设备及系统 术语

GB/T 14598.9-2002

电气继电器 第22-3部分 量度继电器和保护装置的电气骚扰试验 辐射电磁场骚扰试验

GB/T 14598.10-1996

电气继电器 第22部分 量度继电器和保护装置的电气干扰试验 第4篇 快速瞬变干扰试验

GB/T 14598.16-2002

电气继电器 第25部分 量度继电器和保护装置的电磁发射试验

GB/T17626.8-1998

电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验

GB/T17626.9-1998

电磁兼容 试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验

GB/T17626.10-1998

电磁兼容 试验和测量技术 阻尼振荡磁场抗扰度试验

IEC 60255-22-5:2002

电气继电器 第22-5部分 量度继电器和保护装置的电气骚扰试验 浪涌抗扰度试验

IEC 60255-22-6:2001

电气继电器 第22-6部分 量度继电器和保护装置的电气骚扰试验 射频场感应的传导骚扰的抗扰度

IEC 60255-22-7:2003

电气继电器 第22-7部分 量度继电器和保护装置的电气骚扰试验 工频抗扰度

DL/T 630-1997

交流采样远动终端技术条件

1.2 装置技术特点
    
a.     本装置中控制装置采用微机式数字控制装置,其元器件采用工业品,稳定性、可靠性高,在满足实验教学同时也可以在电力系统现场等恶劣的环境中工作;
    
b.     抗干扰性能强,硬件设计采用了多种隔离、屏蔽措施,软件设计采用数字滤波技术和良好的保护算法及其它抗干扰措施,使得装置抗干扰性能大大提高;
    
c.     硬件、软件设计标准化、模块化,便于现场维护,在标准化硬件设计的基础上,采用各种标准化软件模块化组态,可构成不同的功能配置。如果用户需要更多的功能,设计单位可简单、可靠地升级
    
d.     人机接口功能强大,全汉化液晶显示、菜单式操作;
    
e.     工业级总线网络,组网经济、方便,具有很好的扩展性; 
    
f.      装置安全可靠,采用多种安全保护措施保证实验过程中的安全性; 
    
g.     装置能在当地设置参数,能在上位机显示运行工况; 
     
h.     不仅满足全部的专业课程进行课程设计和毕业设计,能作为教师和研究生的科研实验和实验教学研究的开发平台
技术指标 
     
2.1 装置输入额定数据
     
a.  四相交流电压:380V
     
b.  额定频率:50Hz
     
c.  电源电压:直流或交流, 220V110V
      
2.2 装置输出数据
     
a. 四相交流电压源和三相交流电流源,每相电压、电流源可分别构成独立的回路,且其幅值、相位和频率能连续可调 
     
d.  频率:50Hz.
     
2.3 环境条件                                            
     
a. 环境温度:工作:-25+55℃、储存: -25℃~+70℃,相对湿度不大于80%,周围空气中不含有酸性、碱性或其它腐蚀性及爆炸性气体的防雨、防雪的室内;在极限值下不施加激励量,装置不出现不可逆转的变化,温度恢复后,装置应能正常工作
     
b. 相对湿度:最湿月的月平均最大相对湿度为90%,同时该月的月平均最x低温度为25且表面不凝露。最x高温度为+40℃时,平均最x大湿度不超过50%;
     
c. 大气压力:  80 kPa110kPa(相对海拔高度2km以下); 
      
d. 防护等级:IP41
     
2.4 装置工作范围及误差
     
a.  输出电流范围:030A、误差不超过±0.5%
     
b.  输出电流幅值的可调范围及分
     
 a)01A时,最小可调步长为0.001A,分辨力为0.001A
      
b)110A时,最小可调步长为0.01A,分辨力为0.01A
      
c)1030A时,最小可调步长为0.1A,分辨力为0.1A
     
c.输出电压范围:0V120V、误差不超过±0.5%.
     
d. 输出电压的可调范围及分辨力
        
a)010V范围内,最小可调步长为0.001V,分辨力为0.001V
        
b)1030V范围内,最小可调步长为0.01V,分辨力为0.01V
        
c)3075V范围内,最小可调步长为0.1V,分辨力为0.1V
        
d)75120V范围内,最小可调步长为0.1V,分辨力为0.1V
     2.5  带负载能力
     
 a)额定工作条件下,输出电流为5A,负载功率因数为01时,电流源输出功率不小于75V·A
      
b)额定工作条件下,输出电流为30A,负载功率因数为01时,电流源输出功率不小于450V·A 
     
2.6  抗干扰性能
        
装置能承受GB/T 14598.14-19984章规定的严酷等级为级的静电放电干扰试验;
        
装置能承受GB/T 14598.9-20024章规定的严酷等级的辐射电磁场干扰试验;
        
装置能承受GB/T 14598.10-19964章规定的严酷等级为级的快速瞬变干扰试验;
        
装置能承受GB/T 14598.13-1998规定的频率为1MHz100kHz(第一半波电压幅值共模为2.5kV,差模为1kV)脉冲群干扰试验;
        
装置能承受IEC 60255-22-5-20024章规定的严酷等级的浪涌抗扰度试验:
        
装置能承受IEC 60255-22-6-20014章规定的严酷等级的传导骚扰抗扰度试验;
        
装置能承受IEC 60255-22-7-20034章规定的严酷等级的工频抗扰度试验;
        
装置能承受GB/T 17626.8-19985章规定的严酷等级为级的工频磁场抗扰度试验;
        
装置能承受GB/T 17626.9-19985章规定的严酷等级为级的脉冲磁场抗扰度试验;
        
装置能承受GB/T 17626.10-19985章规定的严酷等级为级的阻尼振荡磁场抗扰度试验。

   2.7  绝缘性能
         
a.  绝缘电阻:各带电的导电电路分别对地(即外壳或外露的非带电金属零件)之间,交流回路和直流回路之间,交流电流回路和交流电压回路之间,用开路电压为500V的测试仪器测试其绝缘电阻值不应小于100MΩ
         
b.  介质强度:装置通信回路和24V等弱电输入输出端子对地能承受50Hz500V(有效值)的交流电压,历时1min的检验无击穿或闪络现象;其余各带电的导电电路分别对地(即外壳或外露的非带电金属零件)之间,交流回路和直流回路之间,交流电流回路和交流电压回路之间,能承受50Hz2kV(有效值)的交流电压,历时1min的检验无击穿或闪络现象。
         
c.  冲击电压:装置通信回路和24V等弱电输入输出端子对地,能承受1kV(峰值)的标准雷电波冲击检验;其各带电的导电端子分别对地,交流回路和直流回路之间,交流电流回路和交流电压回路之间,能承受5kV(峰值)的标准雷电波冲击检验。
      2.8  机械性能
         
a.   振动响应:装置能承受GB/T 11287-20004.2.1规定的严酷等级为I级振动响应检验。
        
b.   冲击响应:装置能承受GB/T 14537-19934.2.1规定的严酷等级为I级冲击响应检验。
        
c.    振动耐久:装置能承受GB/T 11287-20004.2.2规定的严酷等级为I级振动耐久检   
        
d.   冲击耐久:装置能承受GB/T 14537-19934.2.2规定的严酷等级为I级冲击耐久检验

      e.    碰撞:装置能承受GB/T 14537-19934.3规定的严酷等级为I级碰撞检验。

装置组成
   
一次设备由发电机组、开关、输电线路及模型、无穷大电源、电动机等组成,二次设备由上位机监控系统、微机自动准同期装置和手动同期装置、微机自动调速装置和手动调速装置、微机励磁装置、微机线路保护装置等组成,各微机装置可通过不同通信规约接入上位机监控系统。
3.1 装置结构
  
装置采用金属柜式结构,各实验装置嵌入式安装,防护等级IP41级。
3.2 三相同步发电机
  
技术参数:Sn=2.5kV.A  Un=400V  NN=1500r/min   工业级标准设计
3.3 直流电动机
  
技术参数:Pn=2.2kW   Un=220V   工业级标准设计 
3.4 输电线路
  
模拟线路:XL1=XL2=20Ω   XL3=XL4=40Ω
3.5 整流变压
  
技术参数: 4KVA 
3.6 无穷大电源
  
采用自耦变压器作为无穷大电源,容量15KVA 
3.7 微机自动准同期装置 
主要技术特点
    
 ●控制精度高,合闸时相角差
    
 ●捕捉速度快,不会浪费有效的同期点
    
 ●采用液晶点阵式图形液晶,界面采用全汉化图形菜单形式。人机接口好,使用 及维护方便;
     
接口采用LonWorks现场总线,也可配置为标准RS422/RS485接口,还提供一个标准的RS232接口,  利用PC机对装置进行调试,通讯规约使用103104等。
 完成的主要功能
     
实时采集同期开关两侧电压与频率,同时计算电压差、频率差、相位差; 
     
实时指示同期开关两侧有压或无压,从而确定合闸方式;
     
装置可以设定成多种运行模式;
     
装置运行在发电厂模式时,可以通过发调整电压和频率脉冲,调节发电机侧电参数,从而满足并网要求;
     
可远程修改定值;
    
 ●可选2台同期开关,也可根据需要扩展或减少并列点数。.
3.8 微机自动调速装置 
主要功能:
  
1自动调节和控制功能:
  
  1  以最x佳过程起动发电机组,启动过程可使机组频率跟踪电网频率;也可以按给定频率启动。
   
 2  保证发电机组稳定运行于下列工况: 
       
 ●  单机空载运行 
        
●  与大电网或地区电网并列运
         
 ●  调相运行 
        
●  手动运行
     (3  最x佳过程使机组停机,根据需要可实现分段关闭过程。  
     (4  能够根据机组运行工况实现变结构、变参数适应式PID自动调
     (5  可以在线修改调节参数,不会引起机组负荷冲击。
3.9 微机励磁装置
       
本实验装置采用的微机励磁装置具有如下技术特点:
    
a) 具有完善的电压调节、电流调节、无功调节、功率因数调节模式,适用于不同电站的各种运行方式之需要。
       
电压调节:维持发电机机端电压恒定
       
电流调节:维持发电机励磁电流恒定
       
无功调节:实现无功功率反馈和恒无功运行
       
功率因数调节:维持发电机功率因数恒定
    
b)       具有PIDPDPSSEOCNEOC等多种控制规律,以满足系统稳定之需要。
       
PID控制:电压调节基本控制规律
       
PD控制:电流调节基本控制规律
       
PSS控制:电力系统稳定控制
     

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