XHBZ-300C電力系統自動化實驗實訓裝置

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產品介紹

 電力系統綜合自動化實驗裝置

裝置簡介
   
電力系統綜合自動化實驗裝置是我公司依據高等院校電氣工程及其自動化專業本科生教材研制的多功能綜合實驗裝置。該實驗裝置不僅可以滿足本科生《電力系統分析》、《電力系統自動化》、《電力系統繼電保護》、《電機學》、《工廠供電》、《電力系統調度自動化》等課程多層次的實驗教學、實訓要求,還為研究生、相關專業老師和工程技術人員進行發電廠自動化、變電站監控、電力系統運行研發提供實驗對象。
    
該實驗裝置功能齊全,自動化程度高,遵循國家相關標準,操作規范符合電力系統實際操作規程。
1.1 裝置遵循的標準

GB/T 7261-2000

繼電器及裝置基本試驗方法

GB/T 14429-1993

遠動設備及系統 術語

GB/T 14598.9-2002

電氣繼電器 第22-3部分 量度繼電器和保護裝置的電氣騷擾試驗 輻射電磁場騷擾試驗

GB/T 14598.10-1996

電氣繼電器 第22部分 量度繼電器和保護裝置的電氣干擾試驗 第4篇 快速瞬變干擾試驗

GB/T 14598.16-2002

電氣繼電器 第25部分 量度繼電器和保護裝置的電磁發射試驗

GB/T17626.8-1998

電磁兼容 試驗和測量技術 工頻磁場抗擾度試驗

GB/T17626.9-1998

電磁兼容 試驗和測量技術 脈沖磁場抗擾度試驗

GB/T17626.10-1998

電磁兼容 試驗和測量技術 阻尼振蕩磁場抗擾度試驗

IEC 60255-22-5:2002

電氣繼電器 第22-5部分 量度繼電器和保護裝置的電氣騷擾試驗 浪涌抗擾度試驗

IEC 60255-22-6:2001

電氣繼電器 第22-6部分 量度繼電器和保護裝置的電氣騷擾試驗 射頻場感應的傳導騷擾的抗擾度

IEC 60255-22-7:2003

電氣繼電器 第22-7部分 量度繼電器和保護裝置的電氣騷擾試驗 工頻抗擾度

DL/T 630-1997

交流采樣遠動終端技術條件

1.2 裝置技術特點
    
a.     本裝置中控制裝置采用微機式數字控制裝置,其元器件采用工業品,穩定性、可靠性高,在滿足實驗教學同時也可以在電力系統現場等惡劣的環境中工作;
    
b.     抗干擾性能強,硬件設計采用了多種隔離、屏蔽措施,軟件設計采用數字濾波技術和良好的保護算法及其它抗干擾措施,使得裝置抗干擾性能大大提高;
    
c.     硬件、軟件設計標準化、模塊化,便于現場維護,在標準化硬件設計的基礎上,采用各種標準化軟件模塊化組態,可構成不同的功能配置。如果用戶需要更多的功能,設計單位可簡單、可靠地升級
    
d.     人機接口功能強大,全漢化液晶顯示、菜單式操作;
    
e.     工業級總線網絡,組網經濟、方便,具有很好的擴展性; 
    
f.      裝置安全可靠,采用多種安全保護措施保證實驗過程中的安全性; 
    
g.     裝置能在當地設置參數,能在上位機顯示運行工況; 
     
h.     不僅滿足全部的專業課程進行課程設計和畢業設計,能作為教師和研究生的科研實驗和實驗教學研究的開發平臺
技術指標 
     
2.1 裝置輸入額定數據
     
a.  四相交流電壓:380V
     
b.  額定頻率:50Hz
     
c.  電源電壓:直流或交流, 220V110V
      
2.2 裝置輸出數據
     
a. 四相交流電壓源和三相交流電流源,每相電壓、電流源可分別構成獨立的回路,且其幅值、相位和頻率能連續可調 
     
d.  頻率:50Hz.
     
2.3 環境條件                                            
     
a. 環境溫度:工作:-25+55℃、儲存: -25℃~+70℃,相對濕度不大于80%,周圍空氣中不含有酸性、堿性或其它腐蝕性及爆炸性氣體的防雨、防雪的室內;在極限值下不施加激勵量,裝置不出現不可逆轉的變化,溫度恢復后,裝置應能正常工作
     
b. 相對濕度:最濕月的月平均最大相對濕度為90%,同時該月的月平均最x低溫度為25且表面不凝露。最x高溫度為+40℃時,平均最x大濕度不超過50%;
     
c. 大氣壓力:  80 kPa110kPa(相對海拔高度2km以下); 
      
d. 防護等級:IP41
     
2.4 裝置工作范圍及誤差
     
a.  輸出電流范圍:030A、誤差不超過±0.5%
     
b.  輸出電流幅值的可調范圍及分
     
 a)01A時,最小可調步長為0.001A,分辨力為0.001A
      
b)110A時,最小可調步長為0.01A,分辨力為0.01A
      
c)1030A時,最小可調步長為0.1A,分辨力為0.1A
     
c.輸出電壓范圍:0V120V、誤差不超過±0.5%.
     
d. 輸出電壓的可調范圍及分辨力
        
a)010V范圍內,最小可調步長為0.001V,分辨力為0.001V
        
b)1030V范圍內,最小可調步長為0.01V,分辨力為0.01V
        
c)3075V范圍內,最小可調步長為0.1V,分辨力為0.1V
        
d)75120V范圍內,最小可調步長為0.1V,分辨力為0.1V
     2.5  帶負載能力
     
 a)額定工作條件下,輸出電流為5A,負載功率因數為01時,電流源輸出功率不小于75V·A
      
b)額定工作條件下,輸出電流為30A,負載功率因數為01時,電流源輸出功率不小于450V·A 
     
2.6  抗干擾性能
        
裝置能承受GB/T 14598.14-19984章規定的嚴酷等級為級的靜電放電干擾試驗;
        
裝置能承受GB/T 14598.9-20024章規定的嚴酷等級的輻射電磁場干擾試驗;
        
裝置能承受GB/T 14598.10-19964章規定的嚴酷等級為級的快速瞬變干擾試驗;
        
裝置能承受GB/T 14598.13-1998規定的頻率為1MHz100kHz(第一半波電壓幅值共模為2.5kV,差模為1kV)脈沖群干擾試驗;
        
裝置能承受IEC 60255-22-5-20024章規定的嚴酷等級的浪涌抗擾度試驗:
        
裝置能承受IEC 60255-22-6-20014章規定的嚴酷等級的傳導騷擾抗擾度試驗;
        
裝置能承受IEC 60255-22-7-20034章規定的嚴酷等級的工頻抗擾度試驗;
        
裝置能承受GB/T 17626.8-19985章規定的嚴酷等級為級的工頻磁場抗擾度試驗;
        
裝置能承受GB/T 17626.9-19985章規定的嚴酷等級為級的脈沖磁場抗擾度試驗;
        
裝置能承受GB/T 17626.10-19985章規定的嚴酷等級為級的阻尼振蕩磁場抗擾度試驗。

   2.7  絕緣性能
         
a.  絕緣電阻:各帶電的導電電路分別對地(即外殼或外露的非帶電金屬零件)之間,交流回路和直流回路之間,交流電流回路和交流電壓回路之間,用開路電壓為500V的測試儀器測試其絕緣電阻值不應小于100MΩ
         
b.  介質強度:裝置通信回路和24V等弱電輸入輸出端子對地能承受50Hz500V(有效值)的交流電壓,歷時1min的檢驗無擊穿或閃絡現象;其余各帶電的導電電路分別對地(即外殼或外露的非帶電金屬零件)之間,交流回路和直流回路之間,交流電流回路和交流電壓回路之間,能承受50Hz2kV(有效值)的交流電壓,歷時1min的檢驗無擊穿或閃絡現象。
         
c.  沖擊電壓:裝置通信回路和24V等弱電輸入輸出端子對地,能承受1kV(峰值)的標準雷電波沖擊檢驗;其各帶電的導電端子分別對地,交流回路和直流回路之間,交流電流回路和交流電壓回路之間,能承受5kV(峰值)的標準雷電波沖擊檢驗。
      2.8  機械性能
         
a.   振動響應:裝置能承受GB/T 11287-20004.2.1規定的嚴酷等級為I級振動響應檢驗。
        
b.   沖擊響應:裝置能承受GB/T 14537-19934.2.1規定的嚴酷等級為I級沖擊響應檢驗。
        
c.    振動耐久:裝置能承受GB/T 11287-20004.2.2規定的嚴酷等級為I級振動耐久檢   
        
d.   沖擊耐久:裝置能承受GB/T 14537-19934.2.2規定的嚴酷等級為I級沖擊耐久檢驗

      e.    碰撞:裝置能承受GB/T 14537-19934.3規定的嚴酷等級為I級碰撞檢驗。

裝置組成
   
一次設備由發電機組、開關、輸電線路及模型、無窮大電源、電動機等組成,二次設備由上位機監控系統、微機自動準同期裝置和手動同期裝置、微機自動調速裝置和手動調速裝置、微機勵磁裝置、微機線路保護裝置等組成,各微機裝置可通過不同通信規約接入上位機監控系統。
3.1 裝置結構
  
裝置采用金屬柜式結構,各實驗裝置嵌入式安裝,防護等級IP41級。
3.2 三相同步發電機
  
技術參數:Sn=2.5kV.A  Un=400V  NN=1500r/min   工業級標準設計
3.3 直流電動機
  
技術參數:Pn=2.2kW   Un=220V   工業級標準設計 
3.4 輸電線路
  
模擬線路:XL1=XL2=20Ω   XL3=XL4=40Ω
3.5 整流變壓
  
技術參數: 4KVA 
3.6 無窮大電源
  
采用自耦變壓器作為無窮大電源,容量15KVA 
3.7 微機自動準同期裝置 
主要技術特點
    
 ●控制精度高,合閘時相角差
    
 ●捕捉速度快,不會浪費有效的同期點
    
 ●采用液晶點陣式圖形液晶,界面采用全漢化圖形菜單形式。人機接口好,使用 及維護方便;
     
接口采用LonWorks現場總線,也可配置為標準RS422/RS485接口,還提供一個標準的RS232接口,  利用PC機對裝置進行調試,通訊規約使用103104等。
 完成的主要功能
     
實時采集同期開關兩側電壓與頻率,同時計算電壓差、頻率差、相位差; 
     
實時指示同期開關兩側有壓或無壓,從而確定合閘方式;
     
裝置可以設定成多種運行模式;
     
裝置運行在發電廠模式時,可以通過發調整電壓和頻率脈沖,調節發電機側電參數,從而滿足并網要求;
     
可遠程修改定值;
    
 ●可選2臺同期開關,也可根據需要擴展或減少并列點數。.
3.8 微機自動調速裝置 
主要功能:
  
1自動調節和控制功能:
  
  1  以最x佳過程起動發電機組,啟動過程可使機組頻率跟蹤電網頻率;也可以按給定頻率啟動。
   
 2  保證發電機組穩定運行于下列工況: 
       
 ●  單機空載運行 
        
●  與大電網或地區電網并列運
         
 ●  調相運行 
        
●  手動運行
     (3  最x佳過程使機組停機,根據需要可實現分段關閉過程。  
     (4  能夠根據機組運行工況實現變結構、變參數適應式PID自動調
     (5  可以在線修改調節參數,不會引起機組負荷沖擊。
3.9 微機勵磁裝置
       
本實驗裝置采用的微機勵磁裝置具有如下技術特點:
    
a) 具有完善的電壓調節、電流調節、無功調節、功率因數調節模式,適用于不同電站的各種運行方式之需要。
       
電壓調節:維持發電機機端電壓恒定
       
電流調節:維持發電機勵磁電流恒定
       
無功調節:實現無功功率反饋和恒無功運行
       
功率因數調節:維持發電機功率因數恒定
    
b)       具有PIDPDPSSEOCNEOC等多種控制規律,以滿足系統穩定之需要。
       
PID控制:電壓調節基本控制規律
       
PD控制:電流調節基本控制規律
       
PSS控制:電力系統穩定控制
     

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