“电力自动化及继电保护实验装置”是综合了目前高等院校《继电保护》、《电气设备》、《自动装置》、《工厂供电》、《电力系统微机保护》等多门专业课程中的教学内容,结合生产实际应用和发展,设计开发的新颖实验装置。它能对发电厂、变电所及工厂中常用的继电保护、电气二次控制回路及自动装置等教学内容进行操作实验,能以真实直观的实验教学形式对学生进行专业技能训练。本装置的优点是设备器件利用率高,实验教学系统性强,占用实验场地少,性价比高等优点。
装置采用挂件式结构,可根据实验内容进行组合,安装使用方便。实验仪表精度高,具有数字化、智能化及人机对话等功能,用户根据需要进行选择。装置对控制屏及测量部件所涉及的电源、仪器仪表等均采取可靠的保护,同时还设置了可靠的人身安全保护体系,避免因学生在实验中的误操作而造成实验系统的损坏和人身伤害。
二、特 点
1. 综合性强 综合了目前国内各类院校中《电力自动化》及《继电保护》等课程的实验项目。
2. 适应性强 能满足各类院校《电力自动化》和《继电保护》相关课程的实验教学要求,实验的深度与广度可根据实际需要作灵活调整。本装置采用组件式挂箱结构,更换便捷,如需要扩展功能或开发新实验,只需添加部件即可,永不淘汰。
3. 整套性强 该装置从仪器仪表、专用电源、继电器及其它实验部件到实验连接专用导线等均配套齐全,所提供部件的性能、规格等均能满足实验的需要。
4. 直观性强 各实验挂件采用分隔结构形式,组件面板示意、图线分明,各挂件任务明确、操作、维护方便。
5. 科学性强 装置占地面积较少,节约了实验用房,减少基建投资;配套的继电器及其设备均采用电力系统自动化及继电保护装置中实际应用的现场设备,真实性强,并均经特殊设计。装置外形整齐美观,能改善实验环境;电力自动化及继电保护实验内容丰富,设计合理,除了加深理论知识外,还为学生走向社会,从事发电厂、变电所、工矿企业的供配电工作,继电保护系统的设计、安装、调试、检修等,打下良好的基础。测量仪表采用数字式、智能化及人机对话等相结合,能满足实验教学的需要,使实现装置测量手段的现代化;设有定时器报警记录仪(服务管理器),为学生实验技能的考核提供了一个统一的标准。
6. 开放性强 控制屏供电隔离(浮地设计),并设有内、外电压型漏电保护装置,确保操作者的安全;各电源输出均有监视及短路保护等功能,使用方便;各测量仪表均有保护功能。整套装置经过精心设计,加上可靠的元器件质量及可靠工艺作为保障,产品性能优良。所有这些功能均为开放性实验创造了条件,有利于提高学生分析问题和解决问题的能力。
三、技术性能
1. 输入电源:三相四线 380V±10% 50Hz
2. 工作环境:温度-10℃~+40℃ 相对湿度<85%(25℃) 海拔<4000m
3. 装置容量:<1.5kVA
4. 外形尺寸:187cm×73cm×166cm
四、装置的配备及要求
本装置将实验所需的交流电源、高压直流电源、交流测量仪表、直流测量仪表、电子秒表、各种规格的负载电阻及各种规格的继电器等有机地结合在一起,配套齐全。用户不需要购买任何配套设备,即可完成所有实验。
本装置由控制屏、实验桌及实验组件等组成。采用不同的挂件组合即可完成不同的实验内容。
五、实验项目
1. 电磁型电流继电器和电压继电器实验
2. 电磁型时间继电器实验
3. 信号继电器实验
4. DZ、DZB、DZS系列中间继电器实验
5. 6~10kV线路过电流保护实验
6. 低电压启动过电流保护及过负荷保护实验
7. BFY-12A晶体管负序电压继电器实验
8. 复合电压启动过电流保护实验
9. 冲击继电器实验
10. 重复动作手动复归中央信号装置实验
11. 重复动作自动复归中央音响信号装置实验
12. 具有灯光监视的断路器控制回路实验
13. 具有灯光和音响监视的断路器控制回路实验
14. 闪光继电器构成的闪光装置实验
15. 装设跳跃闭锁继电器的断路器控制回路实验
16. 电流闭锁电压速断保护实验
17. 发电机过电压保护实验
18. DH-3型三相一次重合闸装置实验
19. 自动重合闸前加速保护实验
20. 自动重合闸后加速保护实验
21. BCH-2差动继电器特性实验
22. 单侧电源辐射式输电线路三段式电流保护实验
23. 过流保护与三相自动重合闸装置综合实验与考核
5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50Hz、500V(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50Hz、2kV(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;其余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。
6机械性能
a.振动响应:装置能承受GB/T11287-2000中4.2.1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/T14537-1993中4.2.1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/T11287-2000中4.2.2规定的严酷等级为I级振动耐久检验。
d.冲击耐久:装置能承受GB/T14537-1993中4.2.2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/T14537-1993中4.3规定的严酷等级为I级碰撞检验。
7保护定值整定范围及误差
a.定值整定范围
电流:0.1In~15In;
零序电流: 0.02A~12A;
交流电压: 10V~100V;
延时: 0s~100s。
b.定值误差
电流:<±5%;
电压:<±5%;
零序电流:0.02A~12A范围不超过±0.01A或±5%;
延时误差:0s~100s范围内不超过50ms或±2%。
8测量精度
a.各模拟量的测量误差不超过额定值的±0.5%;
b.功率测量误差不超过额定值的±1%;
c.开关量输入电压(DC24V),分辨率不大于2ms;
d.脉冲量输入电压(DC24V),脉冲宽度不小于20ms。
9触点容量
a.在电压不大于250V,电流不大于1A,时间常数为5ms±0.75ms的直流有感负荷电路中,触点断开容量为50W,长期允许通过电流不大于5A。
b.在电压不大于250V,电流不大于2A的交流回路(cosφ=0.4±0.1)中触点断开容量为250VA,长期允许通过电流不大于5A。
常用电实训项目
实训项目:
1.三段式带低压闭锁的电流方向保护实验
2.过流加速保护实验(前加速/后加速)
3.过负荷保护实验(跳闸/告警可选)
4.零序电流保护实验(跳闸/告警可选)
5.低电压保护实验
6.低频减载保护实验
7.三相一次重合闸实验
8.母线TV断线检测告警实验
9.线路TV断线检测告警实验
10.控制回路异常告警实验
11.跳位异常告警实验
12.手车位置异常告警实验
13.弹簧未储能告警实验
2、10KV真空断路器柜详细技术参数(手车式)
柜体尺寸:2200*800*1500mm工业级柜体
(一)、使用环境
1、环境温度:-15℃~+40℃,日平均值不大于+35℃。
2、环境湿度
日平均相对湿度:≤95%;月平均相对湿度:≤90%;
3、海拔高度:不超过1000m。地震烈度:不超过8度。
4、安装在没有火灾、爆炸危险,严重污秽化学腐蚀及剧烈震动的场所。
(二)、基本技术参数
1、供电电源:三相五线供电;功率:3kw。
2、额定电压:12KV;额定频率:50Hz;
3、额定雷电冲击耐受电压:75KV(峰值);
4、额定一分钟工频耐受电压:42KV(有效值);
5、额定操作顺序:O-0.3-CO-180s-CO(40KA为O-180s-CO-180s-CO);
6、主母线额定电流:630A;
7、额定短路开断电流:25KA;额定短路关合电流:630KA(峰值);
8、额定短路持续时间:4s;开断次数:50次;
9、机械寿命:20000次。
10、柜体尺寸:2200×800×1500(高×宽×深)。
(三)、断路器机械特性参数
1、触头开距:11±1mm;2、触头超行距:3.5±0.5mm;
3、三级份、合闸不同期性:≤2ms;
4、触头合闸弹跳时间:≤2ms;
5、平均分闸速度:0.9-1.3m/s(初分6mm时平均速度);
6、平均合闸速度:0.4~0.8m/s;7、合闸时间:≤100ms;
8、分闸时间:≤50ms;9、燃弧时间:≤15ms;
(四)、脱扣器与闭锁电磁铁的技术参数
1、分闸脱扣器额定电压:-220V、110V;功率:245W。
2、合闸脱扣器额定电压:-220V、110V;功率:245W。
3、闭锁电磁铁额定电压:-220V、110V;功率:10W
4、过电流脱扣器功率:5AW。
(五)、储能电机技术参数
额定电压-220V、-110V;功率:50W;储能时间:≤10m;
(六)、实训项目
手动和遥控合分断路器实训
二次控制回路原理实训
操作机构原理实训
断路器拆装实训
倒闸操作实训
二次控制回路接线实训。
3、10KVCT/PT计量柜详细技术参数
柜体尺寸:2200*800*1000mm工业级柜体
(一)、使用环境
1、海拔高度不超过3000M;
2、周围环境温度不高于+40℃,不低于-5℃;
3、周围空气的相对温度不大于85%(20℃);
4、安装在无腐蚀性气体的场所。
(二)、技术参数
1、供电电源:三相五线供电;功率:3kw;
2、产品标准:GB1207-2006;
3、产品表面爬电距离:满足耳机污秽等级;
4、负荷功率因数:COSφ=0.8(滞后);
5、额定电压比:;
6、级次组合为0.2/6P,准确等级及输出容量为75VA;
级次组合为0.5/6P,准确等级及输出容量为150VA;
7、剩余电压绕组:100;
8、热极限输出容量:960VA。
(三)、实训项目
电流互感器特性测试实训(直流法、交流法)
电压互感器特性测试实训
电流互感器接线实训
电压互感器接线实训、
电压互感器精度测量实训
电流互感器精度测量实训。
4、模拟故障发生器、模拟高压断路器柜详细技术参数
柜体尺寸:600*700*1200mm工业级柜体
(一)、使用环境
1、环境温度:-25℃~+55℃;
2、空气相对湿度:温度为25℃时,相对湿度短时可达100%;
3、海拔高度:≤2000m;
4、不适于安装在剧烈震动、冲击、腐蚀、合谐波过大的场所。
(二)、技术参数
1、供电电源:三相五线供电;功率:3kw;
2、额定电压:380V;额定频率:50Hz;
3、工作电压允许偏移:-20%~+20%;
4、额定输入电压模拟量:380V、50Hz;
5、额定输入电流模拟量:5A、50Hz;
6、控制物理量:无功功率。
(三)实验项目:
1、输出模拟的各种电流、电压故障信号
2、模拟高压断路器的合、分闸动作信号
(四)设备配置:
1、微型断路器DZ47-63/C10A/3P:1个
2、交流接触器CJX1-16A/AC220V:1个
3、中间继电器JZC1-44/AC220V:1个
4、单相调压器TDGC2-200:10个
5、单相调压器TDGC2-500:1个
6、单相整流桥60A:1个
7、单相滤波电容1500uf:1个
8、升流器:6个
9、数显电压表、电流表:9个
5、低压配电开关柜详细技术参数
柜体尺寸:2200*800*800mm工业级柜体
(一)、使用环境
1、应用场合:配电、电动机控制。
2、执行标准:IEC60439\GB7251.1;
3、环境温度:-5℃~+40℃;
4、环境相对温度+40℃时不超过50%,在较低温度时,允许有较高的相对温度;
5、安装地点:室内;
6、海拔高度:≤2000m。
(二)、机械数据
1、进出线形式:电缆/母线槽。
2、电缆进出:顶部/底部;
3、接线形式:柜前/柜后;
4、防护等级:IP330、IP40、IP54;
5、功能单元隔离形式:全隔离或部分隔离;
(三)、水平母线
1、额定短时耐受电流:50/80kA;
2、额定峰值耐受电流:105/176kA。
(四)、垂直母线
1、额定短时耐受电流:50kA;
2、额定峰值耐受电流:105kA。
(五)、接地系统:TT、IT、TN-S、TN-C-S。
(六)、最大进出线断路:400A。
(七)、电气数据
1、供电电源:三相五线供电;功率:3kw。
2、额定绝缘电压:至1000V;
3、额定工作电压:至660V;
4、额定功率:50\60Hz;
5、额定冲击耐受电压:8KV;
6、主电路额定电压:AC380V、220V/DC220V
7、过电压等级:III;
8、污染等级:3;9、额定电流:4000A;
10、水平母线额定电流:4000A;
11、垂直母线额定电流:2000、1000A
(八)实训项目
主电气原理图实训
低压断路器工作原理实训
运行操作实训
检修与保养实训
故障分析与排除实训
6、低压电容补偿柜
柜体尺寸:2200*800*800mm工业级柜体
(一)、使用环境
1、环境温度:-25℃~+55℃;
2、空气相对湿度:温度为25℃时,相对湿度短时可达100%;
3、海拔高度:≤2000m;
4、不适于安装在剧烈震动、冲击、腐蚀、合谐波过大的场所。
(二)、技术参数
1、供电电源:三相五线供电;功率:3kw;
2、额定电压:380V;额定频率:50Hz;
3、工作电压允许偏移:-20%~+20%;
4、额定输入电压模拟量:220V/380V、50Hz;
5、额定输入电流模拟量:5A、50Hz;
6、控制物理量:无功功率。
(三)、实训项目
自动无功功率补偿实验
手动无功功率补偿实验
无功补偿装置参数整定实验
电压无功控制实验
分接头调节和电容器投切对电压和无功影响实验。
7、抽屉式低压配电柜详细技术参数
柜体尺寸:2200*800*800mm工业级柜体
(一)、使用环境
1、应用场合:配电、电动机控制。
2、执行标准:IEC60439\GB7251.1;
3、环境温度:-5℃~+40℃;
4、环境相对温度+40℃时不超过50%,在较低温度时,允许有较高的相对温度;
5、安装地点:室内;
6、海拔高度:≤2000m。
(二)、机械数据
1、进出线形式:电缆/母线槽。
2、电缆进出:顶部/底部;
3、接线形式:柜前/柜后;
4、防护等级:IP330、IP40、IP54;
5、功能单元隔离形式:全隔离或部分隔离;
(三)、水平母线
1、额定短时耐受电流:50/80kA;
2、额定峰值耐受电流:105/176kA。
(四)、垂直母线
1、额定短时耐受电流:50kA;
2、额定峰值耐受电流:105kA。
(五)、接地系统:TT、IT、TN-S、TN-C-S。
(六)、最大进出线断路:400A。
(七)、电气数据
1、供电电源:三相五线供电;功率:3kw。
2、额定绝缘电压:至1000V;
3、额定工作电压:至660V;
4、额定功率:50\60Hz;
5、额定冲击耐受电压:8KV;
6、主电路额定电压:AC380V、220V/DC220V
7、过电压等级:III;
8、污染等级:3;9、额定电流:4000A;
10、水平母线额定电流:4000A;
11、垂直母线额定电流:2000、1000A
(八)实训项目
主电气原理图实训
进口低压断路器工作原理实训
运行操作实训
检修与保养实训
故障分析与排除实训
一次二次接线实训。
8、低压负载柜详细技术参数
柜体尺寸:2200*800*800mm工业级柜体
(一)、使用环境
1、环境温度:-25℃~+55℃;
2、空气相对湿度:温度为25℃时,相对湿度短时可达100%;
3、海拔高度:≤2000m;
4、不适于安装在剧烈震动、冲击、腐蚀、合谐波过大的场所。
(二)、技术参数
1.供电电源:三相五线供电;功率:10kw。
2.额定绝缘电压:至1000V;
3.额定工作电压:至660V;
4.额定功率:50/60Hz;
5.额定冲击耐受电压:1KV;
6.主电路额定电压:AC380V/220V
7.过电压等级:III;
8.污染等级:3;
9.额定电流:400A;
10.水平母线额定电流:400A;
(三)实验项目:
模拟阻性、容性、感性负载
有功/无功设备的投退
配合无功补偿柜进行无功补偿实验
就地无功补偿实训
功率因数表接线实验