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工廠供電技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置,智能工廠供電自動化實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)（真實(shí)系統(tǒng)）

一、概 述
“工廠供電技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置”是根據(jù)機(jī)械工業(yè)職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)中心編寫的《高級電工技術(shù)》、《電工基礎(chǔ)（高級工適用）》、《電工技師培訓(xùn)教材》結(jié)合《工廠供電》和《供配電技術(shù)》課程研制生產(chǎn)的。主要對教材中的35kV總降壓變電所、10kV高壓變電所及車間用電負(fù)荷的供配電線路中涉及的微機(jī)繼電保護(hù)裝置、備用電源自動投入裝置、無功自動補(bǔ)償裝置、智能采集模塊以及工業(yè)人機(jī)界面等電氣一次、二次、控制、保護(hù)等重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)的，通過在本實(shí)訓(xùn)裝置中的技能訓(xùn)練能在深入理解專業(yè)知識的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能。并且本套實(shí)訓(xùn)裝置還有利于學(xué)生對變壓器、電動機(jī)組、電流互感器、電壓互感器、模擬表記、數(shù)字電秒表及開關(guān)元器件工作特性和接線原理的理解和掌握。
二、特 點(diǎn)
1.實(shí)用性強(qiáng)
本裝置根據(jù)典型教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)，在開發(fā)中征求了專業(yè)教師的建議、吸收了工程應(yīng)用中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。比較系統(tǒng)地實(shí)現(xiàn)了工廠供電系統(tǒng)的受電、輸送、分配、控制、保護(hù)等實(shí)踐技能訓(xùn)練要求。學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中，還能夠掌握正確的電路投切操作，倒閘操作，運(yùn)行控制以及各種運(yùn)行方式的調(diào)整操作規(guī)程。本裝置結(jié)構(gòu)清晰，運(yùn)行靈活，操作方便，安全可靠。為學(xué)生提高實(shí)踐技能建立了一個(gè)良好的實(shí)訓(xùn)平臺。
2.綜合性強(qiáng)
本裝置綜合了與工廠供電相關(guān)的微機(jī)線路保護(hù)，微機(jī)電動機(jī)保護(hù)，備自投和無功補(bǔ)償?shù)裙δ?。采用的是工業(yè)現(xiàn)場產(chǎn)品，線路模型和電動機(jī)模型都能較典型的模擬工廠的現(xiàn)場狀況，有利于進(jìn)行理論分析和數(shù)值分析。
3.先進(jìn)性
本裝置綜合微機(jī)繼電保護(hù)、工業(yè)觸摸屏和PLC等微機(jī)職能檢測控制的相關(guān)技術(shù)，采用分層分布式控制方式，組建成集控制，保護(hù)，測量和信號為一體的綜合自動化實(shí)訓(xùn)平臺。體現(xiàn)了當(dāng)前自動化技術(shù)和通信技術(shù)在供配電網(wǎng)的深刻變革。

三、技術(shù)性能 
1.輸入電源：三相四線～380V±10%  50Hz±2%
2.整機(jī)容量：≤3kVA 
3.實(shí)訓(xùn)臺采用鐵質(zhì)亞光密紋噴塑，鋁質(zhì)面板（凹字爛板工藝技術(shù)）
4.臺體尺寸： 1771mm×1804mm×726mm
5.RS-485和以太網(wǎng)兩種通訊接口；標(biāo)準(zhǔn)MODBUS通訊協(xié)議
6.微機(jī)保護(hù)裝置測量元件精度：刻度誤差：不大于1%；測量電流：0.2級；母線電壓：0.2級；輸出精度：0.2級；頻率：0.01HZ；P、Q、COSΦ；0.5級；通訊分辨率：不大于1ms

斷路器小車應(yīng)具有下列三種位置： 

1、連接位置(工作位置)：主回路及控制回路均已連接，具有鎖定裝置和指示。 
2、試驗(yàn)位置：主回路隔離，控制回路連通，具有鎖定裝置和指示。 
3、隔離位置：主回路及控制回路都隔離，且兩者不能再連接。 
4）35kV柜內(nèi)聯(lián)鎖開關(guān)柜具備“五防”功能，即：防斷路器合閘狀態(tài)下誤拉、誤推入手車；防誤入帶電間隔；防帶電合地刀；防帶地刀合閘；防帶負(fù)荷抽插一次隔離觸頭。 
開關(guān)柜應(yīng)具備下列的聯(lián)鎖功能： 
1、接地開關(guān)處于分閘位置時(shí)，手車才能從試驗(yàn)位置移至工作位置。 
2、手車在工作位置時(shí)，接地開關(guān)不能合閘。 
3、接地開關(guān)處于合閘位置時(shí)，手車不能從試驗(yàn)位置移至工作位置。 
4、接地開關(guān)僅在手車處于試驗(yàn)位置/隔離位置時(shí)才能操作。 
5、 斷路器在手車已充分咬合在試驗(yàn)或工作位置時(shí)才能操作。 
6、斷路器手車確實(shí)處于試驗(yàn)或工作位置，而沒有控制電壓，僅能手動分閘。 
7、無論斷路器手車處于試驗(yàn)或工作位置，只要斷路器合閘手車就不能移動。 
5）35kV手車室手車室內(nèi)安裝固定導(dǎo)軌，供手車在內(nèi)滑行和工作。在一次靜觸頭前端裝有絕緣活門機(jī)構(gòu)，手車移至試驗(yàn)位置時(shí)，活門自動關(guān)閉，保障操作、維修人員的安全。通過視窗可以直接看到手車所處的位置及斷路器分、合指示和儲能、釋能的狀態(tài)。 
6）35kV主母線室相鄰柜母線室之間采用金屬隔板和絕緣套管隔離，有效防止事故蔓延，涉及鄰柜。主母線穿越套管，分支母線用高強(qiáng)度螺栓和靜觸頭端子連接。全部母線用熱縮絕緣套管覆蓋。 
7）35kV電纜室電纜室裝電流互感器、接地開關(guān)及過電壓保護(hù)器，動力電纜在此室連接。在接地開關(guān)處于合閘狀態(tài)時(shí)才可打開蓋板，蓋板上開有視窗，可以看到電纜頭和接地開關(guān)的狀態(tài)。 8）35kV繼電器室繼電器室用于安裝各類繼電器、儀表、信號指示、操作開關(guān)，頂部安裝小母線，便于施工并用蓋板封住。 
8）主要元件 1、35kV斷路器斷路器選用真空斷路器，斷路器本體與操作機(jī)構(gòu)的布置應(yīng)使得斷路器操作可靠安全，使用維護(hù)方便。斷路器應(yīng)在面板上裝有計(jì)數(shù)器。操作機(jī)構(gòu)為彈簧儲能式機(jī)構(gòu)，具有手動儲能和電動儲能的功能，
該操作機(jī)構(gòu)還需具有各種聯(lián)鎖： 
●機(jī)構(gòu)在沒有完成儲能時(shí)，斷路器不可能合閘；
 ●斷路器只有處于分閘狀態(tài)才能在開關(guān)柜內(nèi)插入或抽出；
 ●斷路器在開關(guān)柜內(nèi)只有處于工作位置或試驗(yàn)位置才可能進(jìn)行分、合閘操作；
 ●斷路器在合閘狀態(tài)時(shí)二次插頭不能拔出； 
●斷路器處于合閘儲能狀態(tài)時(shí)，再按合閘按鈕，斷路器不動作；斷路器面板上具有斷路器分、合閘狀態(tài)的指示及合閘彈簧儲能狀態(tài)的指示，并設(shè)有手動分、合閘按鈕和手動儲能手柄的插口，面板上可看到斷路器操作次數(shù)。真空斷路器可在工作電流范圍內(nèi)進(jìn)行頻繁的操作或多次開斷短路電流。隨斷路器一起供應(yīng)必需的備件和附件、調(diào)試和檢修專用工具。
 2、接地開關(guān)接地開關(guān)在柜前操作，接地開關(guān)應(yīng)為快速接地開關(guān)，與操作人員的動作快慢無關(guān)。接地設(shè)備的容量在接地開關(guān)閉合時(shí)應(yīng)能承受短路電流，接地開關(guān)在閉合、斷開時(shí)均能脫扣，接地與否應(yīng)能在柜前辨別。接地開關(guān)應(yīng)具有機(jī)械聯(lián)鎖性能，以防止誤操作，接地開關(guān)與帶電顯示裝置聯(lián)鎖。 
3、過電壓保護(hù)裝置過電壓保護(hù)裝置采用硅橡膠全封閉外套，采用氧化鋅非線性電阻和放電間隙結(jié)合結(jié)構(gòu)，在操作過電壓情況下動作壽命達(dá)到105次，電壓沖擊系數(shù)為1，在各種電壓波形下放電電壓相等。 
4、電流互感器電流互感器采用環(huán)氧樹脂加強(qiáng)絕緣型，應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行選用，并考慮每個(gè)裝置的特殊要求，滿足系統(tǒng)短路時(shí)的動、熱穩(wěn)定要求。應(yīng)符合規(guī)定的電流比、精度等級要求。 
5、電壓互感器電壓互感器選用環(huán)氧樹脂絕緣全封閉加強(qiáng)絕緣結(jié)構(gòu)，應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行選用，并考慮每個(gè)裝置的特殊要求。電壓互感器采用高壓熔斷器保護(hù)，要求可以在母排不斷電的情況下調(diào)換熔絲。二次側(cè)繞組有可靠的絕緣，并加熔斷器保護(hù)。電壓互感器的額定電壓要符合1.2Ue長期運(yùn)行和1.9Ue運(yùn)行8小時(shí)。 
6、開關(guān)柜狀態(tài)綜合指示儀開關(guān)柜配置開關(guān)柜狀態(tài)綜合指示儀裝置。裝置應(yīng)具有一次回路模擬圖、帶電顯示、帶電閉鎖、斷路器狀態(tài)、接地開關(guān)位置、彈簧儲能指示、帶溫濕度控制的電加熱器、手動/自動加熱除濕控制功能。
 7、二次部分所有35kV斷路器采用遠(yuǎn)方/就地控制方式。開關(guān)柜有遠(yuǎn)方/就地轉(zhuǎn)換開關(guān)和分合閘控制開關(guān)，并有紅綠燈監(jiān)視斷路器合分狀態(tài)，黃燈監(jiān)視彈簧儲能狀態(tài)。控制回路有防跳閉鎖接線，開關(guān)柜有完善的“五防”功能。所有二次元件具有國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的抗振動能力。 
8、開關(guān)柜應(yīng)提供的顯示及控制 
1）、斷路器開斷及閉合狀態(tài)的機(jī)械顯示
 2）、伺服電動機(jī)儲能狀態(tài)的機(jī)械顯示
 3）、裝有手動機(jī)械分、合閘按鈕及電動分、合閘按鈕 
4）、具有手操彈簧儲能裝置 
5）、具有就地/遠(yuǎn)控?cái)嗦菲鞣?、合閘切換功能，設(shè)就地/遠(yuǎn)控轉(zhuǎn)換開關(guān)。
 6）、斷路器提供8對常開常閉輔助接點(diǎn)，并將其引至柜內(nèi)端子排上。
 7）、斷路器的操動機(jī)構(gòu)應(yīng)具有防跳功能
 8）、斷路器應(yīng)裝設(shè)操作次數(shù)的計(jì)數(shù)器 
9）、柜上指示燈均應(yīng)采用長壽命發(fā)光二極管型，指示燈的顏色符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
 10）、開關(guān)柜上配置一體化狀態(tài)指示儀，顯示斷路器狀態(tài)、手車位置、接地開關(guān)位置狀態(tài)指示，該狀態(tài)指示為實(shí)時(shí)的，與柜內(nèi)的位置狀態(tài)相一致。 
11）常規(guī)檢查和試驗(yàn) 1、所有的高壓開關(guān)柜應(yīng)按總要求在制造廠進(jìn)行檢查和試驗(yàn)，以表明其運(yùn)行性能以及設(shè)備、材料和結(jié)構(gòu)在電氣、機(jī)械上的完整性。在制造廠檢查和試驗(yàn)以前，一切有關(guān)權(quán)力機(jī)構(gòu)以及專業(yè)的試驗(yàn)室批準(zhǔn)的證書，對開關(guān)柜的各項(xiàng)參數(shù)，承包人應(yīng)提供證明數(shù)據(jù)，經(jīng)發(fā)包人認(rèn)可后進(jìn)行檢查和試驗(yàn)。 
12）出廠試驗(yàn)項(xiàng)目 1、回路電阻測量 2、絕緣電阻測量 3、整體交流耐壓試驗(yàn)及開關(guān)斷口耐壓試驗(yàn) 4、輔助回路和控制回路的耐壓試驗(yàn) 5、開關(guān)特性試驗(yàn) ● 分、合閘時(shí)間及周期 ● 速度特性 6、機(jī)械性能、機(jī)械操作及機(jī)械防誤操作裝置或電氣聯(lián)鎖裝置功能試驗(yàn) 7、儀表元件校驗(yàn)及接線正確性檢查，設(shè)備型號檢查 8、使用中可以互換的具有同樣的額定值和結(jié)構(gòu)的組件其互換性檢查 9、雷電沖擊試驗(yàn) （提供型式試驗(yàn)報(bào)告） 10、動穩(wěn)定試驗(yàn) （提供型式試驗(yàn)報(bào)告） 11、內(nèi)部燃弧試驗(yàn)（提供型式試驗(yàn)報(bào)告） 12、單相接地試驗(yàn)（提供型式試驗(yàn)報(bào)告） 13、異相開斷試驗(yàn)（提供型式試驗(yàn)報(bào)告） 14、溫升試驗(yàn) （提供型式試驗(yàn)報(bào)告） 15、防凝露試驗(yàn)