继电保护与供配电技术实验系统：必不可少的实验设备
2024-05-31 06:43 继电保护是供配电技术中的重要环节，它起着保障电力系统安全运行的关键作用。在现代电力系统中，继电保护与供配电技术实验系统已经成为必不可少的设备。本文将介绍继电保护与供配电技术实验系统的重要性以及其在电力系统中的应用。
首先，继电保护的作用不言而喻。在电力系统中，各种故障和异常情况时有发生，如短路、过载、接地故障等。如果没有及时的继电保护措施，这些故障可能导致设备损坏、电力中断甚至引发火灾等严重后果。继电保护的实验系统可以模拟各种故障情况，帮助工程师分析故障原因，优化继电保护系统的配置和参数设置，提高系统的可靠性和安全性。
其次，供配电技术实验系统是继电保护的重要组成部分。通过供配电技术实验系统，工程师可以进行继电保护的综合实验，如过电流保护、差动保护、远动保护等。实验系统中的设备和测试装置可以模拟真实的电力系统运行情况，帮助工程师掌握继电保护的工作原理和操作技能。在实验中，工程师可以了解各种保护原理、调试技巧以及故障处理方法，提高自己的继电保护水平。
总之，继电保护与供配电技术实验系统是电力系统中不可或缺的一部分。它们的重要性无法被忽视，对于确保电力系统的安全运行具有重要意义。通过理解继电保护与供配电技术实验系统的作用和应用，我们可以更好地应对电力系统中的各种故障和异常情况，保障电力供应的稳定和可靠。
一、概述
随着计算机及通信技术的发展，电力系统自动化技术发生了深刻的变化，使之逐步从局部的、单一功能的自动化，向整体系统综合自动化发展，并且从输电网自动化向供配电网自动化延伸。继电保护与供配电技术实验系统正是基于将工业上的新技术引入到实践教学中这一的目的而研发的新型系列实验装置。继电保护与供配电技术实验系统是参照目前高等院校《工厂供电》、《工厂供配电技术》等专业课程中的教学内容，注重工厂供配电技术的实用性，围绕着工厂供配电系统的整体功能及相关实用技术，能以真实直观的实验教学形式对学生进行专业技能训练。
二、特点
实用性强：继电保护与供配电技术实验系统取材于实际的工厂配电设计，再结合教材中的相关内容开发而成，由于它将理论应用于实际，因而具有一定的实用价值。
综合性强：继电保护与供配电技术实验系统具有工厂供电相关的线路保护，变压器保护，备投和无功补偿等功能。
先进性：继电保护与供配电技术实验系统以计算机网络为核心，采用分层，分布式控制方式，组建成集控制、保护、测量于一体的综合自动化实验平台。
三、技术性能
输入电源：三相四线（或三相五线）380±10% 50Hz
工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%（25℃） 海拔＜4000m
微机保护：RS-485和以太网两种通讯接口；标准MODBUS通讯协议； 微机保护装置测量元件精度：刻度误差：不大于1%；测量电流：0.2级；母线电压：0.2级；输出精度：0.2级；频率：0.01Hz；P、Q、COSΦ；0.5级；通讯分辨率：不大于1ms。实训系统由供配电系统主接线模拟屏、计量柜、控制柜、监控软件等四部分构成。实训系统能模拟中型工厂的供配电系统，采用控制屏结构，一次主接线印于铝面板上。由35 kV，10kV，两个不同的电压等级构成 ，整个系统有两路35kV进线，其中一路正常供电，另一路作为备用，通过备自投自动切换;35kV母线出线有两路分支，一路送其他分厂，一路经总降变降压为10kV母线的进线电源1供本地使用；为了保证供电可靠性，另加一路电源作为10kV母线的进线电源2。进线电源1和进线电源2互为暗备用，分别给10kVⅠ段母线和10kVⅡ段母线供电，两者也可通过备自投自动切换。为了保证一次线路供电的可靠性，配置了微机备自投，微机线路和微机变压器保护；为了保证高压电动机的稳定运行，配置了高压电动机保护；为了提高用电质量，配置了无功补偿装置；为了实现自动化控制，配置了PC机和PLC控制器，实现了整个系统的“四遥”功能。计量柜包括：三只指针式交流电压表（精度1.0级，量程：0～500V）；三只指针式交流电流表（精度1.0级，量程：0～5A）；指针式三相有功功率表和三相无功功率表各一只；电子式有功无功组合电能表（1只）：测量电流：0.2级；母线电压：0.2级；输出精度：0.2级；频率：0.01HZ；P、Q、COSΦ；0.5级；通讯分辨率：不大于1ms；三相智能采集模块（1只）：测量精度：电流、电压0.2％，其他电量0.5％；带RS-485通信接口；数字式电秒表（1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。
采用32位处理器，16位AD采样，主要元件全部采用进口器件，保证了装置电气设计上的高可靠性，产品通过了严格的型式试验和电磁兼容测试，保证了产品在恶劣环境下的适应能力和可靠性。
针对35kV及以下主变压器、配电系统馈线、电容器、电动机、变压器和备自投等而设计。除了具有完善的保护功能外，还具有对设备的电气量的测量功能及对设备的可编程控制功能，具有通讯接口，能够通过现场总线将数据和信息传送至上位机（监控、调度计算机），同时接受上位机的分、合闸等控制命令。
采用一体化型材机箱，安装方便灵活，适用于固定式及混合式的柜型，也可集中组屏安装。
具有多路开关量输入和输出，可根据用户需求在标准版本上扩充开入和开出，所有的开入均为交直流两用。
交直流两用操作回路，自适应0.5～5A开关跳合闸电流；操作回路配置了防跳回路。
配置工业级宽温型160×160点阵液晶，全中文操作菜单及事故报文显示。
面板上显示设备的实时信息，监视设备的运行工况，如：电流、电压、功率，开关位置等等，并有完善的预告、告警功能。
具有故障录波功能，可分别记录保护启动前、保护动作前各两周波，保护启动后、保护动作后各八个周波。
★装置具有模拟产生标准4相电压3相电流，方便地进行各种组合输出进行各种类型保护试验。每相电压可设置200V，精度:误差＜0.01V；电流三相可输出200A，精度:误差＜0.01A。相位范围: 360º，精度:误差＜0.1º； 分辨率: 0.01º。可模拟微机测控装置在各运行工况下采样值，如：停运、正常、故障等工况下电参量，在各工况状态下自动切换所设定值，配合装置正确投切一次设备。
具有 1 个标准的 RS485 通讯接口(Modbus RTU 通讯协议)，
两路以太网通讯（IEC60870-5-103通讯规约）。
整机静态功耗小于10W。
高抗干扰性，通过10项电磁兼容认证（快速瞬变、静电放电、浪涌抗干扰等）。
四、实验项目
1、工厂高压线路的微机继电保护实验
（1）微机保护装置认知实验
(2) 无时限电流速断保护实验
(3) 带时限电流速断保护实验
(4) 定时限过电流保护实验
(5) 反时限过电流保护实验
(6) 电流电压连锁保护实验
(7) 单相接地保护实验
(8) 阶段式过电流保护与自动重合闸前加速实验
(9) 阶段式过电流保护与自动重合闸后加速实验
2. 工厂供电系统的自动装置实验
(1) 备用电源自动投入装置认知实验
(2) 备用电源自动投入实验
(3) 低压减载实验
(4) 无功补偿装置认知实验
(5) 无功自动补偿实验
(6) 模拟工厂供电倒闸操作
3. 供电系统自动化实验
(1) 线路故障定位，隔离和自动恢复供电
(2) 线路运行参数数据的检测
(3) 线路无功控制实验
(4) 线路电压调整实验
(5) 线路电压/无功集成控制实验
4、变压器保护实验
(1) 变压器过电流保护
（2）变压器过负荷保护
（3）变压器电流速断
（4）变压器倒闸操作
5、母线实验
（1）单母线倒闸操作
（2）双母线倒闸操作
（3）母线纵差保护
6. SCADA实验
（1）遥测、遥控、遥调、遥信实验
（2）系统电量检测与负荷曲线在线监测
（3）触摸屏与智能仪表通讯组态实训
首先，继电保护的作用不言而喻。在电力系统中，各种故障和异常情况时有发生，如短路、过载、接地故障等。如果没有及时的继电保护措施，这些故障可能导致设备损坏、电力中断甚至引发火灾等严重后果。继电保护的实验系统可以模拟各种故障情况，帮助工程师分析故障原因，优化继电保护系统的配置和参数设置，提高系统的可靠性和安全性。
其次，供配电技术实验系统是继电保护的重要组成部分。通过供配电技术实验系统，工程师可以进行继电保护的综合实验，如过电流保护、差动保护、远动保护等。实验系统中的设备和测试装置可以模拟真实的电力系统运行情况，帮助工程师掌握继电保护的工作原理和操作技能。在实验中，工程师可以了解各种保护原理、调试技巧以及故障处理方法，提高自己的继电保护水平。
总之，继电保护与供配电技术实验系统是电力系统中不可或缺的一部分。它们的重要性无法被忽视，对于确保电力系统的安全运行具有重要意义。通过理解继电保护与供配电技术实验系统的作用和应用，我们可以更好地应对电力系统中的各种故障和异常情况，保障电力供应的稳定和可靠。
DB-DL15 继电保护与供配电技术实验系统
一、概述
随着计算机及通信技术的发展，电力系统自动化技术发生了深刻的变化，使之逐步从局部的、单一功能的自动化，向整体系统综合自动化发展，并且从输电网自动化向供配电网自动化延伸。继电保护与供配电技术实验系统正是基于将工业上的新技术引入到实践教学中这一的目的而研发的新型系列实验装置。继电保护与供配电技术实验系统是参照目前高等院校《工厂供电》、《工厂供配电技术》等专业课程中的教学内容，注重工厂供配电技术的实用性，围绕着工厂供配电系统的整体功能及相关实用技术，能以真实直观的实验教学形式对学生进行专业技能训练。
二、特点
实用性强：继电保护与供配电技术实验系统取材于实际的工厂配电设计，再结合教材中的相关内容开发而成，由于它将理论应用于实际，因而具有一定的实用价值。
综合性强：继电保护与供配电技术实验系统具有工厂供电相关的线路保护，变压器保护，备投和无功补偿等功能。
先进性：继电保护与供配电技术实验系统以计算机网络为核心，采用分层，分布式控制方式，组建成集控制、保护、测量于一体的综合自动化实验平台。
三、技术性能
输入电源：三相四线（或三相五线）380±10% 50Hz
工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%（25℃） 海拔＜4000m
微机保护：RS-485和以太网两种通讯接口；标准MODBUS通讯协议； 微机保护装置测量元件精度：刻度误差：不大于1%；测量电流：0.2级；母线电压：0.2级；输出精度：0.2级；频率：0.01Hz；P、Q、COSΦ；0.5级；通讯分辨率：不大于1ms。实训系统由供配电系统主接线模拟屏、计量柜、控制柜、监控软件等四部分构成。实训系统能模拟中型工厂的供配电系统，采用控制屏结构，一次主接线印于铝面板上。由35 kV，10kV，两个不同的电压等级构成 ，整个系统有两路35kV进线，其中一路正常供电，另一路作为备用，通过备自投自动切换;35kV母线出线有两路分支，一路送其他分厂，一路经总降变降压为10kV母线的进线电源1供本地使用；为了保证供电可靠性，另加一路电源作为10kV母线的进线电源2。进线电源1和进线电源2互为暗备用，分别给10kVⅠ段母线和10kVⅡ段母线供电，两者也可通过备自投自动切换。为了保证一次线路供电的可靠性，配置了微机备自投，微机线路和微机变压器保护；为了保证高压电动机的稳定运行，配置了高压电动机保护；为了提高用电质量，配置了无功补偿装置；为了实现自动化控制，配置了PC机和PLC控制器，实现了整个系统的“四遥”功能。计量柜包括：三只指针式交流电压表（精度1.0级，量程：0～500V）；三只指针式交流电流表（精度1.0级，量程：0～5A）；指针式三相有功功率表和三相无功功率表各一只；电子式有功无功组合电能表（1只）：测量电流：0.2级；母线电压：0.2级；输出精度：0.2级；频率：0.01HZ；P、Q、COSΦ；0.5级；通讯分辨率：不大于1ms；三相智能采集模块（1只）：测量精度：电流、电压0.2％，其他电量0.5％；带RS-485通信接口；数字式电秒表（1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。
采用32位处理器，16位AD采样，主要元件全部采用进口器件，保证了装置电气设计上的高可靠性，产品通过了严格的型式试验和电磁兼容测试，保证了产品在恶劣环境下的适应能力和可靠性。
针对35kV及以下主变压器、配电系统馈线、电容器、电动机、变压器和备自投等而设计。除了具有完善的保护功能外，还具有对设备的电气量的测量功能及对设备的可编程控制功能，具有通讯接口，能够通过现场总线将数据和信息传送至上位机（监控、调度计算机），同时接受上位机的分、合闸等控制命令。
采用一体化型材机箱，安装方便灵活，适用于固定式及混合式的柜型，也可集中组屏安装。
具有多路开关量输入和输出，可根据用户需求在标准版本上扩充开入和开出，所有的开入均为交直流两用。
交直流两用操作回路，自适应0.5～5A开关跳合闸电流；操作回路配置了防跳回路。
配置工业级宽温型160×160点阵液晶，全中文操作菜单及事故报文显示。
面板上显示设备的实时信息，监视设备的运行工况，如：电流、电压、功率，开关位置等等，并有完善的预告、告警功能。
具有故障录波功能，可分别记录保护启动前、保护动作前各两周波，保护启动后、保护动作后各八个周波。
★装置具有模拟产生标准4相电压3相电流，方便地进行各种组合输出进行各种类型保护试验。每相电压可设置200V，精度:误差＜0.01V；电流三相可输出200A，精度:误差＜0.01A。相位范围: 360º，精度:误差＜0.1º； 分辨率: 0.01º。可模拟微机测控装置在各运行工况下采样值，如：停运、正常、故障等工况下电参量，在各工况状态下自动切换所设定值，配合装置正确投切一次设备。
具有 1 个标准的 RS485 通讯接口(Modbus RTU 通讯协议)，
两路以太网通讯（IEC60870-5-103通讯规约）。
整机静态功耗小于10W。
高抗干扰性，通过10项电磁兼容认证（快速瞬变、静电放电、浪涌抗干扰等）。
四、实验项目
1、工厂高压线路的微机继电保护实验
（1）微机保护装置认知实验
(2) 无时限电流速断保护实验
(3) 带时限电流速断保护实验
(4) 定时限过电流保护实验
(5) 反时限过电流保护实验
(6) 电流电压连锁保护实验
(7) 单相接地保护实验
(8) 阶段式过电流保护与自动重合闸前加速实验
(9) 阶段式过电流保护与自动重合闸后加速实验
2. 工厂供电系统的自动装置实验
(1) 备用电源自动投入装置认知实验
(2) 备用电源自动投入实验
(3) 低压减载实验
(4) 无功补偿装置认知实验
(5) 无功自动补偿实验
(6) 模拟工厂供电倒闸操作
3. 供电系统自动化实验
(1) 线路故障定位，隔离和自动恢复供电
(2) 线路运行参数数据的检测
(3) 线路无功控制实验
(4) 线路电压调整实验
(5) 线路电压/无功集成控制实验
4、变压器保护实验
(1) 变压器过电流保护
（2）变压器过负荷保护
（3）变压器电流速断
（4）变压器倒闸操作
5、母线实验
（1）单母线倒闸操作
（2）双母线倒闸操作
（3）母线纵差保护
6. SCADA实验
（1）遥测、遥控、遥调、遥信实验
（2）系统电量检测与负荷曲线在线监测
（3）触摸屏与智能仪表通讯组态实训