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LG-DLK01型 电力系统综合自动化实验平台

品牌:理工伟业 咨询电话:010-82827827 82827835

一、设备的主要用途、功能以及特点
      LG-DLK01型 电力系统综合自动化试验台是一个自动化程度很高的多功能电力行业培训设备,它由发电机组、双回路输电线路、无穷大电源等一次设备组成,可构成发电机与无穷大系统。系统之间有二种不同联络阻抗,供系统实验分析比较时使用。该电厂培训考核系统包括一套发电机组、手动调速、同期、线路模型、微机励磁调节器和无穷大电源组成一个单机——无穷大系统,可以进行多个励磁控制实验,同期并网实验,系统低频振荡实验、电力系统、功率特性和功率极限实验、电力系统暂态稳定实验、单机带负荷实验等电工仪表实训装置

二、基本功能要求
1、实验平台能完成高校、职业院校《电力系统自动装置》、《电力系统自动化》、《电力系统稳态分析》、《电力系统暂态分析》等电气工程及自动化专业的主要课程实验项目。
2、实验平台由实验发电机组、发电机组控制柜、系统实验屏、无穷大系统、阻感性负载、监控调度系统等组成。
3、三相可调阻感性负载必须连续可调。
4、系统控制以PLC作为核心控制部件,“调速系统”、“励磁系统”、“准同期控制系统”均采用单独硬件系统和控制程序。
★5、实验平台具有良好的开放性和可扩展型,发电机和一次系统均具有外部接口,方便组建更加复杂的输电网络,所有控制器均采用双通信口配置,可以采用PPI、ModBus等多种标准通信协议构建电力系统SCADA网络。
★6、调度系统与电力系统综合自动化实验平台配套使用,能将6套发电机组及其控制设备作为各个电源单元组成一个大的电力系统,便于进行理论计算和实验分析,实现系统“遥控”、“遥测”、“遥信”、“遥调”四遥功能。
三、实验项目要求
1、发电机特性实验
1.1发电机的空载特性实验;
1.2发电机的短路特性实验;
1.3发电机的负载特性实验;
2、准同期并列实验
2.1手动准同期并列实验;
2.2半自动准同期并列实验;
2.3全自动准同期并列实验;
2.4各种信号波形观测;
3、同步发电励磁控制实验
3.1不同α(控制角)的励磁电压波形观测实验;
3.2同步发电机起励实验;
3.3控制方式及其相互切换实验;
3.4逆变灭磁和跳灭磁开关灭磁实验;
3.5伏赫限制实验;
3.6同步发电机强励实验;
3.7欠励限制实验;
3.8调差特性实验;
3.9过励限制实验;
3.10 同步发电机三次谐波励磁实验
4、单机—无穷大系统稳态运行方式实验
4.1单回路稳态对称运行实验;
4.2双回路与单回路的稳态对称运行比较试验;
4.3单回路稳态非全相运行试验。
5、单机带负荷实验
5.1独立系统的特性实验;
5.2投、切不同负荷的实验;
5.3调速器调差特性实验;
5.4甩负荷实验;
6、电力系统功率特性(功角)和功率极限(静态稳定性)实验
6.1无调节励磁时,功率特性和功率极限的测定;
6.2手动调节励磁时,功率特性和功率极限测定;
6.3微机自并励时,功率特性和功率极限的测定;
6.4微机他励时,功率特性和功率极限的测定;
6.5单回路、双回路输送功率与功角关系实验;
7、电力系统暂态稳定性实验
7.1短路类型对电力系统暂态稳定性的影响实验;
7.2故障切除时间对暂态稳定的影响实验;
7.3有无强励磁对暂态稳定性影响试验;
7.4线路重合闸及其对系统暂态稳定性影响的实验;
7.5同步发电机异步运行和再同步实验;
8、发电机组SCADA实验;
9、发电机组自动发电控制(AGC)实验
四、系统配置及参数要求
1、基本参数
1.1输入电源:380V±10%   50Hz;
1.2容量:≤15kVA;
★1.3系统控制器:西门子S7-224XP(3台)+EM231(2台);
★1.4驱动器类型:全数字直流调速器;
★1.5通讯接口:RS_485,以太网口。
2、实验发电机组
实验发电机组由三相同步发电机、直流电动机、速度传感器经弹性联轴器对轴联结后组装在金属底盘上,底盘安装万向轮和减震装置,方便用户移动。
★2.1直流电动机:采用国标Z4系列直流电动机,
(1)额定电枢电压:DC440V;
(2)额定功率:3kW;
(3)额定转速:1500r/min;
(4)散热方式:风机散热;
2.2 三相同步发电机:采用定制三相交流同步发电机,参数如下:
(1)额定电枢电压:AC400V;
(2)额定功率:2kW;
(3)额定功率因素:0.8(滞后);
(4)额定转速:1500r/min;
(5)励磁方式:自并励/他励/三次谐波励磁;
2.3机座结构
钢结构机座,强度能承受实验机组的稳态运行和暂态运行试验的震动不变形基础上增加50%的安全裕量;机座设计有减震装置、定位固定支撑柱、用于移动的高强度万向轮、定向轮、转动部分安装防护罩、不锈钢推杆。
2.4速度传感器
速度传感器采用1000线增量型光电编码器,精度高、线性度好。
3、电力系统综合自动化实验台系统实验屏(尺寸:长1540mm×宽800mm×高1850mm)
3.1具有中间开关站的双回路输电线路(xL1=xL2=15,20Ω,xL3=xL4=25,40Ω)模型;
3.2线路短路故障设置模块:可以设置输电线路的单相接地短路、相间短路、相间接地短路、三相短路等多种短路类型、短路持续时间可以设定
★3.3各类表计配置要求:各类表计:供应商必须在招标书中详细说明设备仪表配置型号、数量及功能
★3.4电流互感器、电压互感器:供应商必须在招标书中详细说明互感器配置型号、数量及功能
★3.5各类电量变送器:供应商必须在招标书中详细说明变送器器配置型号、数量及功能
4、发电机组控制柜(长800mm×宽600mm×高2000mm)
4.1仪表:原动机电枢电压表、原动机电枢电流表、发电机励磁电压表、发电机励磁电流表、控制柜工作电源电压表;
4.2柜体类型及要求:符合国家关于电气控制柜的制作及通电测试等相关标准规范的电气柜,具体功能配置要求如下:
4.2.1微机调速系统
(1)电源进线:三相五线 AC380V,50Hz;
(2)额定功率:15kW;
(3)微机调速控制器:西门子CPU224XP主机;
(4)频率跟踪范围:Fg=50±5(Hz);
(5)功率调整范围:Pg=0~100%;
(6)数字式功角测量,功角测量精度:优于1°;
(7)调节方式:微机手动/自动,模拟手动;
(8)调速模块:欧陆或西门子全数字直流调速器
(9)控制方式:开环、电压闭环/转速闭环/转矩闭环可选;
(10)控制算法:PID控制;
(11)速度反馈方式:编码器输入;
(12)通信接口:2个RS485;
(13)支持通信协议:ModBus-RTU;USS、PPI;
(14)人机界面:10.1寸触摸屏;
(15)招标书中提供微机调速人机界面的画面截图
(16)招标书中详细说明微机调速系统测量发电机功角的方案
★4.2.2全数字直流调速器
(1)欧陆或西门子品牌;
(2)电源电压:三相五线AC380V;
(3)额定输出电流:DC35A;
(4)输出控制:三相全控晶闸管桥;微处理器实现相控扩展的触发范围;
(5)控制功能:全数字式;先进的PI调节,具有完全匹配的电流环,以达到最佳动态运行性能;电流环具有自整定功能;可调速的PI,具有积分分离功能;
(6)速度控制:采用电枢电压反馈,具有IR补偿;采用模拟测速发电机或编码器
(7)速度范围:0~100%;
(8)稳态精度:有数字设定值的编码器反馈为0.01%;模拟测速器反馈为0.1%;电压反馈为2%;
(9)保护:高性能MOVS;过电流(瞬态);反时限过电流;励磁故障;速度反馈故障;电动机过热;晶闸管过热;晶闸管触发电路故障;晶闸管缓冲器网络零速检测;静止逻辑;堵转保护;
(10)诊断:完全计算机化,锁存第一故障,自动显示;数字液晶显示器控制;全部诊断信息可通过RS422/485得到;发光耳机管电路状态显示。
4.2.3微机励磁系统
发电机微机励磁系统由微机励磁调节器、人机界面、励磁变压器、三相晶闸管整流桥、灭磁回路、起励回路、交、直流开关、交、直流电压、电流表、各电量传感器、接触器等元件及控制回路组成,构成一个多输入多输出的闭环控制系统,有多种调节方式和保护、限制功能。发电机励磁自动控制系统为实际系统,励磁功率与发电机配套,并满足手/自动、强励、强减、灭磁、响应速度、单机运行、并列运行、无功功率分配及实现恒无功,恒功率因数等的运行要求。通过设置,可针对系统静态和动态稳定性进行可观测的实验控制。
技术参数要求:
(1)电源进线:三相五线 AC380V,50Hz;
(2)额定容量:1kVA;
(3)发电机电压调整范围:20%-120%(单机),20%- 130%(单机试验),85%-120%(并网);
(4)发电机电压调节精度:0.5%Un;
(5)微机励磁控制器:西门子CPU224XP主机+EM231;
(6)励磁电源:他励、自并励、模拟励磁机励磁;
(7)控制方式:恒IL、恒UF、恒Q、恒α控制方式;
(8)励磁保护:过励限制(反时限)、欠励限制、伏赫限制、最大励磁电流瞬时限制;
(9)灭磁方式:跳灭磁开关灭磁,逆变灭磁;
(10)通信接口:RS485*2;
(11)通信协议:ModBus-RTU,PPI,USS;
(12)人机界面:10.1寸触摸屏(同微机调速系统)。
(13)励磁主变压器:三相励磁主变压器采用三绕组芯式变压器,电压变比AC400V/70V,±10%,额定容量:1kVA,联接组别:YD-11。容量完全满足发电机励磁要求,并留有足够安全余量。
4.2.4微机准同期控制器
(1)测量系统频率,机端电压,系统电压精度优于0.5%;
(2)全自动准同期合闸;
(3)半自动准同期合闸;
(4)断路器合闸时间测定;
(5)同期启动信号:电平型;
(6)同期复归信号:电平型;
(7)开关量输入信号:DC24V电平;
(8)开关量输出信号:DC24V电平;
(9)同期对象:1个;
(10)频率差整定范围:±0.5Hz;
(11)电压差整定范围:±10V;
(12)同期倒前时间:100-600ms;
(13)合闸精度:频差≤0.3Hz时,合闸相角差≤1.5°
(14)通信协议:ModBus-RTU,PPI,USS;
(15)招标书中提供微机同期装置监控画面和参数设置画面截图
4.2.5微机线路保护功能
(1)三段式相间过流保护
(2)自动重合闸功能(分相重合闸功能)
(3)后加速保护
(4)电流测量值优于1%
★4.2.6无线智能实验室管理考核系统(为保证软件正版,投标时提供软件著作权证书原件备查并现场演示功能)
 该系统采用240*128点阵蓝底背光液晶显示屏及PVC轻触键盘,中文显示,试题显示直观。能实现所有维修电工挂箱任意点的故障设置。
1、可选择指定故障考核方式或随机故障考核方式。
2、随机故障考核方式下系统具有自动随机出题功能,使每次维修的故障都不相同。
3、随机故障考核方式可设置故障范围及故障数量。
4、掉电后不会丢失所设置的参数及考核结果。
5、具有自动评分参数设置、考核时间设置及倒计时、重复考号报警等功能。 
6、自动保存80位考生的考号、分数、误排次数、剩余故障、剩余时间等。
7、每个故障点都默认设置为开路故障,可根据要求改变为短路故障。
8、考核系统未上电时,电气线路能正常工作。上电后,电气线路的工作状态取决于上一次考核系统断电时的情况,但在随机故障考核方式下故障点位置与上次不一样。
9、本系统由教师用上位机统一设置故障(随机故障和指定故障),由无线网络输至学生实训台进行排故训练或考核,实训考核人员条件与机会均等,客观、科学判断实训考核结果,保证考核结果的公平公正。故障点设置方便、快捷,训练考核成绩自动记录、排序、打印,极大方便实训室的管理,大大减轻教师的工作量。
10、本考核系统有很好的通用性,通过与不同实训设备的组合,既可锻炼学员动手连接训练电路,掌握实操技能,又可通过智能化考核系统科学公正考核学员所学专业知识,有效的提高了学校的实训考核管理能力。
11、本系统采用独立开关电源供电,电路设计优化合理,生产工艺严格完善,保证机器的可靠性和稳定性。
12、本系统所有的数据交换都是通过无线网络传输,可以方便快捷组网,任意添加组网设备数量(最高255台),而且不需要进行繁琐的网络布线,极大的简化了实验室的安装,从而降低了组建实验室的成本。
13、本系统兼容单机考核系统,当没有安装上位机时,本机亦可单独使用。除成绩的整理、打印等不能实现以外,其他所有功能均可在本机实现。
5、云智能实验室安全管理系统
本平台将物联网技术运用于电气自动化信息技术并将数据上传至云平台,进行海量数据存储,并提供丰富的数据分析工具方便更加准确的掌握数据与分析数据。★为保证软件正版,投标时提供云智能实验室安全管理系统软件著作权证书原件备查并现场演示功能。
1)功能。   
(1)数据云系统上传(2)手机数据查询(3)历史数据查询(4)数据分析统计(5)邮箱报警(6)微信报警(7)微信反向控制(8)二次开发
2)智能物联网系统应用软件
(1)数据显示显示输入电压监控,输出电压监控,输入开关监控,输出开关控制以及输入电压模拟量实时数据,可根据实际需求添加128路。
(2)控制:控制启动停止开关的开和关,输出电压值的给定,可根据实际需求添加128路。
(3)历史数据:显示输入输出电压值的历史数据,可按时、天、月进行查询历史数据曲线,以及历史数据表格,可表格数据导出处理。
(4)设备报警:报警信号为PLC主机模拟量采集数值或者开关量可以自由设定,如当模拟量输入超过10V电压时产生报警,通过物联网自动化应用软件将报警信号上传到云平台,通过云平台向设置的邮箱地址或者微信推送报警信号,每台设备对应设置一个微信账号和一个邮箱账号用于接受报警信号。
(5)通过手机微信关注云平台可以实现远程控制PLC的输出及监视PLC的输入状态变化。
(6)终端画面包含:数据显示画面:画面显示输入电压数值,输出电压监控,开关状态输入,开关控制输出,以及云端连接二维码。联网设置界面:设置现场数据连接云平台后台数据库管理
★3)为保证软件正版,投标时提供智能物联网系统应用软件著作权证书原件备查。
6、无穷大系统
额定容量:15kVA;
7、三相可调阻感性负载
7.1在三相AC400输入下,有功负荷调节范围为0-2.5kW,连续可调;
7.2在三相AC400输入下,无功负荷调节范围为0-2kVar,连续可调。
关键词: 实训装置 实验设备 考核装置 电工培训
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