TWDZ-III電力系統(tǒng)自動化實驗系統(tǒng)建設(shè)方案

. 實驗室建設(shè)要求

電氣工程綜合實驗室具有以下功能:

1. 滿足電氣工程專業(yè)本科實驗教學(xué)的要求

提供數(shù)十項有針對性的與課程配套的專業(yè)實驗項目,滿足《電力系統(tǒng)基礎(chǔ)》、《電力系統(tǒng)分析》、《電力系統(tǒng)自動控制技術(shù)》等課程本科生實驗教學(xué)的要求,既極大的提高了設(shè)備利用率,又節(jié)省用地,同時便于設(shè)備管理和維護(hù)。

2. 滿足專業(yè)拓展課程和工程應(yīng)用實踐訓(xùn)練的要求

滿足《電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動技術(shù)》等專業(yè)拓展課程實驗的要求;具有很強(qiáng)的平臺性、設(shè)計性和開放性,還可方便的用于學(xué)生進(jìn)行電力網(wǎng)課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計。同時由于實驗室設(shè)備緊密結(jié)合電力現(xiàn)場實際,可用于進(jìn)行工程應(yīng)用實踐訓(xùn)練、供配電及電力系統(tǒng)運(yùn)行、調(diào)度崗前培訓(xùn),為培養(yǎng)電氣工程技術(shù)應(yīng)用型人才發(fā)揮重要作用。

3. 作為電氣工程碩士生和專業(yè)教師研究平臺

實驗室采用具有可編程功能的開放式教學(xué)科研設(shè)備,可為研究生和教師創(chuàng)新提供電氣類科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)的平臺。

4. 作為實驗、實踐、實訓(xùn)、科研、并能對行業(yè)開放為一體的綜合性多功能立體實踐教學(xué)平臺

二、實驗室設(shè)備構(gòu)成

1. BHPDZ-III電力系統(tǒng)自動化實驗臺

BHPDZ-III電力系統(tǒng)自動化實驗臺提供了一個典型的電力系統(tǒng)運(yùn)行一次主系統(tǒng),同時為繼電保護(hù)實驗提供一次系統(tǒng)平臺。

1) BH2000多功能微機(jī)保護(hù)實驗裝置

BH2000多功能微機(jī)保護(hù)實驗裝置具有10kV-35kV饋線成組微機(jī)保護(hù)等多種微機(jī)保護(hù)測控功能,可通過菜單選擇不同的功能模塊靈活實現(xiàn)。

10kV-35kV饋線成組微機(jī)保護(hù)測控裝置功能:為了方便實驗接線,在實驗臺內(nèi)部已經(jīng)將多功能微機(jī)保護(hù)實驗裝置的電壓、電流輸入端子、保護(hù)跳閘和合閘信號以及斷路器跳、合位開入狀態(tài)信號引到實驗臺面板上。由于線路保護(hù)、變壓器主保護(hù)和后備保護(hù)的接線不同,因此面板上設(shè)置有不同的保護(hù)接線端子區(qū)。

2)BH1300微機(jī)準(zhǔn)同期裝置具有如下功能:

a. 測量系統(tǒng)頻率、機(jī)端電壓、系統(tǒng)電壓精度優(yōu)于0.5%

b. 全自動準(zhǔn)同期合閘

c. 半自動準(zhǔn)同期合閘;斷路器合閘時間測定

d. 采用800*480彩色觸摸屏顯示,信息輸入方便,相比使用按鍵形式輸入信息更易操作,可同屏顯示發(fā)電機(jī)端和系統(tǒng)側(cè)的電壓、頻率、相角。

e. 可圖形化顯示發(fā)電機(jī)組電壓、系統(tǒng)電壓旋轉(zhuǎn)向量。

f. 記錄合閘時的前后所有電氣參數(shù)(電壓、電流、頻率、相角等),做實驗分析用。

g. 記錄合閘前后10周波的機(jī)端、系統(tǒng)的電壓電流波形,并能在顯示屏上顯示。

h. 裝置具有隔離的RS485通訊總線接口和網(wǎng)線接口波特率4800~19200可設(shè)置,并向用戶提供開放的通訊協(xié)議,與計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)通信,可將以上測量參數(shù)上傳計算機(jī)顯示,及下載裝置的各種參數(shù)。

3)BH1200微機(jī)勵磁調(diào)節(jié)器裝置具有如下功能:

a. 他勵方式

b. 具有恒機(jī)端電壓、恒勵磁電流、恒可控硅觸發(fā)角控制方式

c. 具有過勵限制、低勵限制、V/F限制、定子電流限制勵磁限制功能

d. 具有PT斷線保護(hù)、空載過壓保護(hù)和低頻保護(hù)等功能

e. 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)功能

f. 采用800*480彩色觸摸屏顯示,信息輸入方便相比使用按鍵形式輸入信息更易操作,可動態(tài)顯示勵磁電壓、電流波形。

g. 同屏顯示發(fā)電機(jī)的頻率、電壓、電流、有功功率、無功功率、勵磁電壓、勵磁電流.

h. 記錄機(jī)組失穩(wěn)時的所有參數(shù)(頻率、電壓、電流、有功功率、無功功率、勵磁電壓、勵磁電流),作為實驗分析用。

i. 裝置具有隔離的RS485通訊總線接口和網(wǎng)線接口,波特率4800~19200可設(shè)置,并向用戶提供開放的通訊協(xié)議,可與計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)通信,可將以上測量參數(shù)上傳計算機(jī)顯示,計算機(jī)可通過通信可遙調(diào)機(jī)組,及下載裝置參數(shù)定值。

h. 電壓調(diào)節(jié)范圍:20%~120%(單機(jī)),20%~ 130%(單機(jī)試驗),85%~120%(并網(wǎng))

i. 發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)精度:≤±0.5%

j. 起勵超調(diào)≤10%,甩負(fù)荷超調(diào)≤15%

k. 調(diào)差率±15%可調(diào)

4)BH1100微機(jī)調(diào)速裝置具有如下功能:

a. 測量發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速精度:≤0.2%

b. 測量系統(tǒng)功角精度:≤1° 

c. 可進(jìn)行微機(jī)自動調(diào)節(jié)和手動調(diào)節(jié)

d. 具有一鍵起機(jī)功能

e.采用800*480彩色觸摸屏顯示,信息輸入方便,相比使用按鍵形式輸入信息更易操作

f. 裝置具有隔離的RS485通訊總線接口和網(wǎng)線接口,波特率4800~19200可設(shè)置,并向用戶提供開放的通訊協(xié)議,可上傳測量結(jié)果至PC機(jī),并可通過PC機(jī)通信調(diào)速。

BH1300微機(jī)同期裝置、BH1100微機(jī)調(diào)速裝置、BH1200微機(jī)勵磁調(diào)節(jié)裝置采用通用的機(jī)箱進(jìn)行設(shè)計,便于安裝。

2 BHJZ-2發(fā)電機(jī)組

1)、三相同步發(fā)電機(jī):SN=2.2KVA, VN=400V
2)、直流電動機(jī):PN=2.5KW,  VN=440V,IN=8.6A,nN=1500rpm
3)、測速裝置采用光電編碼器。
4)、調(diào)速裝置測量功角

5)、勵磁方式:它勵

3.  BHTY-I調(diào)壓器

  380V、9KVA連續(xù)可調(diào)式調(diào)壓器

4.  BHFZ-I負(fù)載

  3擋三相燈箱負(fù)載

實驗項目

(一) 原動機(jī)的起動與運(yùn)轉(zhuǎn)

1. 調(diào)速裝置操作原理實驗

2. 調(diào)速裝置及原動機(jī)控制運(yùn)轉(zhuǎn)

(四)同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列運(yùn)行實驗

1. 自動準(zhǔn)同期條件測試實驗

2. 壓差、頻差整定實驗

4. 導(dǎo)前時間整定及測量實驗

5. 手動準(zhǔn)同期并網(wǎng)實驗

6. 半自動準(zhǔn)同期并網(wǎng)實驗

7. 自動準(zhǔn)同期并網(wǎng)實驗

(五) 同步發(fā)電機(jī)勵磁控制實驗

1. 不同α角(控制角)對應(yīng)的勵磁電壓實驗

2. 典型方式下的同步發(fā)電機(jī)起勵、并列實驗

3. /赫限制實驗

4. 欠勵限制實驗

5. 同步發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵實驗

6. 定子電流限制實驗

7. 調(diào)差特性測試實驗

8. 過勵限制實驗

9. 強(qiáng)勵實驗

(六)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性實驗

1. 負(fù)荷調(diào)節(jié)實驗

2. 單回路雙回路穩(wěn)態(tài)對稱運(yùn)行比較實驗

3.單回路穩(wěn)態(tài)非全相運(yùn)行試驗

4. 電力系統(tǒng)有功功率平衡和頻率調(diào)整實驗

5. 電力系統(tǒng)無功功率平衡和電壓調(diào)整實驗

(七)功率特性和功率極限測定實驗

1. 無勵磁調(diào)節(jié)時,功率特性和功率極限的測定實驗

2. 手動進(jìn)行勵磁調(diào)節(jié)時,功率特性和功率極限的測定實驗

3. 自動進(jìn)行勵磁調(diào)節(jié)時,功率特性和功率極限的測定實驗

(八) 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性實驗

1. 短路類型對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響實驗

2. 故障切除時間對暫態(tài)穩(wěn)定的影響實驗

3. 有無強(qiáng)勵對暫態(tài)穩(wěn)定性影響試驗

4. 線路重合閘及其對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性影響的實驗

(九) 單機(jī)帶負(fù)荷實驗

1. 獨(dú)立系統(tǒng)的特性實驗

2. 投、切不同負(fù)荷的實驗

3. 調(diào)速器調(diào)差特性實驗

4. 甩負(fù)荷實驗

(十)電力系統(tǒng)運(yùn)行實驗

1. 發(fā)電機(jī)啟動和調(diào)整實驗

2. 電力系統(tǒng)運(yùn)行方式實驗

3. 電力系統(tǒng)負(fù)荷調(diào)整實驗

(十一)電力系統(tǒng)分析實驗

1. 電力系統(tǒng)潮流計算分析實驗

2. 電力系統(tǒng)故障計算分析實驗

3. 切機(jī)、切負(fù)荷等穩(wěn)定實驗

(十二)電氣工程專業(yè)課程設(shè)計

可用于進(jìn)行發(fā)電廠電氣、電力網(wǎng)、繼電保護(hù)課程設(shè)計,方便地檢驗課程設(shè)計成果。

(十三)畢業(yè)設(shè)計及創(chuàng)新科研平臺

系統(tǒng)通信協(xié)議開放,可作為保護(hù)、測控、變電站綜合自動化等相關(guān)方向的畢業(yè)設(shè)計和創(chuàng)新科研平臺。