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SGGD-01工廠供電技術實訓裝置

時間:2022-03-04 16:11:29

SGGD-01工廠供電技術實訓裝置



一、 概 述
SGGD-01工廠供電技術實訓裝置”是根據機械工業職業技能鑒定指導中心編寫的《高級電工技術》、《電工基礎(高級工適用)》、《電工技師培訓教材》結合《工廠供電》和《供配電技術》課程研制生產的。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荷的供配電線路中涉及的微機繼電保護裝置、備用電源自動投入裝置、無功自動補償裝置、智能采集模塊以及工業人機界面等電氣一次、二次、控制、保護等重點教學內容進行設計開發的,通過在本實訓裝置中的技能訓練能在深入理解專業知識的同時,培養學生的實踐技能。并且本套實訓裝置還有利于學生對變壓器、電動機組、電流互感器、電壓互感器、模擬表記、數字電秒表及開關元器件工作特性和接線原理的理解和掌握。

二、 特 點
1. 實用性強
本裝置根據典型教學內容設計,在開發中征求了專業教師的建議、吸收了工程應用中的實際經驗。比較系統地實現了工廠供電系統的受電、輸送、分配、控制、保護等實踐技能訓練要求。學生在實訓中,還能夠掌握正確的電路投切操作,倒閘操作,運行控制以及各種運行方式的調整操作規程。本裝置結構清晰,運行靈活,操作方便,安全可靠。為學生提高實踐技能建立了一個良好的實訓平臺。
2. 綜合性強
本裝置綜合了與工廠供電相關的微機線路保護,微機電動機保護,備自投和無功補償等功能。采用的是工業現場產品,線路模型和電動機模型都能較典型的模擬工廠的現場狀況,有利于進行理論分析和數值分析。
3. 先進性
本裝置綜合微機繼電保護、工業觸摸屏和PLC等微機智能檢測控制的相關技術,采用分層分布式控制方式,組建成集控制,保護,測量和信號為一體的綜合自動化實訓平臺。體現了當前自動化技術和通信技術在供配電網的深刻變革。

三、技術性能 
1. 輸入電源:三相四線~380V±10%  50Hz±2%
2. 整機容量:≤3kVA 
3. 實訓臺采用鐵質亞光密紋噴塑,鋁質面板(凹字爛板工藝技術)
4. 臺體尺寸: 1771mm×1804mm×726mm
5. RS-485和以太網兩種通訊接口;標準MODBUS通訊協議
6. 微機保護裝置測量元件精度: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
n 采用32位處理器,16位AD采樣,主要元件全部采用進口器件,保證了裝置電氣設計上的高可靠性,產品通過了嚴格的型式試驗和電磁兼容測試,保證了產品在惡劣環境下的適應能力和可靠性。
n 針對35kV及以下主變壓器、配電系統饋線、電容器、電動機、變壓器和備自投等而設計。除了具有完善的保護功能外,還具有對設備的電氣量的測量功能及對設備的可編程控制功能,具有通訊接口,能夠通過現場總線將數據和信息傳送至上位機(監控、調度計算機),同時接受上位機的分、合閘等控制命令。
n 采用一體化型材機箱,安裝方便靈活,適用于固定式及混合式的柜型,也可集中組屏安裝。
n 具有多路開關量輸入和輸出,可根據用戶需求在標準版本上擴充開入和開出,所有的開入均為交直流兩用。
n 交直流兩用操作回路,自適應0.5~5A開關跳合閘電流;操作回路配置了防跳回路。
n 配置工業級寬溫型160×160點陣液晶,全中文操作菜單及事故報文顯示。
n 面板上顯示設備的實時信息,監視設備的運行工況,如:電流、電壓、功率,開關位置等等,并有完善的預告、告警功能。
n 具有故障錄波功能,可分別記錄保護啟動前、保護動作前各兩周波,保護啟動后、保護動作后各八個周波。
n ★裝置具有模擬產生標準4相電壓3相電流,方便地進行各種組合輸出進行各種類型保護試驗。每相電壓可設置200V,精度:誤差<0.01V;電流三相可輸出200A,精度:誤差<0.01A。相位范圍: 360º,精度:誤差<0.1º; 分辨率: 0.01º。可模擬微機測控裝置在各運行工況下采樣值,如:停運、正常、故障等工況下電參量,在各工況狀態下自動切換所設定值,配合裝置正確投切一次設備。
n 具有 1 個標準的 RS485 通訊接口(Modbus RTU 通訊協議),
n 兩路以太網通訊(IEC60870-5-103通訊規約)。
n 整機靜態功耗小于10W。
n 高抗干擾性,通過10項電磁兼容認證(快速瞬變、靜電放電、浪涌抗干擾等)。
 
四、實訓項目
1. 工廠供電電氣接線圖的認知
(1) 實訓臺電氣主接線模擬圖的認知
(2) 觸摸屏的正確操作
(3) 電氣主接線圖的認知
2. 工廠變配電室值班技能培訓
(1) 電流互感器與電壓互感器的接線方式
(2) 變壓器有載調壓
(3) 線路停送電操作
(4) 變壓器倒閘操作
(5) 母線倒閘操作
3. 工廠高壓線路的微機繼電保護
(1) 模擬系統短路
(2) 微機線路保護裝置參數整定操作
(3) 無時限電流速斷保護
(4) 帶時限電流速斷保護
(5) 定時限過電流保護
(6) ★方向過電流保護
(7) 過電流三相一次重合閘保護
(8) 反時限過電流保護
(9) 電流電壓連鎖保護
(10) 零序電流保護
(11) 零序電壓保護
4. 變壓器繼電保護
(1) 變壓器過流保護
(2) 變壓器反時限過流保護
(3) 變壓器過負荷保護
(4) 變壓器零序過流保護
(5) 變壓器零序電壓保護
(6) 變壓器低電壓保護
(7) 變壓器瓦斯、超溫等非電量保護
5. 高壓電動機的繼電保護
(1) 變頻器參數整定操作
(2) 變頻器的開環調速實訓
(3) 三相異步電動機的啟動方式
(4) 微機電動機保護裝置參數整定操作
(5) 高壓電動機的速斷保護
(6) 高壓電動機躲過啟動電流速斷保護
(7) ★高壓電動機的負序過電流保護
(8) 高壓電動機堵轉保護
(9) 高壓電動機的反時限過流保護
(10) 高壓電動機過電壓保護
(11) 高壓電動機欠電壓保護
(12) 高壓電動機零序過電流保護
6. 工廠供電系統的自動裝置實訓
(1) 備用電源自動投入裝置參數整定操作
(2) 備用電源自動投入
(3) 無功補償裝置參數整定操作
(4) 無功自動補償功能
(5) 備投投入條件測試
(6) 進線備投(明備用)及自適應
(7) 母聯備投(暗備用)及自適應
(8) 無功補償裝置認知
(9) 無功自動補償
6.工廠供電的監控實訓
(1) SCADA監控
(2) 四遙(遙信、遙控、遙測、遙調)實驗
(3) 故障錄波
(4) 事件記錄查詢

五、主要配置清單

序號 名稱 內容 數量
1 7觸摸屏   1
2 PLC及擴展模塊   1
3 變頻器   1
4 控制屏 上益 2
5 微機備自投裝置 國產 1
6 微機保護測控裝置 國產 3
7 接線端子 浙江 若干
8 接觸器 施奈德 20
9 各類繼電器 施奈德 若干
10 各類開關/按鈕 國產 56
11 電流、電壓互感器 精度0.5級 9
12 電流表、電壓表 精度0.5級 11
13 補償器 國產 1
14 異步電動機 0.17KW
15 三相交流同步機 0.17KW
16 實驗導線   30
17 實訓指導書   1
18 電腦   自配
19 變電站監控軟件 提供演示 1
 
六、變電站監控軟件
1、概述
電力綜合自動化監控系統支持基于多種通訊方式的分布式體系結構,采用對象化的設備描述方法,系統的描述由傳統的面向遠動的數據列表方式變為層次方式,對象層次可以任意嵌套,能夠更直觀更方便地反映電力系統的構成。
采用跨平臺設計,支持多種操作系統:
 
采用 Mysql 為主數據庫, 按畫面管理、數據管理與在線運行的模塊設計:
 
2、 功能特性
1) 多國語言
◆ 支持多國語言顯示,中文簡體、 中文繁體與英文
◆ 支持多國語言動態切換, 多數模塊在切換語言后無須重啟軟件即可生效
2) 語音報警
◆ 支持媒體文件提示
◆ 支持 TTS 文字轉語音, 支持事件提示與五防操作提示
3) 圖元展示
◆ 支持多種顯示方式,餅狀圖、 柱狀圖、 儀表盤、 溫度計、 圖片與動畫等
◆ 支持一鍵將圖元數據推送顯示到曲線
◆ 支持所有類型圖元實現操作屬性配置
◆ 支持顯示公式計算值
◆ 支持智能關聯,數據庫增加刪除數據后不影響已關聯圖元
◆ 支持通過設備管理顯示所有設備所有數據
4) 曲線展示
◆ 支持顯示實時曲線,顯示時段范圍 5 分鐘到 60 分鐘可選
◆ 支持顯示歷史曲線,顯示數據類型日月年最大最小平均值累計值等統計類可選
◆ 支持顯示大量數據,支持同一數據多個不同時段值同時對比顯示
◆ 支持將歷史曲線所顯示的數據導出到 excel 中
◆ 支持曲線坐標范圍根據數據數值自適應
 支持用戶新增與編輯收藏曲線, 支持一鍵顯示用戶收藏曲線
5)報表展示
 支持根據數據生成報表和通過圖元自定義報表
 支持將報表數據導出到 excel 中
 支持將報表數據顯示到曲線
6) 事件查詢
 支持按設備查詢事件
 支持用關鍵字搜索事件
 支持以事件類型檢索事件
 支持將事件導出到 excel 中
 支持事件逐條確認與全部確認
 支持事件標注高亮顯示
7) 五防閉鎖
 支持自定義五防邏輯,支持遙信遙測及公式作為邏輯閉鎖條件
 支持多種運行模式,支持禁用五防閉鎖或嚴格五防閉鎖
 支持五防開票與預演
 支持五防操作語音提示
8) 定值操作
 支持定值的讀取與修改
 支持壓板讀取與修改
 支持運行區號的讀取與修改
9) 設備接入
 支持多種協議接入,南自 103、 標準 104、 自定義 Modbus、 GPS 對時規約等
 支持自定義 Modbus 的配置
 支持通過公式實現遙信合并與遙測數據統計
 采用規約系數與變比分離設計
 支持導入南思監控系統格式設備模板
 支持與系統剪切板多行復制粘貼交互
10) 數據轉發
 支持多種轉發協議
 支持轉發協議遙控遙調
 
3、運行圖例
1) 畫面管理
 
2)數據管理 

3)在線運行主接線圖 
 
4)餅圖與棒圖 
 
 
5)歷史曲線與實時曲線 

6)儀表盤與年報 

7)日報與月報 

 8)設備管理實時數據 
 
9)設備管理實時曲線 
  
10)設備管理歷史曲線 
 
 
11)設備管理運行日志 
 
12)日志查詢 
 
15)運行日志窗口 

16) 保護告警窗口 
 
17)五防操作窗口 
 
18)五防邏輯編程 
 
1、供配電倒閘操作仿真訓練教學軟件
 
軟件分為兩大部分,分別是送電操作和停電操作。送電操作和停電操作中各包括5個實訓項目,依次是主變送電與停電、廠變送電與停電、機組送電與停電、直流屏送電與停電、冬用變送電與停電,每個項目中又包括若干個項目進程。軟件采用三維可視化控制技術而制作,具有很強的情景性、過程性與互動性。
 
送電操作

一級 二 級 模 塊 三級模塊
主變送電 接受指令 接受送電操作命令
填操作票 操作人填寫操作票
操作準備 個人防護、準備五防鑰匙
投運檢查  
主變操作 進入五防系統、1#主變投入運行
匯報完成操作 填寫操作終了時間、給操作票蓋章、向發令人匯報操作完畢
廠變送電 接受指令 接受送電操作命令
填操作票 操作人填寫操作票
操作準備 個人防護、準備五防鑰匙
投運檢查  
廠變操作 進入五防系統、1#廠變投入運行
匯報完成操作 填寫操作終了時間、給操作票蓋章、向發令人匯報操作完畢
機組送電 接受指令 接受送電操作命令
填操作票 操作人填寫操作票
操作準備 個人防護、準備五防鑰匙
投運檢查 外部條件檢查、機組設備檢查、電氣設備檢查、儀器儀表檢查
機組操作 進入五防系統、1#機組投入運行
匯報完成操作 填寫操作終了時間、給操作票蓋章、向發令人匯報操作完畢
直流屏送電 直流屏送電操作
冬用變送電 冬用變送電操作
 
停電操作

一級 二 級 模 塊 三級模塊
主變停電 接受指令 接受停電操作命令
填操作票 操作人填寫操作票
操作準備 個人防護、準備五防鑰匙
主變操作 進入五防系統、1#主變退出運行
匯報完成操作 填寫操作終了時間、給操作票蓋章、向發令人匯報操作完畢
廠變停電 接受指令 接受停電操作命令
填操作票 操作人填寫操作票
操作準備 個人防護、準備五防鑰匙
廠變操作 進入五防系統、1#廠變退出運行
匯報完成操作 填寫操作終了時間、給操作票蓋章、向發令人匯報操作完畢
機組停電 接受指令 接受停電操作命令
填操作票 操作人填寫操作票
操作準備 個人防護、準備五防鑰匙
機組操作 進入五防系統、1#機組退出運行
匯報完成操作 填寫操作終了時間、給操作票蓋章、向發令人匯報操作完畢
直流屏停電 直流屏停電操作
冬用變停電 冬用變停電操作
 
2、供配電系統綜合教學仿真軟件
一、系統設計依據
系統依據《電力安全生產模擬培訓系列教材》《國家電網輸變電工程工藝標準》標準,采用現代的可視技術和3D仿真技術而研制,以直觀、生動的仿真形式對變電、供配電工程工藝進行說明講解,以實現對工藝標準的深刻理解和掌握。
二、系統內容模塊

單元名稱 教學模塊 教學任務與內容
一、主變壓器系統設備安裝 變壓器主體安裝 1.開箱清點及附件檢查
2.變壓器本體就位
3.吊罩前準備
4.鐘罩起吊
5.器身檢查
6.鐘罩復位
變壓器附件安裝 1. 儲油柜檢查與安裝
2. 氣體繼電器壓力釋放閥
3. 呼吸器檢查與安裝
4. 溫度計檢查與安裝
5. 升高座安裝
6. 套管檢查與安裝
7. 片式散熱器檢查與安裝
變壓器接地引線安裝 接地母線制作與安裝
變壓器附屬設備安裝 1. 中性點隔離開關主體安裝
2. 中性點互感器避雷器安裝
3. 中性點隔離開關機構安裝
箱柜安裝及接線 1. 箱體安裝
2. 箱內接線
抽真空注油 1. 變壓器抽真空
2. 真空注油
3. 靜置和密封試驗
一二次接線 1. 一次接線
2. 二次接線
二、配電裝置及母線安裝 斷路器安裝 1. 開箱清點及附件檢查
2. 液壓操動機構安裝
3. 本體安裝
4. 充氣與檢漏
5. 液壓系統注油與排氣
6. 分合閘鐵芯動作間隙
7. 壓力表動作校驗值的規定
8. 電氣控制回路檢查
9. 斷路器實驗標準
隔離開關安裝 1. 開關安裝前的檢查
2. 設備支架檢測
3. 底座安裝
4. 靜觸頭、主刀閘與支持絕緣子的安裝
5. 操作機構與傳動部分的安裝
6. 接地刀閘及手動機構的安裝
7. 整體調試
互感器安裝 1. 互感器外觀檢查
2. 互感器實驗測試
3. 支架的檢測
4. 互感器安裝
5. 一、二次接線
避雷器安裝 1. 安裝前準備和檢查
2. 支架的安裝
3. 避雷器的安裝
軟母線安裝 1. 絕緣子串的組裝
2. 導線下料
3. 導線壓接
4. 母線敷設
硬母線安裝 1. 管母線加工
2. 支柱絕緣子組裝
3. 母線安裝
三、母線停送電 66kV東母線停電 退出66kV備用電源自動投入
66kV東母線恢復送電 退出66kV備用電源自動投入
四、供配電 作業前準備 1. 現場勘查
2. 工作票填寫與簽發
3. 工具搬運與檢測
4. 操作前準備
5. 召開現場站班會
6. 絕緣斗臂車測試
7. 進入絕緣斗臂車
  作業過程 1.更換跌落式熔斷器作業過程
2.更換耐張絕緣子作業過程
3.更換柱上隔離開關作業過程
4.帶負荷更換柱上負荷開關作業過程
5.更換跌落式熔斷器上引線作業過程
五、違章操作及糾正 開工準備 1. 現場勘察
2. 工具的放置
3. 絕緣工具的檢查
4. 斗臂車
5. 安全措施
6. 著裝要求
7. 停用重合閘
作業過程 1. 監護制度
2. 安全技術措施
3. 等電位作業
4. 絕壁斗車的使用
5. 絕緣工具的使用
6. 絕緣遮蔽
7. 斷接引線
8. 檢測絕緣子
9. 帶電清掃
工作終結 1. 作業后的檢查
2. 結束匯報
 
三、系統技術路線要求
在教學設計上,每個單元精心設計了認知、應用過程、糾錯等內容,在媒體設計上,以三維可視化編程技術為主,3ds Max制作動畫素材,以更好地實現情境性與過程性。以便操作者循序漸進地得到訓練。
本系統做到了認識與實踐相結合,實驗與實訓相結合,操作與指導相結合的方針,采用三維動畫技術,具有很強的職業性、情景性、過程性、智能性。


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