电工电子电气实验实训设备

高低压配电实训装置,电力系统保护综合实训装置

一、高低压配电实训装置

（一）、基本参数

该高低压配电实训装置满足《供配电技术》、《工厂电器设备》、《内外线电工》等课程的实训教学需要，使用目前企、事业单位应用最广泛的供配电柜进行供配电线路设备安装的实际训练和进行高低压开关设备的安装、调试等实训。设备包含高压柜、低压进线柜、电容补偿柜、低压出线柜。

高压配电柜要求采用防误型高压开关柜体和高压真空断路器，具有检修安全、供电可靠性高等特点。开关柜体具有“五防”功能：防止带负荷误合断路器、防止带负荷误拉隔离开关、防止带电误挂接地线、防止带接地线误拉隔离开关、防止人员误入带电间隔。

（二）、实训项目参数

1）高压开关柜及其高压电器的认识实验

2）低压开关屏及其低压电器的认识

3）高压真空断路器的检修

4）高压真空断路器控制实验

5）空气断路器的检修

6）高压开关柜的检修

7）隔离开关的检修

8）刀开关的检修

9）电压互感器的检修

10）电流互感器的检修

11）高压熔断器的检修

12）低压断路器的检修

13）微型断路器的检修

14）电动机构的拆装、检修

15）拆装、检修交流接触器

16）过流继电器的检修

17）中间继电器的检修

18）电流表的检修及认识实验

19）电压表的检修及认识实验

20）三相功率因数表的检修及认识实验

21）三相有功表的检修及认识实验

22）三相无功表的检修及认识实验

23）避雷器的检修及认识实验

24）无功功率补偿器的检修及特性实验

25）电力电容器的检修及认识实验

26）无功补偿的操作及特性实验

27）漏电开关的特性实验

28）交流接触器的电气特性实验

29）自动空气开关的电气特性实验

30）电源控制起停实验

31）电力系统过流保护协调与控制实验

32）正常运行的抄表实验

33）正常运行时的监测实验

（三）、实训装置的配置及技术参数

1.高压配电柜详细配置参数：

（1）高压柜应满足现行的行业标准及有关要求。

（2）主要技术要求：额定电压12KV；额定电流630A；额定短路开断电流25KA；额定频率50HZ；额定关合电流峰值63KA；额定短路耐受电流25KA/4S；交流220V操作。

（3）高压柜结构及组成：柜体为户内金属箱式结构，靠墙安装；开关柜满足五防要求；开关柜外形尺寸：1200mm×1200mm×3000mm(宽×深×高)，板厚≥1.5mm。下进下出线方式。

（4）高压柜内主要设备配置：

编号	名称	要求	数量
1	高压开关柜	GG-1A（F）	1
2	分体真空断路器	ZN28/630A，12KV	1
3	母线隔离开关	GN19-10C/630	1
4	母线隔离开关	GN19-10/630	1
5	弹簧操作机构	CT8-I	1
6	电流互感器	LZ-10（200/5A）	2
7	高压互感器	JDZ10-10/0.1KV	1
8	高压熔断器	XRNP-10/1A	3
9	高压熔断器	RT18-32/6A	5
10	电流继电器	GL-15	2
11	中间继电器	DZB-15B/AC220V	1
12	电流表	42L6	3
13	电压表	42L6	1
14	万能转换开关	LW5-16/3	1
15	旋钮，两位自锁	LA39-11X	1
16	万能转换开关	LW39-11X	1
17	信号灯（黄绿红）	AD22B/AC220V	各1
18	铝排		1
19	氧化锌避雷器	HY5WS-17/50	3
20	柜内照明灯	CGM-11	2
21	其他辅助材料		1

说明：

（1）GG-1A（F）型高压开关柜：适用于三相交流50Hz，额定电压3—10KV的单母线和单母线傍路网络系统，作为接受和分配电能之用。

（2）ZN28-630A真空断路器：额定电压为12KV，额定电流为630A，额定频率为50Hz，采用中间封接式纵磁场真空灭弧室，保证断路器具有更大的开断能力与载流能力，可使真空断路器在较小的空间内达到较高的技术指标。

2.低压进线柜详细配置要求：

编号	名称	参数	数量
1	低压进线柜	GG-D（800×600×2200mm）板厚≥1.5mm。	1
2	万能式断路器	DW15-630/3	1
3	刀型开关	HD13BX-200/31	1
4	电流互感器	LMK-0.66	1
5	有功电度表	DT862-4	1
6	无功电度表	DX862-4	1
7	万能转换开关	LW5-16/3	1
8	电流表（200A）	42L6	3
9	电压表（0~450V）	42L6	1
10	按纽	LA38-11	2
11	指示灯	AD11-22/40	3
12	导线及其他		1

3.电容柜，数量1台，柜内主要设备参数：

编号	名称	参数	数量
1	低压开关柜	GG-D（800×600×2200mm）板厚≥1.5mm。	1
2	刀开关	HD13BX-200/31	1
3	无功功率自动补偿控制器	JKL5CF	1
4	切换电容器接触器（10KVar电容器）	CJX4-25KD	6
5	自愈式并联电力电容器（10KVar电容器）	BSMJ0.4-10-3	6
6	微型断路器（32A）	DZ47-63/3	6
7	电流互感器（200/5A）	LMK-0.66	3
9	电压表	42L6	1
10	电流表（200A）	42L6	3
11	熔断器	RT18-32/6A	6
12	万能转换开关	LW5-16/3	1
13	氧化锌避雷器	FYS-0.22	1
14	AD22B/AC220V	指示灯	6
15	铝排		1
16	导线及其他		1

4.低压出线柜，数量1台，柜内主要设备参数：

编号	名称	参数	数量
1	低压开关柜	GG-D（800×600×2200mm）板厚≥1.5mm。	1
2	刀开关	HD13BX-200/31	1
3	电流互感器（200/5A）	LMK-0.66	2
4	电流表（200A）	42L6	2
5	电压表（0～450V）	42L6	2
6	热继电器	NR2-25/Z 9-13	2
7	塑料外壳式断路器	DZ20Y-100	2
8	万能转换开关	LW5-16/3	2
9	信号灯	AD22B-22/40	2
10	铝排		1
11	导线及其他		1

二、电力系统微机线路保护实训装置

（一）、基本参数

要求该实验装置满足高职、高专电气类《电力系统自动装置》、《电力系统基础》和《微机保护技术》等相关课程和实训的要求，结合发电厂、变电所及厂矿企业发电、供电和用电等技术开发的具有多种实训实训功能的综合性教学培训设备。该装置满足现代电力工程中广泛应用的微机线路保护装置，配以电源、双电源输电线路、阻抗负载、互感器、故障设置模块等组成。主要完成保护装置特性测试、接线、整定、运行、继保等方面的实训。通过在本实训装置中的技能训练能在深入理解专业知识的同时，培养学生的实践技能和相关专业学生实训考核。

（二）、技术条件

1、工作电源：三相四线AC380V±10% 50Hz

2、工作环境：环境温度范围为-5～+40℃相对湿度<85% (25℃) 海拔<4000m

3、装置容量：<3.0kVA

4、装置重量：<260kg

5、外形尺寸：800mm×600mm×1900mm

（三）、实训项目要求

（1）模拟系统正常、最大、最小运行方式

（2）模拟系统短路

（3）保护装置静态试验

（4）微机保护装置基本功能试验

（5）微机定时限过电流保护

（6）微机无时限电流速断保护

（7）微机带时限电流速断保护

（8）阶段式电流保护

（9）运行方式对保护灵敏度的影响及灵敏度校验

（10）电流电压连锁保护

（11）反时限保护试验

（12）阶段式过电流保护与自动重合闸前加速

（13）阶段式过电流保护与自动重合闸后加速

（14）其它线路保护功能研究

功率方向过电流保护

过负荷保护

零序电流保护

低压减载

（四）、设备的详细技术参数

1、人身安全和设备安全保护功能

◆ 满足国家标准，在实验装置的电源输入端设有电流型漏电器，控制屏内、外或强电输出有漏电现象，即刻告警并切断总电源，确保实验安全。

◆ 采用全封闭性安全实验导线避免学生双手模电而造成的触电事故。

◆ 仪表应设有过量程保护功能，交直流电源具有短路保护。

◆ 控制屏电源由接触器通过启、停按钮进行控制。

◆ 调压器输出接有高灵敏度的电子线路过流保护和保险丝双重保护功能，相间电源、线间电源过电流或直接短路均能自动保护。

2、电力仪表显示

要求包括指示仪表，显示双电源输电线路主节点的电量。直观监控线路中，电压电流要求，具有可视性。

3、微机线路保护装置

两台微机线路保护测控装置分别作为1#电源及2#电源的微机继电保护测控装置，能够实现输电线路的电流速断保护、定时限电流速断保护、过电流保护、反时限电流保护、零序电流保护、功率方向过电流保护以及自动重合闸等保护项目。

3.1、微机线路保护测控装置使用范围：

根据电力系统馈线自动化要求，采用 DSP微机线路保护测控装置。该装置适用于220KV及其以下电压等级的不带有距离保护的线路保护，且具有测量、控制、遥脉、通讯功能，既可集中组屏，也可分散放于开关柜内，突出解决了微机保护监控系统在恶劣环境下（如低温、高温、强电磁场干扰、高海拔、多雷电等）长期可靠运行问题和常规控制、测量与信号兼容性问题。具有速断保护、限时速断保护、过电流保护、零序过流保护、三相一次（或三次）重合闸、后加速、低周减载、过负荷告警以及PT断线诊断等多种功能。

3.2、保护测控装置具体功能要求如下：：

1）汉字显示：该装置通过液晶采用汉字直接显示电流、电压、功率等所需的电气量，并且将保护动作的各种信息显示在液晶屏幕上。

2）采样分流：保护和测控具有独立的采样回路，既保证了测量的监测精度、又保证了保护的抗饱和性能。

3）软件开放：通过软件编辑的菜单，可查寻所采集的各种电气量，还可检查出线路的运行状态，并可通过“开入开出”菜单中的继电器测试中对保护出口查对。

4）信息贮备：具有记录64条事件信息，并具有断电保持功能。

5）自保功能：每个断路器对应一个操作回路，紧急时可直接对开关进行操作；另外，装置具有断路器跳合、闸线圈保护功能，避免因机械拒动而烧毁断路器线圈。

6）抗扰性能：单元机箱均采用密闭式，内部双层屏蔽，减少了电磁对装置的干扰。装置采用全悬浮式设计结构，CPU采用4层板件，能十分有效的防止尖端脉冲的冲击及浪涌的干扰，特别对于雷击具有很好的保护作用。

7）运行可靠：完善的自检体系，硬件检测直到继电器跳闸出口，均采用进口可靠的元器件；在提高系统的稳定运行下，来实现变电站无人值班。

8）设计灵活：根据现场情况，可设计成集中组屏式，也可分散安装于开关柜上。

9）通用性强：装置的工作及操作电源交、直流通用。。

3.3、主要技术要求要求：

1）额定交流电流：5A或1A

2）额定交流电压：100V或100／ V （220V的定货时需要注明）

3）额定直流电压：220V或110V，允许偏差：—20％～＋20％

4）额定频率：50Hz

5）装置功耗：

·交流电流回路：In＝5A时每相不大于0.5VA；In＝1A时每相不大于0.3VA

·交流电压回路：每相不大于0.5VA

·直流电源回路：正常工作时，不大于10W；保护动作时，不大于15W。

6）测量元件精度：（刻度误差）不大于±1％

7）工作环境：

·正常工作温度范围：-20℃～＋55℃

·极限工作温度范围：-30℃～＋70℃

·相对湿度：不大于95％，不凝露。

·大气压力：60Kpa ～ 110Kpa

·防护等级：≥IP32级

·海拔高度：4000米

8）安装开孔尺寸：96mm×96mm

4、输电回路

4.1、交流电源

三相380V 50Hz市电接入装置后，先经过带漏电保护的自动空气开关，通过操作“闭合”、“断开”按钮由接触器将三相380V 50Hz交流电源,送入模拟输电线路。双侧电源供电电网，模拟典型双侧220kV电源供电电网。

4.2、输电一次回路

输电一次回路模拟的是典型双侧220kV电源供电电网，包括断路器带有手动合闸、手动跳闸和远方控制等操作功能；能够模拟电力系统在最小、最大、正常运行方式下对采用电流继电保护产生的影响；故障点可多点调节。在输电网的两条母线上和输电线路中，分别装设有电压互感器和电流互感器等电量传感设备，利用微机线路保护测控装置的测量显示功能，监视输电线路的电压、电流、有功功率、无功功率及功率因数等电量数据变化，以判断输电线路的运行状况，或作为微机线路保护测控装置的继电保护检测起动装置的传感设备。

4.3、输电二次回路

面板上绘制有继电保护二次控制电路原理图，其作用主要是继电保护装置动作后，由二次控制电路驱动断路器跳闸，便于学生对二次控制回路的认识。

5、设备安全保护功能

1）电源输入接有高灵敏度的电子线路过流保护和保险丝双重保护功能，相间电源、线间电源过电流或直接短路均能自动保护。

2）实验装置具有现场跳闸保护，便于处理紧急事故。

3）控制屏电源由接触器通过启、停按钮进行控制。

6、实验导线

实验连接导线采用高可靠全封闭手枪插型式，内部为无氧铜抽丝而成发丝般细的128股线，质地柔软，护套用粗线径、防硬化化学制品制成，插头采用实芯铜质件。

三、电力系统微机变压器保护实训装置

（一）、基本参数

电力系统微机变压器保护实训考核装置” 满足高职电气类《电力系统自动装置》、《电力系统基础》和《微机保护技术》等相关课程和实训的要求，结合发电厂、变电所及厂矿企业发电、供电和用电等技术开发的具有多种实训实训功能的综合性教学培训设备。该装置满足现代电力工程中广泛应用的微机变压器保护装置，配以电源、三绕组变压器、互感器、故障设置模块等组成。主要完成保护装置特性测试、接线、整定、运行、继保等方面的实训。可用于电力行业培训，培养学生的实践技能和相关专业学生实训考核。

（二）、技术条件

1、工作电源：三相四线AC380V±10% 50Hz

2、工作环境：环境温度范围为-5～+40℃相对湿度<85% (25℃) 海拔<4000m

3、装置容量：<3.0kVA

4、装置重量：<260kg

5、外形尺寸：800mm×600mm×1900mm

（三）、实训项目参数

（1) 系统正常运行方式及不平衡电流的测量

（2) 系统最小运行方式及不平衡电流的测量

（3) 系统最大运行方式及不平衡电流的测量实验

（4) 模拟变压器瓦斯保护

（5) 变压器的电流速断保护

（6) 微机变压器纵差动保护整定

（7) 变压器的二次谐波制动

（8) 变压器差动速断保护

（9) 三绕组变压器差动保护

（10) Y/Y-12双绕组变压器差动保护

（11) Y/△-11 双绕组变压器差动保护

（12) 对比率制动特性的研究

（13) 双绕组变压器的过电流保护

（14) 三绕组变压器的过电流保护

（15) 变压器低电压起动过电流保护

（16) 变压器复合电压起动过电流保护

（17) 中性点直接接地运行变压器零序保护

（18) 部分中性点接地运行变压器零序保护

（19) 双绕组变压器的过负荷保护

（20) 三绕组变压器的过负荷保护

（21) 二次回路接线

（22) 二次回路调试

（23) 保护计算整定

（24) 保护动作试验

（四）装置的基本配置及功能

1、人身安全和设备安全保护功能

◆ 满足国家标准，在实验装置的电源输入端设有电流型漏电器，控制屏内、

外或强电输出有漏电现象，即刻告警并切断总电源，确保实验安全。

◆ 采用全封闭性安全实验导线避免学生双手模电而造成的触电事故。

◆ 仪表设有过量程保护功能，交直流电源具有短路保护。

◆ 控制屏电源由接触器通过启、停按钮进行控制。

◆ 调压器输出接有高灵敏度的电子线路过流保护和保险丝双重保护功能，

相间电源、线间电源过电流或直接短路均能自动保护。

2、电力仪表显示

要求配有指示仪表，显示220kV 变35kV及10 kV变电站,输电线路主节点的电量。直观监控线路中，电压电流要求，具有可视性。

3、微机保护装置

微机变压器差动保护测控装置和微机多功能保护测控装置，能够实现变压器的差动和后备保护功能实验。

3.1、微机保护测控装置使用范围：

该装置是根据电力系统馈线自动化要求，要求采用DSP微机线路保护测控装置。该装置适用于220KV及其以下电压等级的不带有距离保护的线路保护，且具有测量、控制、遥脉、通讯功能，既可集中组屏，也可分散放于开关柜内，突出解决了微机保护监控系统在恶劣环境下（如低温、高温、强电磁场干扰、高海拔、多雷电等）长期可靠运行问题和常规控制、测量与信号兼容性问题。具有速断保护、限时速断保护、过电流保护、零序过流保护、三相一次（或三次）重合闸、后加速、低周减载、过负荷告警以及PT断线诊断等多种功能。

3.2、保护测控装置特点：