中人ZRDL-JB电力自动化及继电保护实验装置

电力自动化及继电保护综合实验系统是一个自动化程度很高的多功能试验平台，可单独使用开出多门电气工程专业课程的教学实验，多套培训系统还可组成复杂电力网系统进行综合实验、实训，并由电力自动化监控系统实现电力网综合监控，也可组成任意数字智能变电站结构。

设备入口均设有漏电保护器。

整个实验系统控制电源（包括继电器辅助电压）均采用安全电压以内的直流24V电源。实验信号要求按照电力系统二次标准输出，且严格控制输出功率，杜绝触电隐患。 

1、电力自动化及继电保护综合实验系统

电力自动化及继电保护综合实验系统提供了一个典型的电力系统运行一次主系统，同时为继电保护实验提供一次系统平台。

实验台由模拟一次主系统、多功能微机保护装置、常规继电器、二次电气控制等构成。

多功能微机保护装置：

多功能微机保护装置既可用于各种继电保护实验，也可在电力系统实验中作为线路保护装置使用。

要求包括以下：

10kV馈线微机保护装置模块

35kV线路微机装置模块

110kV线路成组微机保护装置模块

变压器主保护装置模块

变压器后备保护装置模块

电容器微机保护装置模块

电动机微机保护装置模块

发电机差动保护装置模块

发电机后备保护装置模块

数字式电流继电器、数字式电压继电器、数字式功率方向继电器、数字式差动继电器、数字式阻抗继电器、数字式反时限电流继电器等数字式继电器模块，可通过菜单选择不同的功能模块灵活实现。

为了方便实验接线，在实验台内部已经将多功能微机保护装置的电压、电流输入端子、保护跳闸和合闸信号以及断路器跳、合位开入状态信号引到实验台面板上。由于线路保护、变压器主保护和后备保护的接线不同，因此面板上设置有不同的保护接线端子区。

提供配套微机保护图形化编程软件。 

微机保护图形化编程软件用于微机保护装置的在线设置及监控，包括通讯监视、读取定值、下载定值、读取报告、读取SOE报告、读取录波数据等功能。图形化保护装置操作方式与对应的多功能微机保护装置操作方式一致。通过以太网口与多功能微机保护装置硬件连接，对微机保护装置实现同步监测及同步设置，包括10kV线路保护、35kV线路保护、110kV线路保护、变压器主保护、变压器后备保护、电动机保护、电容器保护、PT保护、备自投、发电机差动保护、发电机后备保护、无功补偿等多种装置功能的在线设置和检测。能够实现在程序运行的过程中监测、跟踪和记录信号数据，用信号记录可获得程序执行期间的数据，将采集到的信号上传到主机用于显示、分析。 可通过以太网接口将上位机设置数据（如定值、压板、系统参数）下载至实际保护装置。

2、常规继电器及二次控制

至少包括

电磁型电流继电器

电磁型电压继电器

中间继电器

时间继电器

功率方向继电器

阻抗继电器

差动继电器

闪光继电器

信号继电器

重合继电器

冲击继电器

二次控制回路模块

负序电压继电器

蜂鸣器

指示灯

可调直流电源

3、功率放大装置

技术参数如下：

工作环境条件

环境温度：－10℃~ 40℃

相对湿度：5%~ 95%

交流电源电压：220V±10%，50Hz±1%

可调交流电压输出

输出范围：四相，每相0~90V（有效值）

输出功率：每相30VA

响应速度：<200us

输出电压精度：≤0.5%

可调交流电流输出

输出范围：六相，每相0~20A（有效值）。

输出功率：每相100VA

响应速度：<200us  

4、高速数字物理接口箱

高速数字物理接口箱主机内置高性能CPU和高速数字信号处理器，16位DAC模块、自带大尺寸多彩电阻式触摸屏。

内置多种特性测试模块以及多个线路模型，可通过触摸屏修改模型参数，改变系统运行状态来计算并输出不同运行状态下的电流电压信号。既可单机独立运行，亦可联接其它电脑运行。

特性测试模块包括：通用特性测试、阻抗继电器特性测试、差动继电器特性测试、反时限电流继电器特性测试等模块。

线路模型包括：10kV/35kV/110kV线路整组模型、变压器整组模型、电动机保护整组模型、电容器保护整组模型、发电机保护整组模型等；每种类型的模型均可保存4组参数。

1）、强大的联网功能：多台高速数字高速数字物理接口箱可联网构成二次信号源网络，在上位PC机设计组态和电力系统分析计算软件完成各个电压等级的一次输配电网络的真实组态；输入一次设备的真实参数，即可完成系统的潮流计算和针对系统中任意点发生任意故障的短路计算；输入各测控点真实电流互感器和电压互感器的变比，即可得到该测控点真实的二次电流、电压值；系统中装设测控点，可以同步向该测控点的微机保护硬件平台发送该点真实二次电流、电压模拟信号，以检验各保护的动作情况。由组态软件组态的一次主接线直观、真实，输入真实的设备参数，可以在系统中任意点设置故障类型，很方便的进行潮流计算和短路计算，由微机保护测试仪同步发出各测控点的二次电流、电压信号。

2）、通讯方式：以太网通信接口，必须保证通讯速率不低于100Mb/s。

3）参数指标：

包括机箱、CPU板等基本配置，AO板1块，DI板、DO板和电源板各1块。

AO板：每块有10路通道，共地输出，电平范围：-10V~+10V，分辨率16bit，绝对精度优于2mV。

DI板：每块有12路通道，既可用于电平输入，也可用于空节点输入，电平输入：0V/24V。

DO板：每块有8路通道，其中8路为电平输入，8路为空节点输入，电平输出：0V/24V。

三、实验项目

（一）常规继电器实验

常规电流继电器特性实验

常规电压继电器特性实验

常规功率方向继电器特性实验

常规差动继电器特性实验

常规阻抗继电器特性实验

时间继电器实验

中间继电器实验

常规电流速断保护实验

常规电流电压连锁速断保护实验

信号继电器实验

负序电压继电器实验

复合电压启动过电流保护实验

过电压保护实验

三相一次重合闸装置实验

自动重合闸前加速保护实验

自动重合闸后加速保护实验

单侧电源辐射式输电线路三段式电流保护实验

过流保护与三相自动重合闸装置综合实验与考核

（二）发电厂电气实验

冲击继电器实验

重复动作手动复归中央信号装置实验

重复动作自动复归中央音响信号装置实验

具有灯光监视的断路器控制回路实验

具有灯光和音响监视的断路器控制回路实验

闪光继电器构成的闪光装置实验

装设跳跃闭锁继电器的断路器控制回路实验

（三） 微机保护实验

1. 数字式继电器特性实验

数字式电流继电器特性实验

数字式电压继电器特性实验

数字式功率方向继电器特性实验

数字式差动继电器特性实验

数字式阻抗继电器特性实验  

数字式反时限电器特性实验  

2. 10kV-35kV微机保护综合实验

最大、最小运行方式下三段电流保护实验
10kV线路过电流保护实验
35kV线路电流电压联锁速断保护实验
双电源供电方向性过电流保护实验
反时限电流保护实验
过电流保护与自动重合闸前加速保护实验
过电流保护与自动重合闸后加速保护实验
零序电压保护实验

低频减载

3. 110kV微机保护综合实验

110kV线路方向圆相间距离保护实验
110kV线路方向圆接地距离保护实验
三段式距离保护实验
零序电流保护实验
零序方向保护实验
零序电压闭锁实验
距离保护与自动重合闸实验
零序电流保护与自动重合闸实验

4、变压器保护综合实验

变压器电流速断保护实验
变压器差动速断保护实验
变压器比率制动差动保护实验
变压器过电流保护实验
变压器低电压起动过电流保护实验
变压器复合电压起动过电流保护实验
变压器过负荷保护实验

模拟重瓦斯告警、跳闸实验

模拟轻瓦斯告警实验

模拟超温告警、跳闸实验

模拟过温告警实验

5、电容器保护综合实验

电容器限时电流速断保护实验
电容器过电流保护实验
电容器过电压保护实验
电容器母线失压保护实验

6、电动机保护综合实验

电动机过电流保护实验
电动机不平衡保护实验
电动机接地保护实验
电动机堵转保护实验
电动机起动时间过长保护实验
电动机低电压保护实验
电动机过热保护实验

7、发电机差动保护实验

发电机差动速断保护实验

发电机比率制动差动保护实验

发电机模拟超温保护实验

发电机模拟过温保护实验

8、发电机后备保护实验

发电机过电流保护实验

发电机低电压闭锁过电流保护实验

发电机复合电压闭锁过电流保护实验

发电机过电压保护实验

发电机零序过压保护实验

发电机负序过压保护实验

发电机低电压保护实验

发电机过负荷保护实验

发电机模拟超温保护实验

发电机模拟过温告警实验

（四）电力系统分析课程实验

电力系统电气主接线图的设计与组态

开式电力网络的潮流计算

环网的潮流计算

电力网的电压和功率分布

电力系统不对称故障的分析计算

电力系统三相短路的分析计算

电力系统潮流分析实验

电力系统短路计算实验

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