TYK -DLK06型 工廠供電及配電自動化實驗培訓系統(tǒng)
一、實驗系統(tǒng)簡介
“TYK -DLK06型 工廠供電及配電自動化實驗培訓系統(tǒng)” 是根據(jù)教育部《供配電技術(shù)》、《工廠供電》、《配電自動化》、《電力系統(tǒng)繼電保護》、《電力系統(tǒng)微機保護》、《電氣制圖》等相關(guān)課程實驗教學的需求，結(jié)合*新的配電自動化技術(shù)而研發(fā)的實驗培訓系統(tǒng)。該系統(tǒng)實驗綜合性強，實驗現(xiàn)象直觀生動，使用、組態(tài)方便，既可單套使用，也可多套聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成大型配電網(wǎng)絡(luò)，組態(tài)成小型調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)。實驗系統(tǒng)還具有很好的開放性和研究性，既適用于相關(guān)課程的實驗教學、培養(yǎng)學生的實踐技能，也可作為學生課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計的開放平臺及專業(yè)技術(shù)人員上崗培訓平臺。
二、實驗系統(tǒng)外觀
每套實驗系統(tǒng)由四個部分組成。
1、降壓變電站屏。
如圖1所示。
屏左側(cè)部分是主接線模擬圖，包括：
兩條35kV進線。
35kV母線。
一臺主變35kV/10kV、35kV出線（或用兩臺主變組成）
10k分段母線，每段三條或四條出線，可根據(jù)實驗要求接不同的負荷。
斷路器采用接觸器。
刀閘采用旋鈕開關(guān)。
屏右側(cè)部分是模擬二次回路區(qū)，包括：
相關(guān)的TA、TV二次輸出。
相關(guān)的斷路器控制回路和輔助觸點。
短路故障設(shè)置按鈕：可設(shè)置相關(guān)點的相間或接地的永久性和瞬時性故障。
插座區(qū)：通過插座可直接連接負荷和車間變配所。
圖1 降壓變電站
屏的整體監(jiān)控采用RTU實現(xiàn)，RTU和監(jiān)控主機通信，可實現(xiàn)變電站的四遙（遙測、遙信、遙調(diào)、遙控）功能。
2、車間變配所屏（用戶變配所屏）。
如圖2所示
屏左側(cè)部分是主接線模擬圖，包括：
兩條10kV接入線
兩臺10kV/380V的配電變壓器
380V采用分段母線，每段兩條出線，可根據(jù)實驗要求接不同的負荷。
斷路器采用接觸器。
刀閘采用旋鈕開關(guān)。
屏右側(cè)部分是模二次回路區(qū)，包括：
相關(guān)的TA、TV二次輸出。
相關(guān)的斷路器控制回路和輔助觸點。
短路故障設(shè)置按鈕：可設(shè)置相關(guān)點的相間或接地的永久性和瞬時性故障。
插座區(qū)：通過插座可直接連接負荷。
圖2 配變所屏圖
3、控制柜。
如圖3所示
屏左側(cè)部分是主接線模擬圖，包括：
多功能保護測控裝置：共兩臺，可根據(jù)下載的不同的功能模塊實現(xiàn)不同的保護測控功能。
多功能保護測控裝置的接線端子區(qū)：裝置的端子可根據(jù)不同的實驗要求，接在不同的二次區(qū)，實現(xiàn)不同的功能。
常規(guī)繼電器：包括電流、電壓、時間和中間繼電器（也可根據(jù)實際需要更改），即可完成繼電器的特性實驗，也可組合在一起，實現(xiàn)繼電保護功能。
實驗區(qū)：提供可調(diào)的電流、電壓模擬量，為繼電器特性實驗提供信號源。
圖3 繼電保護測控柜
實驗系統(tǒng)提供了各種類型的負荷：小型電動機、電容器組、燈泡等。
三、單臺實驗系統(tǒng)的實驗
系統(tǒng)電源為調(diào)壓器時，所能完成的實驗
1、二次回路實驗
(1)斷路器控制和信號回路實驗
(2)二次控制回路接線，手動分合閘實驗
(3)二次控制回路防跳、斷線實驗
2、微機自動裝置實驗
(1)進線備用電源自動投入實驗
(2)母聯(lián)備用電源自動投入實驗
(3)線路無功控制實驗
(4)手動/自動功率因數(shù)補償實驗
(5)RC無功補償實驗
(6)微機低壓減載實驗
3、常規(guī)繼電器特性及保護實驗
(1)電流繼電器特性實驗
(2)電壓繼電器特性實驗
(3)時間繼電器特性實驗
(4)電流速斷保護實驗
(5)帶時限的過電流保護實驗
(6)低電壓啟動過電流保護實驗
(7)變壓器的電流速斷保護實驗
(8)變壓器過電流保護實驗
(9)變壓器過負荷保護實驗
4、微機保護實驗
A. 線路微機繼電保護實驗
(1)電流速斷保護實驗
(2)限時電流速斷保護實驗
(3)定時限過電流保護實驗
(4)反時限過電流保護實驗
(5)電流電壓連鎖保護實驗
(6)電壓閉鎖過電流保護實驗
(7)單相接地絕緣監(jiān)視實驗
B. 變壓器微機繼電保護實驗
(1)變壓器過電流保護實驗
(2)變壓器低電壓起動的過電流保護實驗
(3)變壓器復(fù)合電壓起動的過電流保護實驗
(4)變壓器過負荷保護實驗
C、電動機微機繼電保護實驗
(1)電動機速斷保護實驗
(2)電動機負序過電流保護實驗
(3)電動機反時限過電流保護實驗
(4)電動機單相接地保護實驗
(5)電動機低電壓保護實驗
D、電容器微機繼電保護實驗
(1)電容器電流速斷保護實驗
(2)電容器過電流保護實驗
(3)電容器不平衡電流保護實驗
(4)電容器不平衡電壓保護實驗
(5)電容器過電壓保護實驗
(6)電容器低電壓保護實驗
5、供配電操作考核
(1)模擬工廠供電倒閘操作考核
(2)送電、停電操作考核
6、（可以進行）35kV變電站綜合自動化自動化實驗
(1)四遙（遙信、遙控、遙測、遙調(diào)）實驗
(2)變電站SACDA功能實驗。
其功能接線圖如圖4所示
圖4 單套系統(tǒng)變電站綜合自動化聯(lián)網(wǎng)圖
四、多臺實驗系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的實驗（以四臺為基本）
1、中型工廠供配電綜合實驗
采用一降壓變電站帶四個車間變配所組成。其系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)如圖5所示
圖5 中型工廠供配電系統(tǒng)圖
2、輻射型饋電線路自動化實驗
采用一降壓變電站的一條出線帶四個用戶變配所串聯(lián)組成如圖6
圖6 輻射型饋電線路組網(wǎng)圖
多功能保護和測控裝置可以經(jīng)過通信，下載不同的功能程序模塊，形成不同功能的裝置。
1）輻射型網(wǎng)絡(luò)中的重合器＋重合器型的饋線自動化實驗
將四個控制屏上的多功能保護和測控裝置，下載重合器功能模塊后，則多功能保護和測控裝置實現(xiàn)重合器功能。完成有重合器組成的饋線自動化的故障隔離和定位實驗。
2）輻射型網(wǎng)絡(luò)中的重合器＋分段開關(guān)的饋線自動化實驗
將降壓變控制屏上的多功能保護和測控裝置，下載重合器功能模塊，則多功能保護和測控裝置實現(xiàn)重合器功能。用戶變電所控制屏上的多功能保護和測控裝置則下載分段控制器模塊（電壓一時間型分段器和過流脈沖計數(shù)型分段器），實現(xiàn)分段控制器功能，完成有重合器和分段控制器組成的饋線自動化的故障隔離和定位實驗。
3）輻射型網(wǎng)絡(luò)中繼電保護＋重合閘＋智能分段開關(guān)的饋線自動化實驗
將降壓變控制屏上的多功能保護和測控裝置，下載繼電保護和重合閘功能模塊，則多功能保護和測控裝置繼電保護功能。用戶變電所控制屏上的多功能保護和測控裝置則下載智能分段控制器模塊（比一般的分段開關(guān)控制器功能強大），實現(xiàn)智能分段控制器功能，完成有重合器和分段控制器組成的饋線自動化的故障隔離和定位實驗。
3、環(huán)網(wǎng)型饋電線路自動化實驗
聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和圖6相似，只是降壓變電站的另一條出線和*末的用戶配變所連接，形成環(huán)網(wǎng)供電。其連接圖如圖7所示
圖7 環(huán)網(wǎng)型饋電線路組網(wǎng)圖
4、環(huán)網(wǎng)型饋電線路FTU配電自動化實驗
聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和圖7相似，只是用戶變配所的多功能微機保護測控裝置下載FTU功能模塊，形成采集柱上開關(guān)的信號，控制開關(guān)投切FTU裝置，每個FTU裝置通過RS485總線和變電站的主機相連幸臣的另一條出線和*末的用戶配變所連接，形成環(huán)網(wǎng)供電。其連接圖如圖8所示
圖8 配電網(wǎng)自動化實驗
在饋線發(fā)生故障時，可主機通過和FTU通信，迅速定位故障點，隔離故障。
在此實驗中，可完成配電網(wǎng)的綜合自動化實驗。
5、調(diào)度自動化和潮流分析實驗
實驗中的聯(lián)網(wǎng)如圖9所示。
在圖9中，將四個35kV降壓變電站通過四芯電纜串連起來，形成環(huán)網(wǎng)供電。每個35kV的降壓變電站連接一個車間配變所、并且配有一個控制屏，變電站的監(jiān)控主機利用RS485總線和降壓變電站、車間配變所的RTU及控制屏上的多功能微機保護測控裝置通信，采集數(shù)據(jù)。并將數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)上傳至調(diào)度中心。形成調(diào)度的SCADA系統(tǒng)。通過遙控、遙調(diào)功能可改變系統(tǒng)的潮流分布。
圖9 調(diào)度自動化實驗
