(一)传统建设方式
*实验室的传统建设方式是与课程配套,一门*课程设立一个*实验室,这样建设实验室一方面造成实验室功能单一,造成人力、物力资源的浪费;另一方面对于电气*而言,本*有着一定的特殊性,电力系统是一个非常复杂的系统,建立一个系统的概念对于电力系统及电气工程*的学生而言非常重要,但是这样的实验方式只能完成单个的*专门实验,而无法完成综合型、大型实验。
(二) 改进的实验室建设思路
结合本*特点和学科发展方向,本着培养应用型人才的基本思路,构建一个电气工程综合实验室。可结合多门电气*课程,在一个实验室内开设多项有针对性的*实验项目:既有与多门课程配套的实验项目,又有大型*综合实验。
培养学生实践能力的教学环节包括:*实验、课程设计和毕业设计等,因此要求*实验室不但能提供*实验,而且必须具有很好的平台性、设计性和开发性,能方便的用于学生课程设计和毕业设计。同时也可为*教师提供良好的科研环境,成为一个电气*教学科研平台。
电气工程综合实验室具有以下功能:
1、满足电气工程*本科实验教学的要求
提供数十项有针对性的与课程配套的*实验项目,满足《电力系统基础》、《电力系统分析》、《电力系统继电保护原理》、《电力系统自动装置》、《电力系统自动控制技术》等课程本科生实验教学的要求,既极大的提高了设备利用率,又节省用地,同时便于设备管理和维护。
2、满足*拓展课程和工程应用实践训练的要求
满足《电力系统微机保护》、《电力系统远动技术》等*拓展课程实验的要求;具有很强的平台性、设计性和开放性,还可方便的用于学生进行电力网课程设计、继电保护课程设计和毕业设计。同时由于实验室设备紧密结合电力现场实际,可用于进行工程应用实践训练、供配电及电力系统运行、调度岗前培训,为培养电气工程技术应用型人才发挥重要作用。
3、作为电气工程硕士生和*教师研究平台
实验室采用具有可编程功能的开放式教学科研设备,可为研究生和教师创新提供电气类科学研究和技术开发的平台。
4、作为实验、实践、实训、科研、并能对行业开放为一体的综合性多功能立体实践教学平台
YZJCS-III电力系统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*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、YZJCS-III电力系统继电保护综合实验台
YZJCS-III电力系统继电保护综合实验台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、YZ2000多功能微机保护装置、常规继电器、二次电气控制等构成。
YZ2000多功能微机保护装置:
YZ2000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。
YZ2000多功能微机保护装置具有数字式电流、数字式电压、数字式功率方向、数字式差动、数字式阻抗、数字式反时限电流等多种数字式继电器、10kV-35kV馈线成组微机保护测控装置、110kV线路成组微机保护测控装置、变压器主保护装置、变压器后备保护测控装置、电容器微机保护测控装置、电动机微机保护测控装置、发电机差动保护装置、发电机后备保护装置等多种微机保护测控功能,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。
常规继电器:
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。
二次电气控制:
包括带防跳回路的断路器控制回路模块、转换开关、信号指示灯、蜂鸣器等。
2、YZ3100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0~15A(有效值)
输出功率:每相100VA
响应速度:<200us
3、YZ3000高速数字物理接口箱(速度不低于100M/S)功能:
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,*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。
4、YZ4000电力故障录波及分析装置
通过电力故障录波及分析装置可以将整个实验过程全部进行录波,学生做完实验后可以将整个实验过程进行回放,便于老师进行教学和实验过程分析,能够使学生更好的掌握所学知识点。
参数指标:
12路模拟量同步采集,通道采样频率0-100 KHz可选。
2路脉冲输入测量通道 。
8路开关量测量通道 。
开关量事件分辨率:0.1ms 。
4路开关量输出通道,开出量*
四、实验项目
(一)常规继电器特性实验
1. 常规电流继电器特性实验
2. 常规电压继电器特性实验
3. 常规功率方向继电器特性实验
4. 常规差动继电器特性实验
5. 常规阻抗继电器特性实验
6. 时间继电器实验
7. 中间继电器实验
8. 常规电流速断保护实验
9. 常规电流电压连锁速断保护实验
(二) 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(*可设置任意实验模型,并能进行故障录波和实验过程回放)
*、*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(*可设置任意实验模型,并能进行故障录波和实验过程回放)
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(*差动类保护与现场保护一致是三相差动保护)
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(*差动类保护与现场保护一致是三相差动保护)
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
发电机低周解列实验
发电机模拟温保护实验
发电机模拟过温告警实验
(三)发电厂电气课程实验
具有事故灯光控制的断路器控制回路实验
具有防跳功能的断路器控制回路实验
闪光继电器构成的中央信号实验
(四)变电站综合自动化实验
1. 变电站监控实验
2. 遥测、遥控、遥信操作功能实验
3. 变电站倒闸操作实验、实训
4. 变电站送电操作实训
5. 变电站停电操作实训
6. 继电保护接线实验
7. 110kV线路保护实验
8. 变压器保护实验
9. 10kV线路保护实验
10. 电容器保护实验
11. 电动机保护实验
12. 电力系统电气主接线图的设计与组态
13. 电力系统潮流分析实验
14. 电力系统短路计算实验