TWDZ-III电力系统自动化实验系统建设方案

. 实验室建设要求

电气工程综合实验室具有以下功能:

1. 满足电气工程专业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专业实验项目,满足《电力系统基础》、《电力系统分析》、《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. 满足专业拓展课程和工程应用实践训练的要求

满足《电力系统远动技术》等专业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专业教师研究平台

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

二、实验室设备构成

1. BHPDZ-III电力系统自动化实验台

BHPDZ-III电力系统自动化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。

1) BH2000多功能微机保护实验装置

BH2000多功能微机保护实验装置具有10kV-35kV馈线成组微机保护等多种微机保护测控功能,可通过菜单选择不同的功能?榱榛钍迪。

10kV-35kV馈线成组微机保护测控装置功能:为了方便实验接线,在实验台内部已经将多功能微机保护实验装置的电压、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。

2)BH1300微机准同期装置具有如下功能:

a. 测量系统频率、机端电压、系统电压精度优于0.5%

b. 全自动准同期合闸

c. 半自动准同期合闸;断路器合闸时间测定

d. 采用800*480彩色触摸屏显示,信息输入方便,相比使用按键形式输入信息更易操作,可同屏显示发电机端和系统侧的电压、频率、相角。

e. 可图形化显示发电机组电压、系统电压旋转向量。

f. 记录合闸时的前后所有电气参数(电压、电流、频率、相角等),做实验分析用。

g. 记录合闸前后10周波的机端、系统的电压电流波形,并能在显示屏上显示。

h. 装置具有隔离的RS485通讯总线接口和网线接口,波特率4800~19200可设置,并向用户提供开放的通讯协议,与计算机联网通信,可将以上测量参数上传计算机显示,及下载装置的各种参数。

3)BH1200微机励磁调节器装置具有如下功能:

a. 他励方式

b. 具有恒机端电压、恒励磁电流、恒可控硅触发角控制方式

c. 具有过励限制、低励限制、V/F限制、定子电流限制励磁限制功能

d. 具有PT断线保护、空载过压保护和低频保护等功能

e. 电力系统稳定器(PSS)功能

f. 采用800*480彩色触摸屏显示,信息输入方便,相比使用按键形式输入信息更易操作,可动态显示励磁电压、电流波形。

g. 同屏显示发电机的频率、电压、电流、有功功率、无功功率、励磁电压、励磁电流.

h. 记录机组失稳时的所有参数(频率、电压、电流、有功功率、无功功率、励磁电压、励磁电流),作为实验分析用。

i. 装置具有隔离的RS485通讯总线接口和网线接口,波特率4800~19200可设置,并向用户提供开放的通讯协议,可与计算机联网通信,可将以上测量参数上传计算机显示,计算机可通过通信可遥调机组,及下载装置参数定值。

h. 电压调节范围:20%~120%(单机),20%~ 130%(单机试验),85%~120%(并网)

i. 发电机电压调节精度:≤±0.5%

j. 起励超调≤10%,甩负荷超调≤15%

k. 调差率±15%可调

4)BH1100微机调速装置具有如下功能:

a. 测量发电机转速精度:≤0.2%

b. 测量系统功角精度:≤1° 

c. 可进行微机自动调节和手动调节

d. 具有一键起机功能

e.采用800*480彩色触摸屏显示,信息输入方便,相比使用按键形式输入信息更易操作。

f. 装置具有隔离的RS485通讯总线接口和网线接口,波特率4800~19200可设置,并向用户提供开放的通讯协议,可上传测量结果至PC机,并可通过PC机通信调速。

BH1300微机同期装置、BH1100微机调速装置、BH1200微机励磁调节装置采用通用的机箱进行设计,便于安装。

2 BHJZ-2发电机组

1)、三相同步发电机:SN=2.2KVA, VN=400V
2)、直流电动机:PN=2.5KW,  VN=440V,IN=8.6A,nN=1500rpm
3)、测速装置采用光电编码器。
4)、调速装置测量功角

5)、励磁方式:它励

3.  BHTY-I调压器

  380V、9KVA连续可调式调压器

4.  BHFZ-I负载

  3挡三相灯箱负载

、实验项目

(一) 原动机的起动与运转

1. 调速装置操作原理实验

2. 调速装置及原动机控制运转

(四)同步发电机准同期并列运行实验

1. 自动准同期条件测试实验

2. 压差、频差整定实验

4. 导前时间整定及测量实验

5. 手动准同期并网实验

6. 半自动准同期并网实验

7. 自动准同期并网实验

(五) 同步发电机励磁控制实验

1. 不同α角(控制角)对应的励磁电压实验

2. 典型方式下的同步发电机起励、并列实验

3. /赫限制实验

4. 欠励限制实验

5. 同步发电机强励实验

6. 定子电流限制实验

7. 调差特性测试实验

8. 过励限制实验

9. 强励实验

(六)电力系统稳定性实验

1. 负荷调节实验

2. 单回路双回路稳态对称运行比较实验

3.单回路稳态非全相运行试验

4. 电力系统有功功率平衡和频率调整实验

5. 电力系统无功功率平衡和电压调整实验

(七)功率特性和功率极限测定实验

1. 无励磁调节时,功率特性和功率极限的测定实验

2. 手动进行励磁调节时,功率特性和功率极限的测定实验

3. 自动进行励磁调节时,功率特性和功率极限的测定实验

(八) 电力系统暂态稳定性实验

1. 短路类型对电力系统暂态稳定性的影响实验

2. 故障切除时间对暂态稳定的影响实验

3. 有无强励对暂态稳定性影响试验

4. 线路重合闸及其对系统暂态稳定性影响的实验

(九) 单机带负荷实验

1. 独立系统的特性实验

2. 投、切不同负荷的实验

3. 调速器调差特性实验

4. 甩负荷实验

(十)电力系统运行实验

1. 发电机启动和调整实验

2. 电力系统运行方式实验

3. 电力系统负荷调整实验

(十一)电力系统分析实验

1. 电力系统潮流计算分析实验

2. 电力系统故障计算分析实验

3. 切机、切负荷等稳定实验

(十二)电气工程专业课程设计

可用于进行发电厂电气、电力网、继电保护课程设计,方便地检验课程设计成果。

(十三)毕业设计及创新科研平台

系统通信协议开放,可作为保护、测控、变电站综合自动化等相关方向的毕业设计和创新科研平台。