HL-DLX25電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)訓(xùn)裝置

一、總體概述

為熟悉各種繼電器特性實(shí)驗(yàn)，變壓器常規(guī)和微機(jī)差動保護(hù)實(shí)驗(yàn)，模擬線路電流電壓常規(guī)保護(hù)和微機(jī)保護(hù)實(shí)驗(yàn)以及常規(guī)距離保護(hù)和微機(jī)距離保護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的裝置，設(shè)有各種常規(guī)電磁式繼電器和線路模型、變壓器和微機(jī)型繼電保護(hù)裝置等組成。主要特點(diǎn)有：

（1）裝有漏電保護(hù)，確保實(shí)驗(yàn)進(jìn)程安全。

（2）配置齊全，既有常規(guī)的各種電磁式繼電器、常規(guī)和微機(jī)的電流電壓保護(hù)和距離保護(hù)又有線路模型,還可以完成常規(guī)和微機(jī)的變壓器差動保護(hù)。

（3）微機(jī)保護(hù)含有線路保護(hù)、阻抗保護(hù)、變壓器差動保護(hù)多種功能。

（4）微機(jī)保護(hù)，具有良好的事故記錄和事件順序記錄功能。能顯示各種信息，調(diào)試方便，有利于教學(xué)活動。

二、各組成部分技術(shù)參數(shù)：

1、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)綜合實(shí)驗(yàn)臺參數(shù)：

包含電磁式繼電器、微機(jī)保護(hù)裝置、繼電器、三相數(shù)字移相器、調(diào)壓器、線路模型等設(shè)備，能夠完成繼電器特性、微機(jī)線路保護(hù)、距離保護(hù)、變壓器保護(hù)、三相一次重合閘、電動機(jī)保護(hù)、電容器保護(hù)等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ桶�括變壓器、兩段輸電線路以及各互感器二次接口。 

2、★多功能微機(jī)保護(hù)裝置參數(shù)：

多功能微機(jī)保護(hù)裝置采用湖南依中紫光電氣科技有限公司生產(chǎn)的YZ2000多功能微機(jī)保護(hù)裝置。

多功能微機(jī)保護(hù)裝置采用7寸多彩觸摸屏，顯示直觀生動，采用觸控彈窗的方式，配備電阻觸摸筆，信息輸入方便，裝置配置具有隔離的RS485通訊總線接口和LAN接口，向用戶提供開放的通訊協(xié)議，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)通信，可將以上測量參數(shù)上傳計(jì)算機(jī)顯示，及下載裝置的各種參數(shù)。

包括以下：

低壓線路微機(jī)保護(hù)裝置模塊（含過流I/II/III段、反時(shí)限過流、加速段、過流電壓閉鎖、過流方向閉鎖、零序過流I/II/III段、零序反時(shí)限、過負(fù)荷、低頻減載、低壓減載、TV斷線、零序過壓、低電壓、高周、過電壓、重合閘）

高壓線路成組微機(jī)保護(hù)裝置模塊（含接地距離I/II/III段、相間距離I/II/III段、加速段、零序過流I/II/III段、零序過流方向閉鎖、過負(fù)荷、PT斷線、重合閘）

變壓器保護(hù)裝置模塊（含差動速斷、比例差動、二次諧波制動、高壓后備過流I/II/III段、高壓后備過流電壓閉鎖、高壓后備過流方向閉鎖、高壓后備零序過流I/II段、高壓后備非電量保護(hù)、零序電壓、過負(fù)荷、間隙過流、低壓后備過流I/II/III段、低壓后備過流電壓閉鎖、低壓后備過流方向閉鎖、低壓后備零序過流I/II段、非電量保護(hù)、零序電壓、過負(fù)荷、間隙過流）

電容器微機(jī)保護(hù)裝置模塊（過流I/II段、反時(shí)限過流、零序過流I/II段、零序反時(shí)限、不平衡電壓I/II/III段、不平衡電流、低電壓、過電壓、超溫）

電動機(jī)微機(jī)保護(hù)裝置模塊（過流I/II/III段、負(fù)序過流、零序過流、過負(fù)荷、過熱、非電量、低電壓、過電壓、零序過壓）

電容器保護(hù)裝置模塊（過流I/II段、反時(shí)限過流、過電壓、低電壓、不平衡電壓）

★數(shù)字式電流繼電器、數(shù)字式電壓繼電器、數(shù)字式功率方向繼電器、數(shù)字式差動繼電器、數(shù)字式阻抗繼電器、數(shù)字式反時(shí)限電流繼電器等數(shù)字式繼電器模塊，可通過菜單選擇不同的功能模塊靈活實(shí)現(xiàn)。（提供權(quán)威檢測機(jī)構(gòu)出具的檢驗(yàn)報(bào)告，檢測報(bào)告內(nèi)容應(yīng)能體現(xiàn)以上功能，中國賽寶實(shí)驗(yàn)室出具的該設(shè)備產(chǎn)品性能檢測報(bào)告復(fù)印件后附。）

為了方便實(shí)驗(yàn)接線，在實(shí)驗(yàn)臺內(nèi)部已經(jīng)將多功能微機(jī)保護(hù)裝置的電壓、電流輸入端子、保護(hù)跳閘和合閘信號以及斷路器跳、合位開入狀態(tài)信號引到實(shí)驗(yàn)臺面板上。 

開放保護(hù)裝置硬件原理圖、PCB圖及源代碼，可通過編程軟件學(xué)生可以參與編程。在學(xué)生掌握了ARM單片機(jī)的工作原理及編程方法的基礎(chǔ)上，可以自主參與微機(jī)保護(hù)的編程。提供微機(jī)保護(hù)裝置由顯示模塊、控制模塊、采集模塊、邏輯模塊等組成，開放標(biāo)準(zhǔn)顯示界面，顯示參數(shù)完全標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，學(xué)生只需對對應(yīng)ID傳輸所需顯示的值即可，可以實(shí)現(xiàn)簡單的顯示程序；針對數(shù)據(jù)采集、保護(hù)原理、保護(hù)邏輯等提供通道參數(shù)，出口控制參數(shù)，利用微機(jī)保護(hù)裝置給出的編程接口和協(xié)議，學(xué)生可自主設(shè)計(jì)替代一部分源程序或全部源程序。

3、二次控制部分配置參數(shù)： 

3.1配置電流（4 個(gè)）、電壓、中間（2 個(gè)）、時(shí)間（2 個(gè)）、等電磁型繼電器、配置信號繼電器、閃光繼電器、重合閘等二次控制繼電器以及控制回路模塊。

3.2配置獨(dú)立的微機(jī)型阻抗繼電器，采用觸摸屏設(shè)計(jì)。微機(jī)型阻抗繼電器可以實(shí)現(xiàn)多邊形阻抗、方向圓阻抗、全阻抗、直線特性阻抗等特性。

3.3配置獨(dú)立的微機(jī)型差動繼電器，采用觸摸屏設(shè)計(jì)。微機(jī)型差動繼電器可以實(shí)現(xiàn)比例系數(shù)、最小Id、最小Ir的整定設(shè)置。

3.4配置獨(dú)立的微機(jī)型功率方向繼電器，采用觸摸屏設(shè)計(jì)。微機(jī)型功率方向繼電器可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)角的整定設(shè)置。

3.5配置數(shù)字交流電壓表、數(shù)字交流電流表、單相調(diào)壓器、升流器等控制器件。 

工作環(huán)境：環(huán)境溫度 -10℃－40℃ ；相對濕度 5%～95% ；大氣壓力 80kPa～ 110kPa；裝置電源：AC220V  偏差：-20% -10%  紋波不大于5%。

4、三相數(shù)字式移相器參數(shù)：

輸入電壓：單相AC220V /50Hz，輸出電壓：三相0~95V/50Hz；每相幅值、相角均獨(dú)立可調(diào)。

4.1移相范圍：0~360°，調(diào)節(jié)步長為1°；

4.2工作溫度：-10°C～+60°C。

★4.3輸出幅值和輸出相位均可以選擇手動輸入和跟隨輸入兩種模式。移相通道可選擇任意一相或者三相一起移相。提供界面截圖證明。（界面截圖后附）

4.4能同時(shí)顯示輸入電壓和輸出電壓的幅值和角度。

4.5支持RS485通信。

4.6 7寸或以上觸摸屏顯示。

5、三相自耦調(diào)壓器參數(shù)：

額定功率： 6kVA，額定輸入線電壓：400V，輸出線電壓范圍：0-450V。 

6、三相滑線式變阻器參數(shù)：

6.1額定電流：10A；

6.2電阻調(diào)節(jié)范圍：0~10Ω。

6.3 三相同步調(diào)節(jié)。

7、故障模擬系統(tǒng)參數(shù)：

故障位置選擇開關(guān)：可以選擇變壓器和兩段線路。

故障類型：支持設(shè)置故障相別。故障接入時(shí)間可設(shè)置，超時(shí)自動清除故障，保護(hù)設(shè)備安全。

短路距離由三相滑線式變阻器連續(xù)調(diào)節(jié)。 

8、直流電源：

可調(diào)直流電源。

9、電力系統(tǒng)分析仿真計(jì)算軟件參數(shù)：

電力系統(tǒng)分析仿真軟件主要用于電網(wǎng)主結(jié)線圖設(shè)計(jì)、潮流計(jì)算和短路計(jì)算。

9.1用戶可以以拖拉的方式自行編輯圖形界面以適應(yīng)電網(wǎng)主接線圖�？梢蕴砑觿h除設(shè)備，修改線路、主變壓器、電容器和電抗器等各個(gè)設(shè)備的參數(shù)。

9.2搭建好的電網(wǎng)絡(luò)，可設(shè)置各元件的參數(shù)，對于變壓器分接頭、電源有功功率和無功功率的注入、電容器的容量、斷路器的分合、負(fù)荷有功功率和無功功率可以進(jìn)行方便的調(diào)整。

快速計(jì)算出簡單網(wǎng)絡(luò)和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的功率分布情況。還可對電網(wǎng)絡(luò)各母線節(jié)點(diǎn)（PQ、PV、平衡）參數(shù)在運(yùn)行中進(jìn)行變更設(shè)置，即時(shí)觀察調(diào)整后的電網(wǎng)絡(luò)潮流分布情況。

9.3能夠針對電力系統(tǒng)對稱和不對稱故障進(jìn)行分析。故障可以設(shè)置在變壓器、電力線路、母線等位置，故障類型可以設(shè)置單相接地、相間短路、兩相接地和三相短路，故障性質(zhì)可選擇瞬時(shí)短路（故障時(shí)間可以設(shè)置）和永久短路。程序自動將電力網(wǎng)分解成正序、負(fù)序和零序網(wǎng)絡(luò)，分別計(jì)算三序網(wǎng)絡(luò)的各項(xiàng)參數(shù)并合并成短路電壓電流。

9.4可以將微機(jī)保護(hù)裝置仿真模塊投入到搭建好的電網(wǎng)絡(luò)中，可以設(shè)置保護(hù)裝置的壓板、定值等，并可根據(jù)電力網(wǎng)絡(luò)計(jì)算出的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的動作情況，如跳閘、重合閘、告警等，可以觀察相關(guān)動作報(bào)告和SOE報(bào)告。

其主要包括如下模塊：

1）、電力系統(tǒng)分析仿真計(jì)算軟件圖模一體化組態(tài)功能：可以自行編輯圖形界面以適應(yīng)電網(wǎng)主接線(輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)、變電站)的潮流變化，可以添加刪除設(shè)備，修改線路、主變壓器、電容器和電抗器等各個(gè)設(shè)備的參數(shù)。在此之上可以進(jìn)行各種分析計(jì)算，輸出計(jì)算結(jié)果。組態(tài)功能可自由選擇電源、母線、變壓器、線路、負(fù)載，且可以對選擇的元件進(jìn)行移動、縮放、旋轉(zhuǎn)、刪除及參數(shù)設(shè)置，以建立各種模型，形成各種計(jì)算的模型庫；

2）、電力系統(tǒng)分析仿真計(jì)算軟件計(jì)算分析功能：能根據(jù)圖形組態(tài)形成的電網(wǎng)系統(tǒng)，自行形成電力網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，便于進(jìn)行計(jì)算分析。

3）、電力系統(tǒng)分析仿真計(jì)算軟件短路計(jì)算功能：根據(jù)仿真變電站的主接線圖上設(shè)定的故障類型，計(jì)算系統(tǒng)故障時(shí)的電壓、電流。

★4）、繼電保護(hù)仿真模塊：提供多種微機(jī)保護(hù)裝置的仿真模塊，包括但不限于下列模塊：10kV線路保護(hù)裝置仿真模塊、35kV線路保護(hù)裝置仿真模塊、110kV線路保護(hù)仿真模塊、變壓器主保護(hù)裝置仿真模塊、變壓器后備保護(hù)裝置仿真模塊、電容器保護(hù)仿真模塊等，微機(jī)保護(hù)裝置可以與任意搭建的電力網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換以實(shí)現(xiàn)多種微機(jī)繼電保護(hù)功能。以潮流分析、短路計(jì)算為基礎(chǔ)，可以進(jìn)行任意方式的復(fù)雜故障計(jì)算。計(jì)算時(shí)可以考慮平行線零序互感的影響、發(fā)電機(jī)電勢和負(fù)荷的作用，以及運(yùn)行方式的變化。單個(gè)模型中最少可同時(shí)配置20臺保護(hù)裝置。所配置的微機(jī)保護(hù)裝置操作包括在線監(jiān)測、壓板設(shè)置、定值整定、保護(hù)報(bào)告查看、SOE事件報(bào)告查看等。

5）、提供30個(gè)授權(quán)碼。

10、虛擬仿真繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)軟件參數(shù)： 

基于動態(tài)過程仿真軟件運(yùn)行平臺開發(fā)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，提供典型的繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)資源，算法完善，利用快速計(jì)算及單步運(yùn)行功能反映元器件動作信息，滿足復(fù)雜電力系統(tǒng)繼電保護(hù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的要求。

10.1可用于校內(nèi)外電氣工程專業(yè)本科生電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，能夠有效地改進(jìn)教學(xué)模式，提升教學(xué)效果。依托虛擬現(xiàn)實(shí)和電力系統(tǒng)繼電保護(hù)專業(yè)知識，構(gòu)建高度仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)對象，讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的原理、構(gòu)成。

10.2基于動態(tài)過程仿真軟件運(yùn)行平臺開發(fā)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，提供典型的繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)資源，算法完善，利用快速計(jì)算及單步運(yùn)行功能反映元器件動作信息，滿足復(fù)雜電力系統(tǒng)繼電保護(hù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的要求。

10.3可以設(shè)置元器件技術(shù)特性參數(shù)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的仿真；

10.4主要包括多功能微機(jī)保護(hù)裝置、微機(jī)型繼電保護(hù)測試儀、常規(guī)繼電器及配套開關(guān)設(shè)備的模擬操作。

★10.5虛擬連線功能：提供參考原理圖，鼠標(biāo)點(diǎn)擊接線柱連線，系統(tǒng)對接線結(jié)果進(jìn)行判斷并對錯誤連線給出錯誤提示，只有正確的情況下才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。（提供虛擬仿真繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)軟件的功能演示視頻，演示內(nèi)容至少包含虛擬連線、保護(hù)動作、動作報(bào)告等內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)過程。）

★10.6復(fù)雜故障方式的計(jì)算功能：可在實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭凶杂稍O(shè)置故障點(diǎn)以及故障參數(shù)，如故障性質(zhì)、故障類型、故障距離、過渡電阻等。

10.7配有實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)資料，可以展示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及目的、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)裝置流程圖和實(shí)驗(yàn)步驟等。

功能參數(shù)：

★1)、微機(jī)保護(hù)虛擬仿真模塊：微機(jī)保護(hù)虛擬仿真模塊：能虛擬仿真完成10kV饋線微機(jī)保護(hù)、35kV線路微機(jī)保護(hù)、110kV線路微機(jī)保護(hù)、變壓器主保護(hù)、變壓器后備保護(hù)、電容器微機(jī)保護(hù)、電動機(jī)微機(jī)保護(hù)、發(fā)電機(jī)差動保護(hù)、發(fā)電機(jī)后備保護(hù)等微機(jī)保護(hù)功能，操作方式及實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)際保護(hù)裝置完全一致�？晌�機(jī)保護(hù)裝置均可設(shè)置軟壓板，自由修改定值，并具有保護(hù)報(bào)告和SOE事件報(bào)告功能。微機(jī)保護(hù)虛擬仿真模塊虛擬接線端子包括電流、電壓接線端子，位置開關(guān)量輸入以及保護(hù)出口。與仿真系統(tǒng)其他模塊連線實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)功能。

2)、繼電器虛擬仿真模塊：可仿真的數(shù)字式繼電器至少包括數(shù)字式電流繼電器、數(shù)字式電壓繼電器、數(shù)字式功率方向繼電器、數(shù)字式差動繼電器、數(shù)字式阻抗繼電器、數(shù)字式反時(shí)限繼電器、數(shù)字式負(fù)序繼電器。

3)、一次系統(tǒng)虛擬仿真模塊：典型的繼電保護(hù)一次原理圖，提供模擬斷路器、電流互感器、電壓互感器二次接線端，能虛擬仿真多種線路模型，可修改模型參數(shù)，改變系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)來計(jì)算。

★4)、繼電保護(hù)測試虛擬仿真模塊：能虛擬仿真不同電壓等級的整組保護(hù)線路模型以及典型的繼電保護(hù)特性測試程序。繼電保護(hù)特性測試功能可實(shí)現(xiàn)程控和手動實(shí)驗(yàn)方式，變量及步長自由設(shè)置，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求選擇返回方式及變化范圍，程控模型下可自動計(jì)算并輸出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

阻抗繼電器特性測試、差動繼電器特性測試、反時(shí)限繼電器特性測試等模塊能自動測試掃描并輸出圖形化特性曲線。

★5)、整組試驗(yàn)仿真模塊：至少可保存12組實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ�，模型中發(fā)電廠、變壓器、線路、負(fù)荷、故障等參數(shù)均可修改。

12、能完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

12.1繼電器特性實(shí)驗(yàn)

12.2繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)及綜合實(shí)驗(yàn)

12.3電氣二次控制回路實(shí)驗(yàn)

12.4微機(jī)線路保護(hù)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)

12.5微機(jī)變壓器保護(hù)實(shí)驗(yàn)

12.6微機(jī)距離保護(hù)實(shí)驗(yàn)

12.7多臺微機(jī)保護(hù)裝置聯(lián)網(wǎng)及通訊實(shí)驗(yàn)

12.8數(shù)字式電流繼電器特性實(shí)驗(yàn)

12.9數(shù)字式電壓繼電器特性實(shí)驗(yàn)

12.10 數(shù)字式功率方向繼電器特性實(shí)驗(yàn)

12.11 數(shù)字式阻抗繼電器特性實(shí)驗(yàn)

12.12 三相一次重合閘實(shí)驗(yàn)

12.13虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

虛擬仿真繼電器特性實(shí)驗(yàn)

虛擬仿真微機(jī)保護(hù)綜合實(shí)驗(yàn)

虛擬仿真變壓器保護(hù)綜合實(shí)驗(yàn)

虛擬仿真電容器保護(hù)綜合實(shí)驗(yàn)

虛擬仿真電動機(jī)保護(hù)綜合實(shí)驗(yàn)

虛擬仿真發(fā)電機(jī)差動保護(hù)實(shí)驗(yàn)

虛擬仿真發(fā)電機(jī)后備保護(hù)實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)

12.14電力系統(tǒng)分析課程實(shí)驗(yàn)

電力系統(tǒng)電氣主接線圖的設(shè)計(jì)與組態(tài)

開式電力網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算

環(huán)網(wǎng)的潮流計(jì)算

電力網(wǎng)的電壓和功率分布

電力系統(tǒng)不對稱故障的分析計(jì)算

電力系統(tǒng)三相短路的分析計(jì)算

電力系統(tǒng)潮流分析實(shí)驗(yàn)

電力系統(tǒng)短路計(jì)算實(shí)驗(yàn)