DYDL-ZH电力系统综合自动化试验台

模拟发电机测控屏

1、基本参数

1) 型号：

2) 供电电源：三相五线供电380V，

 3) 功率：1KW；

4) 单面实训柜尺寸：2200mm*800mm*800mm（高*宽*深，热镀锌板喷塑）

 5) 防护等级：IP3X

环境条件

环境温度

   工作：－10℃～+50℃

    贮存：－25℃～ ＋60℃  在极限值下不施加激励量，设备不出现不可逆变化，温度恢复后装置应能正常工作；

相对湿度：<85%HR，无凝露

大气压力：86~106kＰa

海拔高度：<4000m

其它条件：设备周围的空气中不应含有带酸、碱、腐蚀或爆炸性的物质。

绝缘性能

    绝缘电阻：设备所有电路与外壳之间绝缘电阻在标准实验条件下，不小于100MΩ。

    介质强度：设备所有电路与外壳的介质强度能耐受交流50Hz，电压2KV(有效值)，历时1min 试验，而无绝缘击穿或闪络现象。当复查介质强度时，试验电压值为规定值的75%。

    冲击电压：设备的导电部分对外露的非导电金属部分及外壳之间，在规定的试验大气条件下，能耐受幅值为5KV的标准雷电波短时冲击检验。

  机械性能

工作条件：能承受严酷等级为１级的振动响应、冲击响应检验；

运输条件：能承受严酷等级为１级的振动耐久、冲击耐久及碰撞检验。

基本配置

1、含发电机高压、低压系统的测量、控制，即有1台高压同期开关及其控制系统、6 台发电机高压、低压侧电流、电压互感器、 1 台同期用母线电压互感器、一套智能测控装置，发电机主保护装置，发电机后备保护装置等；

2、微机测控装置能在线监测各发电机组的三相电流、电压的有效值和相位；各序分量的有效值和相位；有功功率、无功功率、功率因数以及频率。发电机转子电压和电流；

3、在线监测各开关的开、断状态；

4、对各开关的进行跳闸控制；

5、智能合并测控单元的响应能力满足对生产过程的数据采集和控制命令执行的时间要求，模拟量采样频率>3200，通过GOOSE命令开出出口时间≤7ms；

6、电站控制中心的响应能力满足系统数据采集、人机通信、控制功能和系统通信的时间要求；

7、智能合并测控单元，可通过通信网络上送SOE信息、上送和接受GOOSE信息，可以通过双以太网和站控层直接通讯，接受来自站控层的遥控命令，支持光B码对时；

8、模拟电压互感器优于0.2级，负载能力≥10VA，能承受1.5倍额定电压长期运行；

9、模拟电流互感器优于0.2级，负载能力≥10VA，最大饱和倍数20倍；

发电机调速

环境条件

环境温度

   工作：－10℃～+50℃

    贮存：－25℃～ ＋60℃  在极限值下不施加激励量，设备不出现不可逆变化，温度恢复后装置应能正常工作；

相对湿度：<85%HR，无凝露

大气压力：86~106kＰa

海拔高度：<4000m

其它条件：设备周围的空气中不应含有带酸、碱、腐蚀或爆炸性的物质。

绝缘性能

    绝缘电阻：设备所有电路与外壳之间绝缘电阻在标准实验条件下，不小于100MΩ。

    介质强度：设备所有电路与外壳的介质强度能耐受交流50Hz，电压2KV(有效值)，历时1min 试验，而无绝缘击穿或闪络现象。当复查介质强度时，试验电压值为规定值的75%。

    冲击电压：设备的导电部分对外露的非导电金属部分及外壳之间，在规定的试验大气条件下，能耐受幅值为5KV的标准雷电波短时冲击检验。

  机械性能

工作条件：能承受严酷等级为１级的振动响应、冲击响应检验；

运输条件：能承受严酷等级为１级的振动耐久、冲击耐久及碰撞检验。

基本配置

控制单元为由DSP构成的多核硬件平台，采用嵌入式实时多任务操作系统，模块化软件程序设计；

具有≥24点高速采样、实时并行计算功能。各个信号使用独立采样通道，定时采样及跟频采样方式可选择，在每个采样点能完成所有的控制逻辑测量和计算，并具有故障报告和事件记录的实时整理功能；

(1)主要功能

i、机台采用触摸屏操作自动调节与控制功能：

转速调节：在同步发电机空载运行时，可实现机组转速的调整，与自动准同期装置配合，能实现快速并网。

功率调节：在发电机并列运行时，可实现功率的调节；接入电动机电枢电流的反馈信号，能根据负荷给定值，调整发电机的出力；在孤立电网负载运行时，可实现机组功率的有差调节。

ii、手动控制功能：

现地手动控制。模拟监控柜中设有手动调速按钮，当调速器上电运行后，即可通过手动调速按钮控制电机。

远方手动控制。远方控制命令由通信总线送至调速器内的PLC，可进行机组有功的远方调控。

iii、安全保护功能：

紧急停机。当机组过速或出现严重的电气和机械故障，必须紧急停机时，可直接按装置面板上的“启动/停止”按钮，便能实现紧急停机。

电机过流保护。调速器自动对电动机电枢电流进行监测，当其达到保护整定值时，调速器内置过流保护继电器动作，跳开电动机电源。

（2）技术参数

1、采样频率：1次/周波；脉冲输出：1次/周波

2、自动调压范围：20%~130%

3、手动调压范围：10%~120%

4、零起升压：超调量≦10%~15%，调节时间3s~5s

5、调压精度≦0.01

6、调压频率整定范围：±10﹪内均匀无级差调整

7、电压响应时间：上升≦0.08s，下降≦0.15s

8、频率特性：在频率变化±1%时，电压变化小于±0.05%

9、采样系统线性度：偏差≯0.1%

10 ，RS485 MOBUS RTU远程通信。

模拟发电机励磁系统及负阻器屏

环境温度

   工作：－10℃～+50℃

    贮存：－25℃～ ＋60℃  在极限值下不施加激励量，设备不出现不可逆变化，温度恢复后装置应能正常工作；

相对湿度：<85%HR，无凝露

大气压力：86~106kＰa

海拔高度：<4000m

其它条件：设备周围的空气中不应含有带酸、碱、腐蚀或爆炸性的物质。

绝缘性能

    绝缘电阻：设备所有电路与外壳之间绝缘电阻在标准实验条件下，不小于100MΩ。

    介质强度：设备所有电路与外壳的介质强度能耐受交流50Hz，电压2KV(有效值)，历时1min 试验，而无绝缘击穿或闪络现象。当复查介质强度时，试验电压值为规定值的75%。

    冲击电压：设备的导电部分对外露的非导电金属部分及外壳之间，在规定的试验大气条件下，能耐受幅值为5KV的标准雷电波短时冲击检验。

  机械性能

工作条件：能承受严酷等级为１级的振动响应、冲击响应检验；

运输条件：能承受严酷等级为１级的振动耐久、冲击耐久及碰撞检验。

基本配置

微机励磁调节器采用高性能、高速度的DSPIC微处理器。该芯片集成了较多的外围接口，减少了电路板上的外围芯片，使调节器的故障率大大降低。其结构采用主机+显示操作终端（触摸屏）的分体结构，便于安装维护。主要技术特点如下：

1、全智能化、数字化设计。所有功能均由软件实现，调试时只需在触摸屏上操作即可。

2、采用变结构与变参数的自适应控制及改进型PID控制算法。

3、人机对话友好。采用超大屏幕触摸屏做为显示终端（1600万色，7寸宽屏）。操作简单易懂。

4、双重供电电源。可采用AC及DC 两路电源并联供电，无切换电路，提高了供电的可靠性。电源输入范围在100-250VAC、100-250VDC，适应各种电站的特殊电源要求。

5、上位机通讯接口。可通过RS485接口或CAN总线接口与上位机或监控系统连接，使其在中控室便能监控励磁系统的运行。

6、远方控制接口。通过调节器自带的继电器信号输入接口，在中控室内接按钮实现起励、灭磁、增励、减励、系统电压跟踪等常规操作。

7、一键开机。通过简单配置外围继电器回路，选择起励命令，便能自动实现合灭磁开关、起励、网电跟踪等开机操作，减少了开机时间，加快并网过程，为实现电站自动化提供了保障。

8、 逆变灭磁。在正常停机时，按触摸屏上的“灭磁”按纽使可控硅的控制角增大到逆变状态（三相半控输出时，控制角为160度），使发电机电压迅速降低，然后再跳灭磁开关。这样就避免了跳灭磁开关的时候出现火花，达到保护灭磁开关和相关灭磁器件的作用。

9、实时趋势图。可用实时曲线图来表示实时采样到的“电压”、“电流”、“励磁电流”、“机组频率”、“有功功率”、“无功功率”等数据。

10、事件记录功能。调节器内部可存储96条最新事件记录，包括分/合出口断路器及各种故障出现时的时间及瞬间测量数据。

11、独特的双微机配置。采用两台DMER-A02微机励磁调节器，通过简单的串口线连接便能方便的组成双微机，其调试只需经过几个简单的步骤便能自动完成。当一台发生故障时，能自动切换，且切换无波动。

主要功能

1、恒电压、恒励流、恒无功功率、恒功率因数调节及恒控制角调节方式。

2、过励反时限限制及保护

3、强励反时限限制及保护

4、欠励反时限限制及保护

5、V/HZ限制及保护

6、过压/过流保护输出

7、过速保护输出

8、PT熔丝断保护

9、脉冲回读及检测

10、开机可设定自动跟踪系统电压

11、逆变灭磁

12、实时曲线图显示测量数据

13、事件记录

主要技术指标

1、移相触发范围：三相半控桥为0～160度；三相全控桥为0～135度；

2、自动调压范围：20％～130％ ；手动调压范围；20％～120％。

3、零起升压：超调量<15%，调节时间3～5秒，振荡次数＜3～5次。

4、10%阶跃响应：超调量小于5%，振荡次数1次，调节时间小于3秒

5、调压精度：0.1%

6、调差率整定范围±10%内均匀无级差调整。

7、电压响应时间：上升＜0.08秒，下降＜0.15秒。

8、频率特性：在频率变化±1%，电压变化值小于±0.05%。

9、采样系统线性度：偏差≯0.1%

10、强励顶值倍数：1.8倍

微机准同期控制器

环境温度

   工作：－10℃～+50℃

    贮存：－25℃～ ＋60℃  在极限值下不施加激励量，设备不出现不可逆变化，温度恢复后装置应能正常工作；

相对湿度：<85%HR，无凝露

大气压力：86~106kＰa

海拔高度：<4000m

其它条件：设备周围的空气中不应含有带酸、碱、腐蚀或爆炸性的物质。

绝缘性能

    绝缘电阻：设备所有电路与外壳之间绝缘电阻在标准实验条件下，不小于100MΩ。

    介质强度：设备所有电路与外壳的介质强度能耐受交流50Hz，电压2KV(有效值)，历时1min 试验，而无绝缘击穿或闪络现象。当复查介质强度时，试验电压值为规定值的75%。

    冲击电压：设备的导电部分对外露的非导电金属部分及外壳之间，在规定的试验大气条件下，能耐受幅值为5KV的标准雷电波短时冲击检验。

  机械性能

工作条件：能承受严酷等级为１级的振动响应、冲击响应检验；

运输条件：能承受严酷等级为１级的振动耐久、冲击耐久及碰撞检验。

基本配置

（1） 对待并发电机自动智能调频、调压，自动精确合闸。

（2） 采用RS485串行通信接口与上位机系统通信。所有参数及功能均可通过本机或上位机设置，并可在线修改，断电保存。

 （3） 能自动精确测量并记忆开关合闸的实际动作时间。

 （4） 本装置可以对PT误差进行在线修正。

 （5） 可自动判断无压状态，方便地实现无压合闸。

 （6） 可设定转角度数，不需安装转角变。

 （7） 面板上的四块数字表可同时显示以下数据：系统PT电压、待并PT电压、系统频率、待并频率。通过按键选择，还可以显示提前时间、允许频差上下限、允许压差上下限。

 （8） 面板上的环形指示灯可以非常直观地反映当前待并两侧的相位差。

 （9） 当待并侧和系统频率几乎相等时，装置发出合适的调速脉冲，破坏这种现象，以加速并网。

 （10） 装置在出现以下情况时，发出故障信号：

  1）在系统或待并侧一侧无压时；

  2）在系统或待并侧电压高于120V或低于80V时；

  3）在系统或待并侧频率高于50HZ或低于47HZ时；

  4）在断路器辅助接点已经连通的情况下将装置投入运行时。

技术指标

（1）工作电源：

   85V~265VDC或AC，功耗10W。

（2）输入信号

   1）取同期点两侧PT的同名线电压，100V或100/√3V

   2）并列机组断路器常开辅助接点一对

（3）输出信号：

   输出信号有：加速、减速、升压、降压、故障、合闸所有输出信号均为继电器空接点方式输出。

        接点容量：30A 250VAC/30VDC装置的输出点不接负荷应可靠动作10次。

       通信接口：RS485，支持MODBUS规约。

（4）参数整定范围：

  1）导前时间：50~300ms，连续可调

  2）允许频差：±0.5HZ，连续可调

  3）允许电压差：±10%，连续可调

  4）波特率：9600bit

（5）合闸相位误差：在频差≤0.3HZ时，合闸相角差≤1度

（6）频率判断误差：±0.01HZ

（7）电压判断误差：±0.2%

（8）工作环境温湿度：~10℃~50℃

（9）环境相对湿度：<85%

（10）周围无腐蚀性气体（11）绝缘强度：

  弱电回路对地：工频500V、1分钟；

  强电回路对地：工频1750V、1分钟；

  强弱电回路之间：工频1000V、1分钟。

模拟发电机机组

基本参数

(1) 型号：；

(2) 供电电源：三相五线进线AC380V±10%，  

(3) 频率：50Hz；  

(4) 功率：3KVA；

(5) 动力电流：6.4A

(6) 控制电源：AC220V

(7) 防护等级：IP45

(8) 实验台尺寸：1200mm*600mm*600mm（长*宽*高，）；

(9) 实验台重量：175kg

 环境条件

环境温度

   工作：－10℃～+50℃

    贮存：－25℃～ ＋60℃  在极限值下不施加激励量，设备不出现不可逆变化，温度恢复后装置应能正常工作；

相对湿度：<85%HR，无凝露

大气压力：86~106kＰa

海拔高度：<4000m

其它条件：设备周围的空气中不应含有带酸、碱、腐蚀或爆炸性的物质。

绝缘性能

    绝缘电阻：设备所有电路与外壳之间绝缘电阻在标准实验条件下，不小于100MΩ。

    介质强度：设备所有电路与外壳的介质强度能耐受交流50Hz，电压2KV(有效值)，历时1min 试验，而无绝缘击穿或闪络现象。当复查介质强度时，试验电压值为规定值的75%。

    冲击电压：设备的导电部分对外露的非导电金属部分及外壳之间，在规定的试验大气条件下，能耐受幅值为5KV的标准雷电波短时冲击检验。

  机械性能

工作条件：能承受严酷等级为１级的振动响应、冲击响应检验；

运输条件：能承受严酷等级为１级的振动耐久、冲击耐久及碰撞检验。

基本配置

1.模拟机组容量3kVA，额定电压380V，4极YY接法，1500r/min， ；

2.配同轴直流电动机1台作为原动机，其额定容量5.5kW,电压为直流220V；

3.配同轴测速编码器和功角盘；

4.同步发电机三相电压、相位、对称度高于大型机组国标要求，三相对不称度、负序电压 4％；

5.同步发电机线电压的波形为正弦波，波形畸变必须满足大型原型机组的国标要求；

6.模拟发电机的同步电抗 与暂态电抗 标么值必须满足设计值，次暂态电抗 尽量接近设计值；

7.定子绕组三相直流电阻应平衡；

8.耐压试验，绝缘电阻满足国标要求。

实验内容

（1） 发电机启动和调整实验；

（2） 运行方式实验；

（3） 负荷调整实验；

（4） 手动准同期并列实验；

（5） 半自动准同期并列实验；

（6） 全自动准同期并列实验；

（7） 偏离准同期并列条件合闸实验；

（8） 整定不同恒定越前时间合闸实验；

（9） 各种信号波形观测；

（10） 不同a（控制角）的励磁电压波形观测实验；

（11） 同步发电机起励实验；

（12） 控制方式及其相互切换实验；

（13） 逆变灭磁和跳灭磁开关灭磁实验；

（14） 伏赫限制实验；

（15） 同步发电机强励实验；

（16） 欠励限制实验；

（17） 调差特性实验；

（18） 过励限制实验；

（19） 单回路稳态对称运行实验；

（20） 双回路与单回路的稳态对称运行比较试验；

（21） 单回路稳态非全相运行试验；

（22） 单回路不对称稳态短路运行状态下实验；

（23） 励磁调节器对静态稳定性影响实验；

（24） 无调节励磁时，功率特性和功率极限的测定；

（25） 手动调节励磁时，功率特性和功率极限测定；

（26） 微机自并励时，功率特性和功率极限的测定；

（27） 微机它励时，功率特性和功率极限的测定；

（28） 单回路、双回路输送功率与功角关系实验；

（29） 短路类型对电力系统暂态稳定性的影响实验；

（30） 故障切除时间对暂态稳定的影响实验；

（31） 有无强励磁对暂态稳定性影响试验；

（32） 线路重合闸及其对系统暂态稳定性影响的实验；

（33） 同步发电机异步运行和再同步实验；

（34） 单机带负荷实验（选配）；

（35） 单机带负荷与单机无穷大系统时频率特性实验；

（36） 模拟发电机故障实验；

（37） 发电机外部故障实验；