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矿井供电系统模拟操作台,供配电技术实训台

一、概 述

“矿井供电系统模拟操作装置”是根据典型的矿井供电系统进行设计的，包括井上供电部份、井下中央变电所部份、采区工作面供电部份、移动变电站供电部分等。通过本装置的培训，可让学员对矿井的供电系统有个全面的了解，可以完成供电系统的倒闸操作，并设有误操作报警，可作为矿井电类人员的安全培训和考核。

二、技术参数

1.输入电源：三相五线～380V±10% 50Hz

2.工作环境：环境温度-5℃～＋40℃，相对湿度＜85%(25℃)，海拔＜4000m

3.外形尺寸：2400mm×500mm×2000mm

矿井供电系统模拟操作台,供配电技术实训台

一、基本要求

1． 建立与当前电力系统发展现状相适应的供配电技术实验装置，培养具有较高专业技能、能够从事配电网运行、操作与技术管理等工作的高级技术应用型人才。

2． 建成实验、实践、实训一体的综合型实践教学平台，完成《继电保护与自动装置》、《工厂供电》、《供配电技术》、《电力系统继电保护原理》、《电力系统微机保护》、《配电自动化》等课程的教学实验任务，并提高学生的专业操作技能。

3． 为电气自动化技术、电力系统自动化技术及供用电技术等相关专业学生的课程设计和毕业设计提供良好的研究设计平台。

4． 培训和考核从事变电站、变配所、电力系统第一线生产过程的运行、维护、检修和调试的现场技术工程人员。

5． 为电气工程、电力系统等方向的科学研究提供试验平台。

二、技术参数

供配电技术实验装置包括以下核心构成部分：变配所一次接线系统、测量表计、多功能微机保护装置、补偿电容器组、短路设置模块、常规继电器、特性测试信号系统等。

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）、变配所一次接线系统：

模拟10kV/380V降压变配所，至少包括2路10kV进线（其中一路可作为备用电源），1台配变和4路380V出线。在一次接线系统中安装有短路故障设置单元，用于模拟线路或设备的各种故障情况。

至少包含10只三相模拟断路器：用三相交流接触器模拟实现。模拟断路器能通过就地手动按钮和远方遥控进行分合闸操作，模拟断路器的就地按钮带红绿色灯光指示（带灯按钮，红灯表示合，绿灯表示分）。
虚拟频谱仪、逻辑分析仪、示波器、三用表仿真软件：

本软件为apk的格式，可在PC端使用，也可在移动端使用，本软件的功能有：电阻的测量、交流电压的测量（测量变压器，若变压器测量烧坏多用表时，冒黑烟提示并可以重置多用表）、晶体管的极性判断、直流电压测量（通电流表档时灯光亮）、直流电流的测量、以及电容好坏的判断。本软件可任意拖动红色与黑色笔头，2个笔头拖拽至被测物体上定位时显示红圈，如未定位准确无红圈显示，并在进行错误操作的时（如所选量程错误、所测数据错误等等），仪表指针将无反应、提示错误重新测量等，本多用表可选择交流电压档，直流电压档，电阻档，电流档，电阻调0，并且可放大显示数据，可清楚观看所测数据大小。学生可以通过本软件学习多用表的正确使用方法。

（2）、多功能微机保护装置：

要求包括以下装置：

10kV馈线微机保护装置模块

35kV线路微机装置模块

110kV线路成组微机保护装置模块

变压器主保护装置模块

变压器后备保护装置模块

电容器微机保护装置模块

电动机微机保护装置模块

数字式电流继电器、数字式电压继电器、数字式功率方向继电器、数字式差动继电器、数字式阻抗继电器、数字式反时限电流继电器等数字式继电器模块。

支持备自投装置、无功补偿装置等自动控制功能。

（3）、测量表计：

至少提供5只指针电压表，指示母线电压。

（4）、补偿电容器组：

至少提供4组低压补偿电容器及控制电路，要求既能手动补偿，又能由无功补偿装置控制实现自动补偿。

（5）、短路设置模块：

能够满足各种类型短路（单相接地、两相短路、两相短路接地、三相短路）故障操作。

（6）、常规继电器及特性测试信号系统：

至少提供电磁型电流继电器、电磁型电压继电器、中间继电器、时间继电器。

特性测试信号系统参数：输出电压0-220V可调，输出电流0-10A可调，配置指示仪表。
实训安全教育虚拟仿真软件：本软件基于unity3d开发，软件采用三维漫游的形式，可通过键盘控制移动，鼠标控制镜头方向，设有机械安全距离实验，机械安全保护装置实验、机械安全防护设计基础考核，实验进行时，三维漫游画面采用箭头与脚印图案提示移动至实验位置，机械对象周围圆圈显示了工作半径，实验过程伴有三维机器人的对话框提醒。

A、机械安全距离实验内容包括防止上下肢触及危险区的安全距离实验（内分2种围栏高度与开口大小），选择进入后，镜头前弹出GB23821-2009《机械安全防止上下肢触及危险区的安全距离》要求，错误示范：实验过程为人体进入机械对象工作半径受到伤害后，血色画面与语音提醒收到机械伤害，并回至原位并进行下一实验，最终一步为正确做法。

B、机械安全保护装置实验分为安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪等保护装置实验，可选类别（安全输入、安全控制、安全输出、其他）、生产厂家、产品列表（安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪、安全控制器、安全继电器、安全护栏）。安装位置有蓝色闪烁框架提醒，实验流程：选择安全护栏并安装、选择安全连锁开关（或选择安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪）并安装、选择安全控制器并安装至电气控制箱、选择安全继电器并安装至电气控制箱、点击电气控制箱上的启动按钮。若进入危险区域时，系统将提示报警音，且机械对象停止工作，选择电气控制箱上的复位按钮可停止。

C、机械安全防护设计基础考核要求完成机械安全系统的安装，正确安装安全护栏、安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪、安全控制器、安全继电器、24V电源、信号灯及急停按钮，考核分为十个考核点，部分考核点有3个选项，由学生自由选择，最终10项考核点选好后，提交确认，系统自动得出总分数以及各考核点的得分情况。

D、软件须为整体同一平台，不得以单独的资源展现。

E、同时为客户提供本软件的VR安装包方便用户拓展为VR实验，VR设备及软件安装调试不需提供。

（7）、微机保护图形化编程软件

包括但不限于以下微机保护及自动装置功能：

10kV线路保护

35kV线路保护

110kV线路保护

变压器主保护

变压器后备保护

电动机保护

电容器保护

备自投

发电机保护

无功补偿功能

图形化界面与保护装置一致，可在线设置保护压板、保护定值、动作实现等

支持数据检测、状态显示功能

支持读取保护报告功能

支持读取SOE报告功能

支持读取录波数据功能、同时可保存和打开历史录波数据。

虚拟多用表参数：

交流电压量程档位分：10、50、250、1000

直流电压档位分：0.25、1、2.5、10、50、250、1000

欧姆档分：x1，x10，,100，,1000，,1K，x10K，x100K

电流表档位：50μa、0.5、5、50、500

BATT：1.2-3.6V，RL=12Ω

BUZZ：R×3

红外发射检测功能：垂直角度±15°距离1-30cm

三极管测量孔

三、实训内容

工厂变配电室值班技能培训

实验一、变配电送电倒闸操作实验

实验二、变配电所停电倒闸操作实验

实验三、一路进线供电转两路供电倒闸操作实验

实验四、两路进线供电转一路供电倒闸操作实验

实验五、变压器运行转检修倒闸操作实验

实验六、变压器检修转运行倒闸操作实验

实验七、母线运行转检修倒闸操作实验

实验八、母线检修转运行倒闸操作实验

微机保护实验

实验一、模拟系统短路实验

实验二、微机线路保护参数整定操作

实验三、6～10kV线路过电流保护实验

实验四、两段式线路过电流保护实验

实验五、供配电系统一次重合闸实验

实验六、线路过电流保护与自动重合闸综合实验

实验七、线路过电流保护与自动重合闸后加速综合实验

继电器实验

实验一、典型电流继电器的特性实验

实验二、典型电压继电器的特性实验

实验三、典型时间继电器的特性实验

实验四、典型中间继电器的特性实验

实验五、信号继电器的特性实验

实验六、断路器的控制和信号回路实验

供电系统的自动装置实训

实验一、手无功补偿及调压实验

实验二、自动无功补偿及调压实验

实验三、进线备自投实验

实验四、母联备自投实验