ZY-GC01 工廠供電綜合自動化實訓系統(tǒng)

（電腦用戶自配）

一、概 述
現(xiàn)代化工廠（特別是大型企業(yè)）供電負荷密度大，供電方式復雜，可靠性要求高，電能質(zhì)量要求嚴格，還要求考慮更高的靈活性，以適應供電負荷不斷增加和供電網(wǎng)絡(luò)升級的需要。針對這種情況，將綜合自動化技術(shù)融入到工廠供電系統(tǒng)中已成為一種必然趨勢和發(fā)展方向。
ZY-GC01工廠供電綜合自動化實訓系統(tǒng)”正是依據(jù)高職高�！豆�廠電器與供電》、《電氣設(shè)備及運行維護》、《供配電技術(shù)》、《供用電網(wǎng)絡(luò)繼電保護》、《配電系統(tǒng)自動化》和《配電網(wǎng)自動化技術(shù)》等課程的實訓教學要求，結(jié)合工廠供電系統(tǒng)的實際應用和發(fā)展而設(shè)計的綜合型實訓系統(tǒng)。
二、特 點
全面性：清楚地反映典型工廠供電系統(tǒng)的一次和二次部分，綜合采用多種工廠供電實際應用的電氣設(shè)備。能夠?qū)崿F(xiàn)工廠供電系統(tǒng)的受電、輸送、分配、控制、保護等實踐技能訓練要求；
先進性：綜合微機繼電保護、電量計量、PLC和工控組態(tài)等微機職能檢測控制的相關(guān)技術(shù)，采用分層分布式控制方式，組建成集控制、保護、測量和信號為一體的綜合自動化實驗平臺；
實用性：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，運行靈活，操作可靠。
三、技術(shù)性能
1. 輸入電源：三相四線 AC380V±10% 50±2%Hz；
2. 整機容量：≤3kVA；
3. 實訓臺采用鐵質(zhì)亞光密紋噴塑，鋁質(zhì)面板；
4. RS-485和以太網(wǎng)兩種通訊接口；標準MODBUS通訊協(xié)議；
5. 微機保護裝置測量元件精度：刻度誤差：不大于1%；測量電流：0.2級；母線電壓：0.2級；輸出精度：0.2級；頻率：0.01Hz；P、Q、COSΦ；0.5級；通訊分辨率：不大于1ms。
6. 實訓系統(tǒng)由供配電系統(tǒng)主接線模擬屏、計量柜、控制柜、監(jiān)控軟件等四部分構(gòu)成。
7. 實訓系統(tǒng)能模擬中型工廠的供配電系統(tǒng)，采用控制屏結(jié)構(gòu)，一次主接線印于鋁面板上。由35 kV，10kV，兩個不同的電壓等級構(gòu)成 ，整個系統(tǒng)有兩路35kV進線，其中一路正常供電，另一路作為備用，通過備自投自動切換;35kV母線出線有兩路分支，一路送其他分廠，一路經(jīng)總降變降壓為10kV母線的進線電源1供本地使用；為了保證供電可靠性，另加一路電源作為10kV母線的進線電源2。進線電源1和進線電源2互為暗備用，分別給10kVⅠ段母線和10kVⅡ段母線供電，兩者也可通過備自投自動切換。為了保證一次線路供電的可靠性，配置了微機備自投，微機線路和微機變壓器保護；為了保證高壓電動機的穩(wěn)定運行，配置了高壓電動機保護；為了提高用電質(zhì)量，配置了無功補償裝置；為了實現(xiàn)自動化控制，配置了PC機和PLC控制器，實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的“四遙”功能。
8. 計量柜包括：三只指針式交流電壓表（精度1.0級，量程：0～500V）；三只指針式交流電流表（精度1.0級，量程：0～5A）；指針式三相有功功率表和三相無功功率表各一只；電子式有功無功組合電能表（1只）：測量電流：0.2級；母線電壓：0.2級；輸出精度：0.2級；頻率：0.01HZ；P、Q、COSΦ；0.5級；通訊分辨率：不大于1ms；三相智能采集模塊（1只）：測量精度：電流、電壓0.2％，其他電量0.5％；帶RS-485通信接口；數(shù)字式電秒表（1只）：測量范圍0.0001S-9999.9S，測量誤差≤±5×10-5×量程±1個尾數(shù)字，有連續(xù)和觸動兩種功能。適應空觸點或5V-250V正極性電信號。連續(xù)性手動復零，觸動性即可手動復零，也可隨測量信號自動復零。
9. 控制柜包括：微機線路保護裝置（1只）；微機電動機保護裝置（1只）；微機變壓器保護裝置（1只）；無功補償裝置（1只）；微機備自投裝置（1只）。
采用32位處理器，16位AD采樣，主要元件全部采用進口器件，保證了裝置電氣設(shè)計上的高可靠性，產(chǎn)品通過了嚴格的型式試驗和電磁兼容測試，保證了產(chǎn)品在惡劣環(huán)境下的適應能力和可靠性。
針對35kV及以下主變壓器、配電系統(tǒng)饋線、電容器、電動機、變壓器和備自投等而設(shè)計。除了具有完善的保護功能外，還具有對設(shè)備的電氣量的測量功能及對設(shè)備的可編程控制功能，具有通訊接口，能夠通過現(xiàn)場總線將數(shù)據(jù)和信息傳送至上位機（監(jiān)控、調(diào)度計算機），同時接受上位機的分、合閘等控制命令。
采用一體化型材機箱，安裝方便靈活，適用于固定式及混合式的柜型，也可集中組屏安裝。
具有多路開關(guān)量輸入和輸出，可根據(jù)用戶需求在標準版本上擴充開入和開出，所有的開入均為交直流兩用。
交直流兩用操作回路，自適應0.5～5A開關(guān)跳合閘電流；操作回路配置了防跳回路。
配置工業(yè)級寬溫型160×160點陣液晶，全中文操作菜單及事故報文顯示。
面板上顯示設(shè)備的實時信息，監(jiān)視設(shè)備的運行工況，如：電流、電壓、功率，開關(guān)位置等等，并有完善的預告、告警功能。
具有故障錄波功能，可分別記錄保護啟動前、保護動作前各兩周波，保護啟動后、保護動作后各八個周波。
★裝置具有模擬產(chǎn)生標準4相電壓3相電流，方便地進行各種組合輸出進行各種類型保護試驗。每相電壓可設(shè)置200V，精度:誤差＜0.01V；電流三相可輸出200A，精度:誤差＜0.01A。相位范圍: 360o，精度:誤差＜0.1o； 分辨率: 0.01o�？赡�擬微機測控裝置在各運行工況下采樣值，如：停運、正常、故障等工況下電參量，在各工況狀態(tài)下自動切換所設(shè)定值，配合裝置正確投切一次設(shè)備。
具有 1 個標準的 RS485 通訊接口(Modbus RTU 通訊協(xié)議)，
兩路以太網(wǎng)通訊（IEC60870-5-103通訊規(guī)約）。
整機靜態(tài)功耗小于10W。
高抗干擾性，通過10項電磁兼容認證（快速瞬變、靜電放電、浪涌抗干擾等）。
10. 上位機得監(jiān)控軟件，監(jiān)控主機與現(xiàn)場智能設(shè)備采用RS485總線，Modbus-RTU協(xié)議構(gòu)建底層監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。主要實現(xiàn)以下功能：1、對供配電一次系統(tǒng)進行組態(tài)，實時顯示主接線的變化；2、實時采集、顯示、存儲各類電量參數(shù)；3、對采集的各種電量量可生成實時和歷史曲線和報表，以利于實驗者比較、分析實驗數(shù)據(jù)；4、監(jiān)視各斷路器位置、保護動作出口狀態(tài)；能夠控制輸電線路斷路器的跳/合閘；5、根據(jù)采集的母線電量實現(xiàn)對電壓、無功的自動調(diào)整。
11. PLC采用西門子PLC主機。
四、實訓項目
1.工廠供電電氣接線圖的認知
(1)工廠供電一次電氣接線模擬圖的認知
(2)工廠供電二次控制回路接線及信號回路實訓
(3)電壓和電流互感器的接線方法
(4)工廠供電倒閘操作
2.工廠自動裝置實訓
（1）備用電源自動投入裝置參數(shù)整定操作
（2）備用電源自動投入
（3）無功補償裝置參數(shù)整定操作
（4）無功自動補償功能
（5）備投投入條件測試
（6）進線備投（明備用）及自適應
（7）母聯(lián)備投（暗備用）及自適應
（8）無功補償裝置認知
（9）手動/自動功率因數(shù)補償
（10）線路無功控制
（11）VQC電壓無功控制
3.工廠高壓線路的微機繼電保護
（1）模擬系統(tǒng)短路
（2）微機線路保護裝置參數(shù)整定操作
（3）無時限電流速斷保護
（4）帶時限電流速斷保護
（5）定時限過電流保護
（6）★方向過電流保護
（7）過電流三相一次重合閘保護
（8）反時限過電流保護
（9）電流電壓連鎖保護
（10）零序電流保護
（11）零序電壓保護
4.高壓電動機的繼電保護
（1）變頻器參數(shù)整定操作
（2）變頻器的開環(huán)調(diào)速實訓
（3）三相異步電動機的啟動方式
（4）微機電動機保護裝置參數(shù)整定操作
（5）高壓電動機的速斷保護
（6）高壓電動機躲過啟動電流速斷保護
（7）★高壓電動機的負序過電流保護
（8）高壓電動機堵轉(zhuǎn)保護
（9）高壓電動機的反時限過流保護
（10）高壓電動機過電壓保護
（11）高壓電動機欠電壓保護
（12）高壓電動機零序過電流保護
5.變壓器微機繼電保護
（1）變壓器過流保護
（2）變壓器反時限過流保護
（3）變壓器過負荷保護
（4）變壓器零序過流保護
（5）變壓器零序電壓保護
（6）變壓器低電壓保護
（7）變壓器瓦斯、超溫等非電量保護
6.整體監(jiān)控及綜合自動化
(1)SCADA監(jiān)控
(2)線路故障定位、報警及切除
(3)電能曲線分析及報表
五、配置清單

六、變電站監(jiān)控軟件
1、概述
電力綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)支持基于多種通訊方式的分布式體系結(jié)構(gòu)，采用對象化的設(shè)備描述方法，系統(tǒng)的描述由傳統(tǒng)的面向遠動的數(shù)據(jù)列表方式變?yōu)閷哟畏绞剑瑢ο髮哟慰梢匀我馇短�，能夠更直觀更方便地反映電力系統(tǒng)的構(gòu)成。
采用跨平臺設(shè)計，支持多種操作系統(tǒng)：

采用 Mysql 為主數(shù)據(jù)庫， 按畫面管理、數(shù)據(jù)管理與在線運行的模塊設(shè)計：

2、 功能特性
1） 多國語言
◆ 支持多國語言顯示，中文簡體、 中文繁體與英文
◆ 支持多國語言動態(tài)切換， 多數(shù)模塊在切換語言后無須重啟軟件即可生效
2） 語音報警
◆ 支持媒體文件提示
◆ 支持 TTS 文字轉(zhuǎn)語音， 支持事件提示與五防操作提示
3） 圖元展示
◆ 支持多種顯示方式，餅狀圖、 柱狀圖、 儀表盤、 溫度計、 圖片與動畫等
◆ 支持一鍵將圖元數(shù)據(jù)推送顯示到曲線
◆ 支持所有類型圖元實現(xiàn)操作屬性配置
◆ 支持顯示公式計算值
◆ 支持智能關(guān)聯(lián)，數(shù)據(jù)庫增加刪除數(shù)據(jù)后不影響已關(guān)聯(lián)圖元
◆ 支持通過設(shè)備管理顯示所有設(shè)備所有數(shù)據(jù)
4） 曲線展示
◆ 支持顯示實時曲線，顯示時段范圍 5 分鐘到 60 分鐘可選
◆ 支持顯示歷史曲線，顯示數(shù)據(jù)類型日月年最大最小平均值累計值等統(tǒng)計類可選
◆ 支持顯示大量數(shù)據(jù)，支持同一數(shù)據(jù)多個不同時段值同時對比顯示
◆ 支持將歷史曲線所顯示的數(shù)據(jù)導出到 excel 中
◆ 支持曲線坐標范圍根據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)值自適應
◆ 支持用戶新增與編輯收藏曲線， 支持一鍵顯示用戶收藏曲線
5）報表展示
◆ 支持根據(jù)數(shù)據(jù)生成報表和通過圖元自定義報表
◆ 支持將報表數(shù)據(jù)導出到 excel 中
◆ 支持將報表數(shù)據(jù)顯示到曲線
6） 事件查詢
◆ 支持按設(shè)備查詢事件
◆ 支持用關(guān)鍵字搜索事件
◆ 支持以事件類型檢索事件
◆ 支持將事件導出到 excel 中
◆ 支持事件逐條確認與全部確認
◆ 支持事件標注高亮顯示
7） 五防閉鎖
◆ 支持自定義五防邏輯，支持遙信遙測及公式作為邏輯閉鎖條件
◆ 支持多種運行模式，支持禁用五防閉鎖或嚴格五防閉鎖
◆ 支持五防開票與預演
◆ 支持五防操作語音提示
8） 定值操作
◆ 支持定值的讀取與修改
◆ 支持壓板讀取與修改
◆ 支持運行區(qū)號的讀取與修改
9） 設(shè)備接入
◆ 支持多種協(xié)議接入，南自 103、 標準 104、 自定義 Modbus、 GPS 對時規(guī)約等
◆ 支持自定義 Modbus 的配置
◆ 支持通過公式實現(xiàn)遙信合并與遙測數(shù)據(jù)統(tǒng)計
◆ 采用規(guī)約系數(shù)與變比分離設(shè)計
◆ 支持導入南思監(jiān)控系統(tǒng)格式設(shè)備模板
◆ 支持與系統(tǒng)剪切板多行復制粘貼交互
10） 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)
◆ 支持多種轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議
◆ 支持轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議遙控遙調(diào)
3、運行圖例
1） 畫面管理

2）數(shù)據(jù)管理

3）在線運行主接線圖

4）餅圖與棒圖

5）歷史曲線與實時曲線

6）儀表盤與年報

7）日報與月報

8）設(shè)備管理實時數(shù)據(jù)

9）設(shè)備管理實時曲線

10）設(shè)備管理歷史曲線

11）設(shè)備管理運行日志

12）日志查詢

13）運行日志窗口

14） 保護告警窗口

15）五防操作窗口

16）五防邏輯編程


1、供配電倒閘操作仿真訓練教學軟件
軟件分為兩大部分，分別是送電操作和停電操作。送電操作和停電操作中各包括5個實訓項目，依次是主變送電與停電、廠變送電與停電、機組送電與停電、直流屏送電與停電、冬用變送電與停電，每個項目中又包括若干個項目進程。軟件采用三維可視化控制技術(shù)而制作，具有很強的情景性、過程性與互動性。

2、供配電系統(tǒng)綜合教學仿真軟件
一、系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)
系統(tǒng)依據(jù)《電力安全生產(chǎn)模擬培訓系列教材》《國家電網(wǎng)輸變電工程工藝標準》標準，采用現(xiàn)代的可視技術(shù)和3D仿真技術(shù)而研制，以直觀、生動的仿真形式對變電、供配電工程工藝進行說明講解，以實現(xiàn)對工藝標準的深刻理解和掌握。
二、系統(tǒng)內(nèi)容模塊

三、系統(tǒng)技術(shù)路線要求
在教學設(shè)計上，每個單元精心設(shè)計了認知、應用過程、糾錯等內(nèi)容，在媒體設(shè)計上，以三維可視化編程技術(shù)為主，3ds Max制作動畫素材，以更好地實現(xiàn)情境性與過程性。以便操作者循序漸進地得到訓練。
本系統(tǒng)做到了認識與實踐相結(jié)合，實驗與實訓相結(jié)合，操作與指導相結(jié)合的方針，采用三維動畫技術(shù)，具有很強的職業(yè)性、情景性、過程性、智能性。