專利名稱：一種電力系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種微機監(jiān)控試驗系統(tǒng)，尤其是涉及ー種電カ系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)階段的高校并無適合教學(xué)實用的教學(xué)試驗系統(tǒng)，是為了適應(yīng)現(xiàn)代化電カ系統(tǒng)對寬口徑“復(fù)合型”高級技術(shù)人才的需要而研制的電カ類專業(yè)新型教學(xué)試驗系統(tǒng)。此系統(tǒng)除用于試驗教學(xué)以外，另可用于本、?？粕恼n程設(shè)計試驗，也可作為研究生、科研人員的產(chǎn)品開發(fā)試驗，還可作為電カ系統(tǒng)技術(shù)人員的培訓(xùn)基地。

實用新型內(nèi)容本實用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題；提供了ー種用于試驗教學(xué)以夕卜，也可用于課程設(shè)計試驗，產(chǎn)品開發(fā)試驗以及電カ系統(tǒng)技術(shù)人員的培訓(xùn)裝置的一種電カ系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗系統(tǒng)。本實用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的ー種電カ系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗系統(tǒng)，其特征在干，包括試驗臺本體，設(shè)置在試驗臺本體上的的計算機，與計算機連接的若干電カ系統(tǒng)綜合自動化試驗裝置，以及為若干電カ系統(tǒng)綜合自動化試驗裝置提供電カ的無窮大電源系統(tǒng)；所述電カ系統(tǒng)綜合自動化試驗裝置包括依次連接的輸電線路單元、微機線路保護(hù)単元、負(fù)荷調(diào)節(jié)和同期單元以及儀表測量和短路故障模擬單元。在上述的一種電カ系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗系統(tǒng)，所述輸電線路單元包括開關(guān)QA、調(diào)壓器TS、電抗XL03以及電抗XL01，無窮大系統(tǒng)由380V市電經(jīng)開關(guān)QA到調(diào)壓器TS原邊，調(diào)壓器TS相串接電抗XL03和電抗XLOl與同步發(fā)電機中心點相連。在上述的一種電カ系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗系統(tǒng)，所述微機線路保護(hù)單元包括與調(diào)壓器TS副邊串接的接觸器QFS，所述接觸器QFS同時與接觸器QF3與接觸器QF4并聯(lián)ー并聯(lián)節(jié)點處，節(jié)點處并ー轉(zhuǎn)換開關(guān)SAV3與電壓表PV3，接觸器QF3、電抗XL3、電抗XLl、接觸器QF3依次串連，接到發(fā)電機并網(wǎng)接觸器QFG，接觸器QF4、電抗XL4，線路保護(hù)微機、接觸器QF6、電抗XL2、接觸器QF2依次串接到發(fā)電機并網(wǎng)接觸器QFG。在上述的一種電カ系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗系統(tǒng)，所述負(fù)荷調(diào)節(jié)和同期単元包括接觸器KMK和接觸器KMN，接觸器KMK、接觸器KMN分別接在電抗XL4和電抗XL02上，接觸器KMA、接觸器KMB、接觸器KMC并聯(lián)后，串接在接觸器KMD與接觸器KMN之間，接觸器QF6與電抗XL2之間并ー轉(zhuǎn)換開關(guān)SAV2與電壓表PV2 ;接觸器QF6與電抗XL2之間的節(jié)點以及電抗XL3、電抗XLl之間的節(jié)點之間還并聯(lián)ー接觸器QF5 ；還包括它勵電源接觸器KM5，所述它勵電源接觸器KM5取自接觸器KMl上，變壓器TCl副邊一路電壓連接到可控硅整流模塊SCR上，另一路連接到整流橋ZD上，輸出的直流經(jīng)過電流表PA5、平波電抗L、驅(qū)動電動機轉(zhuǎn)動，直流電動機勵磁繞組LM、滑線電阻器RW串聯(lián)在整流橋ZD直流輸出端，直流電動機與同步發(fā)電機是同軸相聯(lián)，測速裝置安裝在轉(zhuǎn)軸上，并且與TGS-04型微機調(diào)速裝置連接，整流模塊SCR同樣也與TGS-04型微機連接，自并勵接觸KM6與它勵接觸器KM5互鎖；變壓器TC2副邊連接WL-04B型微機勵磁調(diào)節(jié)器中可控硅整流模塊，可控硅模塊整流輸出通過發(fā)電機勵磁開關(guān)接觸器KM4以及接觸器KM2的一組常開觸點，串一電流表PA4接在同步發(fā)電機勵磁繞組flf2上，為同步發(fā)電機提供勵磁電流，接觸器KM2的一組常閉觸點串聯(lián)ー電阻RM，也并聯(lián)在勵磁繞組flf2上，在必要時可以快速消耗轉(zhuǎn)子上的功率； 變壓器TCL接到單項調(diào)壓器TSL原邊，調(diào)壓器TSL副邊輸出通過單項整流橋ZL整流后，接到手動勵磁接觸器KM3上并聯(lián)在常開觸點KM2與接觸器KM4之間的節(jié)點以及接觸器KM4與勵磁繞組flf2之間的節(jié)點上，自并勵接觸器KM6的一端還并聯(lián)在同步發(fā)電機的定子上。在上述的一種電カ系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗系統(tǒng)，所述儀表測量和短路故障模擬單元包括轉(zhuǎn)換開關(guān)SAVl，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)SAVl與電壓表PVl并聯(lián)在發(fā)電機定子與并網(wǎng)接觸器QFG之間電流互感器TAl TV3，電壓互感器TVl TV3、TV4，有功表PQ、無功表PW、電流表PAl PA3、頻率表PF、機械同期表PS，以及HGWT-03型微機準(zhǔn)同期裝置通線路連接組成測量回路連接在并網(wǎng)接觸器QF兩側(cè)。因此，本實用新型具有如下優(yōu)點1.設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單且完全實用；2.用于試驗教學(xué)以外，也可用于課程設(shè)計試驗，產(chǎn)品開發(fā)試驗以及電カ系統(tǒng)技術(shù)人員的培訓(xùn)裝置。

圖1為本實用新型的試驗臺本體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型中單個電力系統(tǒng)綜合自動化試驗裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為5臺電カ系統(tǒng)綜合自動化試驗裝置的電路連接結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)ー步具體的說明。實施例本實用新型電カ系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗臺是ー個高度自動化的、開放式多機電カ網(wǎng)綜合試驗系統(tǒng)，它建立在電カ系統(tǒng)綜合實驗平臺的基礎(chǔ)之上，將多個實驗平臺聯(lián)接成ー個大的電カ系統(tǒng)，并配置微機監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)電力系統(tǒng)“四遙”功能。它能夠反映現(xiàn)代電能的生產(chǎn)、傳輸、分配和使用的全過程，充分體現(xiàn)現(xiàn)代電カ系統(tǒng)高度自動化、信息化、數(shù)字化的特點，實現(xiàn)電カ系統(tǒng)的檢測、控制、監(jiān)視、保護(hù)、調(diào)度的自動化。這個適應(yīng)新實驗課程體系的開放式公共實驗平臺，有利于提高學(xué)生創(chuàng)新思維與實踐能力，更好地培養(yǎng)出高素質(zhì)的復(fù)合型人才。本實用新型包括試驗臺本體，設(shè)置在試驗臺本體上的的計算機，與計算機連接的若干電カ系統(tǒng)綜合自動化試驗裝置，以及為若干電カ系統(tǒng)綜合自動化試驗裝置提供電カ的無窮大電源系統(tǒng)；所述電カ系統(tǒng)綜合自動化試驗裝置包括依次連接的輸電線路單元、微機線路保護(hù)單元、負(fù)荷調(diào)節(jié)和同期單元以及儀表測量和短路故障模擬單元。輸電線路單元包括開關(guān)QA、調(diào)壓器TS、電抗XL03以及電抗XL01，無窮大系統(tǒng)由380V市電經(jīng)開關(guān)QA到調(diào)壓器TS原邊，調(diào)壓器TS相串接電抗XL03和電抗XLOI與同步發(fā)電機中心點相連。微機線路保護(hù)単元包括與調(diào)壓器TS副邊串接的接觸器QFS，所述接觸器QFS同時與接觸器QF3與接觸器QF4并聯(lián)ー并聯(lián)節(jié)點處，節(jié)點處并ー轉(zhuǎn)換開關(guān)SAV3與電壓表PV3，接觸器QF3、電抗XL3、電抗XLl、接觸器QF3依次串連，接到發(fā)電機并網(wǎng)接觸器QFG，接觸器QF4、電抗XL4，線路保護(hù)微機、接觸器QF6、電抗XL2、接觸器QF2依次串接到發(fā)電機并網(wǎng)接觸器 QFG。負(fù)荷調(diào)節(jié)和同期單元包括接觸器KMK和接觸器KMN，接觸器KMK、接觸器KMN分別接在電抗XL4和電抗XL02上，接觸器KMA、接觸器KMB、接觸器KMC并聯(lián)后，串接在接觸器KMD與接觸器KMN之間，接觸器QF6與電抗XL2之間并ー轉(zhuǎn)換開關(guān)SAV2與電壓表PV2 ;接觸器QF6與電抗XL2之間的節(jié)點以及電抗XL3、電抗XLl之間的節(jié)點之間還并聯(lián)ー接觸器QF5 ；負(fù)荷調(diào)節(jié)和同期單元還包括它勵電源接觸器KM5，所述它勵電源接觸器KM5取自接觸器KMl上，變壓器TCl副邊一路電壓連接到可控硅整流模塊SCR上，另一路連接到整流橋ZD上，輸出的直流經(jīng)過電流表PA5、平波電抗L、驅(qū)動電動機轉(zhuǎn)動，直流電動機勵磁繞組LM、滑線電阻器RW串聯(lián)在整流橋ZD直流輸出端，直流電動機與同步發(fā)電機是同軸相聯(lián)，測速裝置安裝在轉(zhuǎn)軸上，并且與TGS-04型微機調(diào)速裝置連接，整流模塊SCR同樣也與TGS-04型微機連接，自并勵接觸KM6與它勵接觸器KM5互鎖；變壓器TC2副邊連接WL-04B型微機勵磁調(diào)節(jié)器中可控硅整流模塊，可控硅模塊整流輸出通過發(fā)電機勵磁開關(guān)接觸器KM4以及接觸器KM2的一組常開觸點，串一電流表PA4接在同步發(fā)電機勵磁繞組flf2上，為同步發(fā)電機提供勵磁電流，接觸器KM2的一組常閉觸點串聯(lián)ー電阻RM，也并聯(lián)在勵磁繞組flf2上，在必要時可以快速消耗轉(zhuǎn)子上的功率；變壓器TCL接到單項調(diào)壓器TSL原邊，調(diào)壓器TSL副邊輸出通過單項整流橋ZL整流后，接到手動勵磁接觸器KM3上并聯(lián)在常開觸點KM2與接觸器KM4之間的節(jié)點以及接觸器KM4與勵磁繞組flf2之間的節(jié)點上，自并勵接觸器KM6的一端還并聯(lián)在同步發(fā)電機的定子上。儀表測量和短路故障模擬單元包括轉(zhuǎn)換開關(guān)SAV1，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)SAVl與電壓表PVl并聯(lián)在發(fā)電機定子與并網(wǎng)接觸器QFG之間電流互感器TAl TV3，電壓互感器TVl TV3、TV4，有功表PQ、無功表PW、電流表PAl PA3、頻率表PF、機械同期表PS，以及HGWT-O3型微機準(zhǔn)同期裝置通線路連接組成測量回路連接在并網(wǎng)接觸器QF兩側(cè)。本電カ系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗臺是將5臺電カ系統(tǒng)綜合自動化實驗臺的發(fā)電機組及其控制設(shè)備作為各個電源單元組成ー個環(huán)網(wǎng)。電カ網(wǎng)一次系統(tǒng)接線圖如圖3所示。G-A、G-B、G_C、G_D、G-E分別模擬5個發(fā)電廠，從5臺發(fā)電機的母線引電纜分別聯(lián)接到電カ網(wǎng)母線MA、MB、MC、MD、ME上，模擬無窮大電源W-G則由市電380V經(jīng)20kVA自耦調(diào)壓器接至母線MG上，三組感性負(fù)荷分別聯(lián)接至MC，MD母線上。而MD母線經(jīng)聯(lián)絡(luò)變壓器與線路中間站MF母線相聯(lián)，整個一次系統(tǒng)構(gòu)成ー個可變結(jié)構(gòu)的電カ系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。此電カ系統(tǒng)主網(wǎng)按500KV電壓等級來模擬，MD母線為220KV電壓等級，每臺發(fā)電機按600MW機組來模擬，無窮大電源短路容量為6000MVA。A站、B站相聯(lián)通過雙回400KM長距離線路將功率送入無窮大系統(tǒng)，也可將母聯(lián)斷開分別輸送功率。在距離100KM的中間站的母線MF經(jīng)聯(lián)絡(luò)變壓器與220KV母線MD相聯(lián)，D站在輕負(fù)荷時向系統(tǒng)輸送功率，而當(dāng)重負(fù)荷時則從系統(tǒng)吸收功率(當(dāng)兩組大小不同的A，B負(fù)荷同時投入?yún)?從而改變潮流方向。C站，一方面經(jīng)70KM短距離線路與B站相聯(lián)，另ー方面通過母聯(lián)與E站相聯(lián)，并且設(shè)有地方負(fù)荷。E站經(jīng)200KM中距離線路與無窮大母線MG相聯(lián)。此電カ網(wǎng)是具有多個節(jié)點的環(huán)形電カ網(wǎng)，通過投切線路，能靈活的改變接線方式，如切除XL。線路，電カ網(wǎng)則變成了一個輻射形網(wǎng)絡(luò)，如切除XLf線路，則C站要經(jīng)過長距離線路向系統(tǒng)輸送功率，如XLe、XLF線路都斷開，則電力網(wǎng)變成了 T型網(wǎng)絡(luò)等等。在不改變網(wǎng)絡(luò)主結(jié)構(gòu)前提下，通過分別改變發(fā)電機有功、無功來改變潮流的分布，可以通過投、切負(fù)荷改變電カ網(wǎng)潮流的分布，也可以將雙回路線改為單回路線輸送來改變電カ網(wǎng)潮流的分布，還可以調(diào)整無窮大母線電壓來改變電カ網(wǎng)潮流的分布。在不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)前提下，針對XLb線路的三相故障，可進(jìn)行故障計算分析實驗，此時當(dāng)線路故障時其兩端的線路開關(guān)QF。、QFf跳開(開關(guān)跳閘時間應(yīng)整定在0. 3秒以內(nèi))。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
權(quán)利要求1.一種電力系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗系統(tǒng)，其特征在于，包括試驗臺本體，設(shè)置在試驗臺本體上的的計算機，與計算機連接的若干電力系統(tǒng)綜合自動化試驗裝置，以及為若干電力系統(tǒng)綜合自動化試驗裝置提供電力的無窮大電源系統(tǒng)；所述電力系統(tǒng)綜合自動化試驗裝置包括依次連接的輸電線路單元、微機線路保護(hù)單元、負(fù)荷調(diào)節(jié)和同期單元以及儀表測量和短路故障模擬單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述輸電線路單元包括開關(guān)QA、調(diào)壓器TS、電抗XL03以及電抗XL01，無窮大系統(tǒng)由380V市電經(jīng)開關(guān)QA到調(diào)壓器TS原邊，調(diào)壓器TS相串接電抗XL03和電抗XLOl與同步發(fā)電機中心點相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電力系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述微機線路保護(hù)單元包括與調(diào)壓器TS副邊串接的接觸器QFS，所述接觸器QFS同時與接觸器QF3與接觸器QF4并聯(lián)一并聯(lián)節(jié)點處，節(jié)點處并一轉(zhuǎn)換開關(guān)SAV3與電壓表PV3，接觸器QF3、電抗XL3、電抗XL1、接觸器QF3依次串連，接到發(fā)電機并網(wǎng)接觸器QFG，接觸器QF4、電抗XL4，線路保護(hù)微機、接觸器QF6、電抗XL2、接觸器QF2依次串接到發(fā)電機并網(wǎng)接觸器QFG。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電力系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述負(fù)荷調(diào)節(jié)和同期單元包括接觸器KMK和接觸器KMN，接觸器KMK、接觸器KMN分別接在電抗XL4和電抗XL02上，接觸器KMA、接觸器KMB、接觸器KMC并聯(lián)后，串接在接觸器KMD與接觸器KMN之間，接觸器QF6與電抗XL2之間并一轉(zhuǎn)換開關(guān)SAV2與電壓表PV2 ;接觸器QF6與電抗XL2之間的節(jié)點以及電抗XL3、電抗XLl之間的節(jié)點之間還并聯(lián)一接觸器QF5 ； 還包括它勵電源接觸器KM5，所述它勵電源接觸器KM5取自接觸器KMl上，變壓器TCl副邊一路電壓連接到可控硅整流模塊SCR上，另一路連接到整流橋ZD上，輸出的直流經(jīng)過電流表PA5、平波電抗L、驅(qū)動電動機轉(zhuǎn)動，直流電動機勵磁繞組LM、滑線電阻器RW串聯(lián)在整流橋ZD直流輸出端，直流電動機與同步發(fā)電機是同軸相聯(lián)，測速裝置安裝在轉(zhuǎn)軸上，并且與TGS-04型微機調(diào)速裝置連接，整流模塊SCR同樣也與TGS-04型微機連接，自并勵接觸KM6與它勵接觸器KM5互鎖； 變壓器TC2副邊連接WL-04B型微機勵磁調(diào)節(jié)器中可控硅整流模塊，可控硅模塊整流輸出通過發(fā)電機勵磁開關(guān)接觸器KM4以及接觸器KM2的一組常開觸點，串一電流表PA4接在同步發(fā)電機勵磁繞組flf2上，為同步發(fā)電機提供勵磁電流，接觸器KM2的一組常閉觸點串聯(lián)一電阻RM，也并聯(lián)在勵磁繞組flf2上，在必要時可以快速消耗轉(zhuǎn)子上的功率； 變壓器TCL接到單項調(diào)壓器TSL原邊，調(diào)壓器TSL副邊輸出通過單項整流橋ZL整流后，接到手動勵磁接觸器KM3上并聯(lián)在常開觸點KM2與接觸器KM4之間的節(jié)點以及接觸器KM4與勵磁繞組flf2之間的節(jié)點上，自并勵接觸器KM6的一端還并聯(lián)在同步發(fā)電機的定子上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電力系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗系統(tǒng),其特征在于,所述儀表測量和短路故障模擬單元包括轉(zhuǎn)換開關(guān)SAVl，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)SAVl與電壓表PVl并聯(lián)在發(fā)電機定子與并網(wǎng)接觸器QFG之間電流互感器TAl TV3，電壓互感器TVl TV3、TV4，有功表PQ、無功表PW、電流表PAl PA3、頻率表PF、機械同期表PS，以及HGWT-03型微機準(zhǔn)同期裝置通線路連接組成測量回路連接在并網(wǎng)接觸器QF兩側(cè)。
專利摘要本實用新型涉及一種電力系統(tǒng)微機監(jiān)控試驗系統(tǒng)，包括試驗臺本體，設(shè)置在試驗臺本體上的的計算機，與計算機連接的若干電力系統(tǒng)綜合自動化試驗裝置，以及為若干電力系統(tǒng)綜合自動化試驗裝置提供電力的無窮大電源系統(tǒng)；所述電力系統(tǒng)綜合自動化試驗裝置包括依次連接的輸電線路單元、微機線路保護(hù)單元、負(fù)荷調(diào)節(jié)和同期單元以及儀表測量和短路故障模擬單元。因此，本實用新型具有如下優(yōu)點1.設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單且完全實用；2.用于試驗教學(xué)以外，也可用于課程設(shè)計試驗，產(chǎn)品開發(fā)試驗以及電力系統(tǒng)技術(shù)人員的培訓(xùn)裝置。
文檔編號G09B23/18GK202871160SQ201220501969
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者李軍 申請人:武漢華大電力自動技術(shù)有限責(zé)任公司