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电力系统自动化及继电保护实验室简介

作者: 时间:2020-10-19 点击数:

电力系统自动化及继电保护实验室始建设于2018年,是云南省重点建设专项实验室,建筑面积100平方米。实验室设备由电力系统自动化、电力系统微机监控、继电保护三个部分组成,拥有YZFDZ-II电力系统综合自动化教学试验系统5台, YZFDZ-II电力系统微机监控试验系统1台, YZJCS-III电力系统继电保护综合试验系统5台,总价值125万元。

实验室采用集网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通信于一体的先进的微机型控制和继电保护实验装置,主要承担电气工程及其自动化专业《电力系统自动化》、《电力系统分析》、《电力系统自动装置原理》、《电力系统调度自动化》、《电力系统继电保护》、《电力系统微机保护》等课程的实验教学工作,同时承担相关科研及科技服务工作。实验室一次可容纳25名学生做实验,可开出实验项目40多个。

实验室可结合多门电气专业课程,在一个实验室内开设多项有针对性的专业实验项目:既有与多门课程配套的实验项目,又有大型专业综合实验。具有很强的平台性、设计性和开放性,还可方便的用于学生进行电力网课程设计、继电保护课程设计和毕业设计。同时由于实验室设备紧密结合电力现场实际,可用于进行工程应用实践训练、供配电及电力系统运行、调度岗前培训,为培养电气工程技术应用型人才发挥重要作用。

图1 电力系统继电保护实验区

图2 电力系统综合自动化实验区


主要实验项目:


(一) 继电保护实验

1. 数字式继电器特性实验

1) 数字式电流继电器特性实验

2) 数字式电压继电器特性实验

3) 数字式功率方向继电器特性实验

4) 数字式差动继电器特性实验

5) 数字式阻抗继电器特性实验  

6) 数字式反时限电器特性实验  

2. 微机保护综合实验(可设置任意实验模型,并能进行故障录波)

1) 10kV-35kV馈线保护综合实验

2) 110kV线路保护综合实验

3) 变压器保护综合实验

模拟重瓦斯告警、跳闸实验

模拟轻瓦斯告警实验

模拟超温告警、跳闸实验

模拟过温告警实验

4) 电容器保护综合实验

5) 电动机保护综合实验

6) 发电机差动保护实验

 发电机差动速断保护实验

 发电机比率制动差动保护实验

 发电机模拟超温保护实验

 发电机模拟过温保护实验

7) 发电机后备保护实验

 发电机过电流保护实验

 发电机低电压闭锁过电流保护实验

 发电机复合电压闭锁过电流保护实验

 发电机过电压保护实验

 发电机零序过压保护实验

 发电机负序过压保护实验

 发电机低电压保护实验

 发电机过负荷保护实验

 发电机低周解列实验

 发电机模拟超温保护实验

 发电机模拟过温告警实验

(二)二次回路实验

1. 具有灯光监视的断路器控制回路实验

2. 带防跳回路的断路器控制回路实验

3. 闪光继电器构成的中央信号实验

4. 冲击继电器构成的中央音响信号实验

(三)同步发电机组实验

1. 发电机组的起动与运转实验

2. 同步发电机空载实验和短路实验

3. 同步发电机V形曲线测定实验

4. 同步发电机外特性实验

(四)同步发电机准同期并列运行实验

1. 自动准同期条件测试实验

2. 压差、频差整定实验

4. 导前时间整定及测量实验

5. 手动准同期并网实验

6. 半自动准同期并网实验

7. 自动准同期并网实验

(五) 同步发电机励磁控制实验

1. 不同α角(控制角)对应的励磁电压实验

2. 典型方式下的同步发电机起励、并列实验

3. 伏/赫限制实验

4. 欠励限制实验

5. 同步发电机强励实验

6. 定子电流限制实验

7. 调差特性测试实验

8. 过励限制实验

9. 强励实验

(六)电力系统稳定性实验

1. 负荷调节实验

2. 单回路与双回路稳态对称运行比较实验

(七)功率特性和功率极限测定实验

1. 无励磁调节时,功率特性和功率极限的测定实验

2. 手动进行励磁调节时,功率特性和功率极限的测定实验

3. 自动进行励磁调节时,功率特性和功率极限的测定实验

(八) 电力系统暂态稳定性实验

1. 短路类型对电力系统暂态稳定性的影响实验

2. 故障切除时间对暂态稳定的影响实验

3. 有无强励对暂态稳定性影响试验

4. 线路重合闸及其对系统暂态稳定性影响的实验

5. 同步发电机异步运行和再同步实验

(九) 单机带负荷实验

1. 独立系统的特性实验

2. 投、切不同负荷的实验

3. 调速器调差特性实验

4. 甩负荷实验

(十)电力系统运行实验

1. 发电机启动和调整实验

2. 电力系统运行方式实验

3. 电力系统负荷调整实验

(十一)电力系统分析实验

1. 电力系统潮流计算分析实验

2. 电力系统故障计算分析实验

3. 切机、切负荷等稳定实验

(十二)电力系统综合性、设计性实验

1. 多台机组并列运行实验

1) 多台机组依次并网实验

2) 多台机组依次退出实验

3) 调差系数不同的机组间功率分配实验

2. 电力系统调度自动化系统实验

1) 电力系统实时监控

2) 系统并网实验

3) 遥控、遥测、遥信、遥调四遥实验

4) 电力网的电压和功率分布实验

5) 电力系统有功功率平衡和频率调整实验

6) 电力系统无功功率平衡和电压调整实验

7) 电网运行方式变化实验

8) 电力系统调度运行实验

9) 发电机组退出系统运行实验

11) 系统解列及恢复实验

12) 多机组暂态稳定性实验

13) 电力系统稳定性实验

(十三)变电站综合自动化实验

1. 变电站监控实验

2. 遥测、遥控、遥信操作功能实验

3. 变电站倒闸操作实验、实训

4. 变电站送电操作实训

5. 变电站停电操作实训

6. 继电保护接线实验

7. 110kV线路保护实验

8. 变压器保护实验

9. 10kV线路保护实验

10. 电容器保护实验

11. 电动机保护实验

(十四)综合调度实验

1. 分区调频实验

2. 发电厂一次主接线设计实验

3. 复杂电力网络调度运行实验



主要仪器设备


1.YZFDZ-II电力系统综合自动化教学试验系统是一套集多种功能于一体的综合型实验平台,展示了现代电能发出和输送全过程的工作原理。这套实验设备由YZFDZ-II电力系统综合自动化教学试验系统、无穷大系统和发电机组等组成。

图3 电力系统综合自动化教学试验系统

2.电力系统综合自动化教学监控实验台是一个高度自动化的、开放式多机电力网综合试验系统,它建立在YZFDZ-Ⅱ电力系统综合自动化教学试验系统的基础之上,将多个实验平台联接成一个大的电力系统,并配置微机监控系统实现电力系统综合自动化的遥测、遥信、遥控、遥调等功能。使它能够反映现代电能的生产、传输、分配和使用的全过程,充分体现现代电力系统高度自动化、信息化、数字化的特点,实现电力系统的检测、控制、监视、保护、调度的自动化。

图4 电力系统综合自动化教学监控实验台

3.YZJCS-Ⅲ电力系统继电保护综合试验系统采用实验台结构,实验台由YZ3000微机型继电保护试验测试仪(由YZ3000高速数字物理接口箱和YZ3100功率放大装置组成)、YZ2000多功能微机保护装置、常规保护继电器、整组保护接线图、控制回路模块、按钮开关、直流电源、信号灯、蜂鸣器等附件构成。实验台面板示意图如图1-1所示。

图5 电力系统继电保护综合试验系统