10kV配网仿真智能培训系统技术条件书.docx
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10kV配网仿真智能培训系统技术条件书
附件1:
10kV配网仿真智能培训系统技术条件书
一、10kV配网仿真智能培训系统的功能与要求
10kV配网仿真智能培训系统拟建成一个完全符合配电设计规范和实际现场的典型配电实训室,配电实训室在接线方式和设备选型上考虑具有代表性,并适当超前。
为了方便开展实训、技术等级鉴定和技术考核,将实训教学区放在配电室内,形成一个“教、做、练”为一体的多功能技能实训室。
通过该实训室,对学员的系统培训、演示和操作,使学员了解典型客户配电所的使用环境与功能,掌握配电系统主接线方式、配电设备配置的基本原理与实际操作技能,学会常见故障的分析与排查、提高突发事件的处理能力等,规避课堂、书本知识的局限性。
从而提高电力营销、供用电技术、用电检查、继电保护、变电站运行值守等相关工种岗位的综合业务技能水平。
配电线路实训室建成后,通过模拟用户高低压配电室实景的培训,可以保证供用电技术专业、市场营销(电力营销)专业的多项技能实训、考核和技术鉴定,其中包括业务受理、供用电合同修签、业扩现场勘查、供电方案设计审核、配电工程竣工验收、客户停送电、用电检查人员对客户设备安全运行、双电源转换、自备电源投入、继电保护、合同履约、电能表抄表、业务变更现场勘查、用电检查现场模拟、电能计量装置现场校验、现场装表接电模拟以及变配电值班等现场实际操作、技能实训、考核和技术鉴定;同样也可对在职的电力营销人员、变配电值班电工人员、客户进网操作电工进行技能培训与技能鉴定考评工作。
二、培训规模、建设思想与系统特点
配电线路实训室建设规模为能同时容纳30人实训。
该实训室采用典型客户配电所方案,按照10kV及以下变电所设计规范要求,高低压开关柜等变配电设备全部实物安装,并且尽可能包含所有常见柜体和设备,连接虚拟加载系统(节约电能同时安全可靠),通电演示常见的故障、控制回路故障和现场运行环境,学员可在系统上进行实际刀闸操作,在操作前可在学员机上填写各种工作票和操作票等,可设置各种故障让学员分析排查;可对装置进行安全检查和功能验收;观察各种故障现象等。
该系统具有下面的要求:
1、实训室与典型客户现场一致,高低压柜体、开关与真实现场完全一致;显示、标示等与真实现场一致;
2、安全可靠;系统使用虚拟加载系统供电,并且设置各种漏电保护功能,保证教师、学员和设备的安全;
3、节省电能;系统采用虚拟加载技术,不需要耗能的负载就可真实呈现典型客户现场;
4、培训功能齐全;系统不仅可以操作运行,而且设置各种故障(短路保护、缺相、接地、过负荷等)。
三、实训室可实现的培训和鉴定项目
1.识读配电所的一次接线,认识高低压配电设备结构、形状、参数;
2.客户供电方案设计图纸审核;
3.配电工程的竣工验收、安全用电检查;
4.变配电设备的调试、运行、维护、操作;
5.配电装置的停电送电;
6.营抄技能知识的实训;
7.设置和演示断速保护实训;
8.设置和演示过流保护实训;
9.设置和演示分合闸实训;
10.设置和演示高压断路器拒合闸实训;
11.设置和演示高压断路器拒分闸实训;
12.电能计量现场校验、装表、接线功能实训;
13.典型的电能表错误接线实训;
14.典型的电能表窃电实训;
15.设置和演示变压器轻瓦斯故障现象的实训;
16.设置和演示变压器重瓦斯故障现象的仿真实训;
17.变压器匝间短路的故障的设置和演示
18.模拟负荷控制第一轮、第二轮跳闸实验;
19.各故障点分值设置与上传功能;
20.补偿电容器故障设置指示功能;
21.电容自动补偿的指示仿真功能;
22.开关刀闸操作安全规程的实训;
23.各种工作票和操作票的开写;
24.一次各种故障的演示实训;
25.二次回路各种故障的分析查找实训。
可开展的技能鉴定项目:
1、用电检查人员的高、中、低技术鉴定和考评;
2、装表接电人员的高、中、低技术鉴定和考评;
3、高低压电工值班人员的高、中、低技术鉴定和考评;
4、高低压运行人员的高、中、低技术鉴定和考评;
5、抄表收费人员的高、中、低技术鉴定和考评;
6、配电电技术专业人员的高、中、低技术鉴定和考评。
四、软件系统要求
⑴.软件系统包括控制软件和供电方案图纸设计审核及操作票软件。
它们是硬件系统的配套软件,可控制整套典型客户配电系统的启动、停止、故障设置、各种保护的实现。
以及设定高压开关柜相应工作状态。
软件系统可通过485通讯接口接收各个柜体中开关的动作。
对设备动作状态进行定义(正确或错误)。
⑵.可通过软件控制设备的运行状态,如:
当软件发出过流保护动作后,相应保护继电器动作并发出跳闸信号,开关动作后,返回一个动作信号。
软件接受返回信号并显示出来,当保护设备动作,而开关设备无动作则软件提示开关未动作。
⑶.可通过软件设置故障状态,如:
相间短路、轻瓦斯动作、断路器拒合、断路器拒分等。
⑷.教练员计算机通过internet网与30台学员计算机相连。
供电设计审核模块软件及操作票软件可以实现设计审核计算机化,通过该网络、典型客户配电系统设计审核模块软件和操作票软件可以进行10kV典型客户配电系统供电方案会审、10kV配电室图纸审查及操作票填写执行等项目培训。
并为考核提供了分值;操作票的填写审核也在此模块实现。
①.通过教练员机上的供电设计审核模块软件,教师在教练员机上从典型客户主接线图或二次线路图库中调出一个正确的主接线或二次线路图,然后教师可以在该图上移动、删除设备(高压开关、互感器、避雷器、二次保护电路、测量电路、计量电路等)以及编辑修改设备的规格型号、容量参数、额定值、电缆线径、母排大小、互感器变比、主开关容量、发电机参数等。
教练员把修改编辑后的主接线图和二次线路图通过网络发给学员,让学员审核供电系统主接线是否符合要求;审核各种设备的配置(规格型号,容量参数,额定值,电缆线径,母排大小,互感器变比,主开关容量,主开关与变压器的配合是否合理,出线开关与用电设备容量是否合适,发电机参数是否合适);设备配置是否齐全;图纸是否齐全。
教练员可以设置每个错误点的分值。
学员审核后上传给教练员机,由教练员机统计学员有多少错误点审核正确,多少错误点审核不正确,并统计出该学员的成绩。
②.操作票的填写审核软件允许教练员通过教练员机和网络给学员下达操作任务、操作目的、操作时间和操作人,由学员在学员机上填写操作票;填写完成传给教师审核,审核无误后,学员在实际系统上执行操作。
五、网络要求
⑴.网络部分包括教练员计算机一台、30台学员机、通讯控制器、加载系统和模拟显示屏。
⑵.网络系统把各个柜体中的虚负荷,故障设置器及计算机有机联系起来,使单个个体连接成为一个有机整体。
计算机通过网络了解各个开关的分合位置,当前各点故障状态,负荷情况,电压、电流和功率因数等信息,通过计算和判断控制各个加载系统;达到真实系统一样的效果。
六、故障设置与实现
教练员计算机通过RS232口与通讯控制器相连,然后通讯控制器的RS485口把模拟显示屏和各个加载设故系统相连。
通过该485网络和加载设故系统可以进行刀闸操作和各种故障的设置和模拟。
各柜体可设置的故障点间各柜体说明部分。
⑴.高低压进线柜故障设置与实现
考虑到培训的安全性,高压母线不通入10kV电压,低压母线也不通入380V;而是由加载设故系统提供需要的各种模拟、数字、遥信、遥测、遥调信号;另外加载设故系统由各种触电保护和过载保护;保证在培训中设备和人员的安全。
直流柜为模拟仿真各种真实设备操作、维护提供220VDC电源。
高压开关柜内所有电器设备均可实现实际操作,如:
高压断路器就地分合闸,远方分合闸。
电流互感器中的电流,实现二次回路全仿真布设,指示、保护仪表、设备等全部按真实设计,可以实现保护回路报警、跳闸等功能。
故障时可以实现保护跳闸,可以设置拒分拒合,闭锁失效等。
电流表、电压表、电度表、信号灯指示正常,五防功能正常。
两面进线柜可以实现互为闭锁,互为备自投。
可以设置闭锁失效和备自投失效、备自投乱投等。
表1高压进线柜故障设置和保护设置列表
故障现象
原因分析及排除方法
综保控制部分拒动
综保控制电源断线
合闸拒动
遥控合闸电源断线。
手动合闸回路断线。
分闸拒动
手动分闸回路断线。
失压保护动作
失压保护断线。
电流保护失效
U相电流回路断线。
W相电流回路断线。
电流表没有指示
1A电流表回路断线。
2A电流表回路断线。
1#进线柜有压检测不显示
YMa与综保断线。
Ymb与综保断线。
电压指示不正确
电压表缺相,HKU相断线。
带电显示缺相
带电显示的U相断线。
带电显示的W相断线。
电流检测失效
U相电流检测回路断线。
W相电流检测断线。
连
合闸指示灯不亮
合闸指示灯回路断线。
分闸指示灯不亮
分闸指示灯回路断线。
合闸闭锁回路失效
合闸回路闭锁没有打开。
表2低压进线柜故障设置和保护设置列表
故障现象
原因分析及排除方法
备自投失效1#低压进线柜误投
原因:
1#低压进线柜控制电源闭锁回路失效。
原因:
1#低压进线柜发电机闭锁回路失效。
原因:
发电机控制回路闭锁失效。
原因:
发电机控制回路闭锁失效。
失压保护动作断路器合不上闸
原因:
失压保护回路断线。
发电机失压脱扣动作断路器合不上闸。
原因:
失压脱扣保护回路断线。
断路器不分闸
原因:
断路器分闸回路断线。
发电机断路器不分闸。
断路器不合闸
原因:
断路器合闸回路断线。
发电机断路器不合闸。
1#低压进线柜断路器没有控制电源
原因:
断路器控制电源回路断线。
发电机断路器没有控制电源。
原因:
发电机断路器控制电源回路断线。
电流表不指示
U相电流表不指示。
原因:
电流表回路断线。
B相电流表不指示。
原因:
电流表回路断线。
C相电流表不指示。
原因:
电流表回路断线。
6AA电容柜功率因素表没有指示
原因:
A相采样电流回路断线。
电压表指示不正确
缺相。
原因:
电压表A相断线。
表3高低压计量错误设置表
故障现象
原因分析及排除方法
电能表计量不正常
U相电压断线。
U相电压断线。
V相电压断线。
V相电压断线。
W相电压断线。
W相电压断线。
三相电压相别错接为v、w、u。
三相电压相别错接为v、w、u。
三相电压相别错接为w、u、v。
三相电压相别错接为w、u、v。
三相电压相别错接为w、v、u。
三相电压相别错接为w、v、u。
三相电压相别错接为v、u、w。
三相电压相别错接为v、u、w。
三相电压相别错接为u、w、v。
三相电压相别错接为u、w、v。
U相电流断线。
U相电流断线。
W相电流断线。
W相电流断线。
U相电流互感器短路
电能表U相电流短路
W相电流短路
电能表W相电流短路
U相电流反向。
W相电流反向。
电流相别错接为w、u。
⑵.高压TV柜故障设置与实现
其高压TV柜故障列表见表4。
表4高压TV柜故障设置和保护设置列表
故障现象
原因分析及排除方法
电压表无指示
A相TV二次断线。
B相TV二次断线。
C相TV二次断线。
⑶.高低压出线柜的改造与实现
加载设故系统提供0~220V的二次电压加在高低压电压互感器的二次;0~50A的电流加载电流互感器的二次,这样和模拟故障监视控制器一起在教练员机的控制下就可以实现各种真实设备操作和真实现场故障的呈现。
实现二次回路全仿真布设,指示、保护仪表、设备等全部按真实设计,可以实现保护回路报警、跳闸等功能。
故障时可以实现保护跳闸,可以设置拒分拒合,闭锁失效等。
电流表、电压表、电度表、信号灯指示正常,五防功能正常。
其高低出线柜故障列表见表5和表6所示。
表5高压出线柜故障设置和保护设置列表
故障现象
原因分析及排除方法
拒合
QF合闸回路断线。
QF跳跃
防跳回路断线,KK开关未复位。
QF误跳
跳闸回路错误连接。
QF拒分
分闸回路断线。
重瓦斯拒跳闸
重瓦斯跳闸回路断线。
零序跳闸拒动
零序跳闸回路断线。
过电流跳闸拒动
过电流跳闸回路断线。
模拟重瓦斯跳闸
重瓦斯继电器接通。
QF跳闸
轻瓦斯报警
轻瓦斯继电器闭合。
轻瓦斯报警
模拟过温报警
过温报警接点闭合。
过问报警
失压保护动作
失压保护回路断线。
带电显示缺相
带电显示器V相断线。
带电显示器W相断线。
速断过载,电流保护失效,信号屏报警
U相速断过载,电流保护失效,信号屏报警。
C相过载,速断电流保护拒跳。
速断报警失效
U相速断报警失效。
1LJ电流线圈短路。
C相速断报警失效。
2LJ线圈短路。
过载报警失效
A相过载报警失效。
3LJ电流线圈短路。
C相过载报警失效。
4LJ线圈短路。
电流表不指示
1A电流表不指示。
1A电流表回路断线。
2A电流表不指示。
2A电流表回路断线。
3A电流表不指示。
3A电流表回路断线。
零序电流保护拒动
零序电流互感器次级短路。
拆
QF不储能
储能回路断线。
储能灯不亮
储能灯回路断线。
分闸灯不亮
分闸灯回路断线。
合闸灯不亮
合闸灯回路断线。
表6低压出线柜故障设置和保护设置列表
故障现象
原因分析及排除方法
电流表不指示
1A电流表不指示。
原因:
电流表回路断线。
2A电流表不指示。
原因:
电流表回路断线。
3A电流表不指示。
原因:
电流表回路断线。
1A2A3A电流表指示均不正确。
原因:
电流表共用零线断线。
4A电流表不指示。
原因:
电流表回路断线。
5A电流表不指示。
原因:
电流表回路断线。
6A电流表不指示。
原因:
电流表回路断线。
4A5A6A电流表指示均不正确。
原因:
电流表共用零线断线。
7A电流表不指示。
原因:
电流表回路断线。
8A电流表不指示。
原因:
电流表回路断线。
9A电流表不指示。
原因:
电流表回路断线。
7A8A9A电流表指示均不正确。
原因:
电流表共用零线断线。
10A电流表不指示。
原因:
电流表回路断线。
11A电流表不指示。
原因:
电流表回路断线。
12A电流表不指示。
原因:
电流表回路断线。
10A11A12A电流表指示均不正确。
原因:
电流表公用零线断线。
13A电流表不指示。
原因:
电流表回路断线。
14A电流表不指示。
原因:
电流表回路断线。
15A电流表不指示。
原因:
电流表回路断线。
13A14A15A电流表指示均不正确。
原因:
电流表公用零线断线。
16A电流表不指示。
原因:
电流表回路断线。
17A电流表不指示。
原因:
电流表回路断线。
18A电流表不指示。
原因:
电流表回路断线。
16A17A18A电流表指示均不正确。
原因:
电流表共用零线断线。
⑸.低压母联柜故障设置与实现
低压母联柜故障列表见表7。
表7低压母联柜故障设置和保护设置列表
故障现象
原因分析及排除方法
备自投失效I母电源不能送到II母
原因:
KA继电器不吸合线圈回路断线
断路器不合闸
原因:
断路器合闸回路断线
断路器不分闸
原因:
断路器分闸回路断线
欠压保护动作断路器合不上闸
原因:
欠压保护回路断线
电流表不指示
U相电流表不指示。
原因:
电流表回路断线
V相电流表不指示。
原因:
电流表回路断线
W相电流表不指示。
原因:
电流表回路断线
电压表指示不正确
缺相。
原因:
电压表U相断线。
备自投失效断路器乱投
原因:
断路器备自投闭锁接点失效。
⑹.低压电容器补偿柜的故障设置与实现
低压加载设故系统监视控制电容器补偿柜。
保证设备、教练员和学员的安全并且减少实负荷的功耗。
低压加载设故系统可以呈现补偿柜的各种故障,同时向教练员机反馈开关状态信息,教练员机通过RS485口给模拟显示屏提供出线柜的开关状态。
低压加载设故系统源提供0~380V的电压和0~5A的电流注入电容器控制器电流输入端,这样和模拟故障监视控制器一起在教练员机的控制下就可以实现各种真实设备操作和真实现场故障的呈现。
实现二次回路全仿真布设和电流表、电压表、信号灯和功率因数表指示正常。
虚负荷电源的电压和电流的相角根据低压出线柜分合闸多少,通过教练员机计算得出实际负荷功率因数,再根据补偿要求算出应该补偿电容的组数,控制模拟控制器动作。
同时低压加载设故系统还监视开关状态,它与教练员机相连,完成教练员机下达的各种控制和设置故障命令,以及向教练机汇报补偿电容投入的组数。
其低压电容器补偿柜故障列表见表8。
表8低压电容器补偿柜故障设置和保护设置列表
故障现象
原因分析及排除方法
在自动档补偿电容不按照控制器的指令投入,出现一路拒投;两路拒投至八路拒投。
线路功率因数补偿无效
原因:
控制器至接触器控制回路断线。
在手动档补偿电容不按照控制开关的指令投入,出现一路拒投;两路拒投至八路拒投。
线路功率因数补偿无效
原因:
控制开关至接触器控制回路断线。
1)在自动档手动挡补偿电容均不按照控制开关的指令投入,出现一路拒投;两路拒投至八路拒投。
线路功率因数补偿无效。
2)可以模拟电容柜正常工作状态时,某一路电容故障,电流增大,使接触器跳闸的故障现象
原因:
接触器线圈至热继电器保护接点之间接线断线。
电流表不指示
U相电流表不指示。
原因:
电流表回路断线。
V相电流表不指示。
原因:
电流表回路断线。
W相电流表不指示。
原因:
电流表回路断线。
电压表指示不正确
原因:
电压表缺相U相断线。
电容器乱投
原因:
来自8AA或1AA的电压反向。
原因:
来自8AA或1AA的电流反向。
指示灯指示不正确
原因:
第一组U相断线。
原因:
第一组W相断线。
原因:
第二组U相断线。
原因:
第二组W相断线。
七、10kV配网仿真智能培训系统所需主要设备、材料明细(10kV配网系统已建设好)
序号
设备名称
单位
数量
1
电缆等材料
批
1
2
中置柜加载设故系统
套
1
3
环网柜加载设故系统
套
1
4
GCK加载设故系统
套
1
5
GCK加载设故系统
套
1
6
控制软件
套
1
7
设计图纸审核软件
套
1
8
模拟屏(动态显示运行方式)
台
1
9
教练员计算机
台
1
10
学员计算机
台
30
11
投影设备
套
1
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