专利名称：一种电力系统微机监控试验系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种微机监控试验系统，尤其是涉及ー种电カ系统微机监控试验系统。
背景技术：
现阶段的高校并无适合教学实用的教学试验系统，是为了适应现代化电カ系统对宽口径“复合型”高级技术人才的需要而研制的电カ类专业新型教学试验系统。此系统除用于试验教学以外，另可用于本、专科生的课程设计试验，也可作为研究生、科研人员的产品开发试验，还可作为电カ系统技术人员的培训基地。
实用新型内容本实用新型主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了ー种用于试验教学以夕卜，也可用于课程设计试验，产品开发试验以及电カ系统技术人员的培训装置的一种电カ系统微机监控试验系统。本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的ー种电カ系统微机监控试验系统，其特征在干，包括试验台本体，设置在试验台本体上的的计算机，与计算机连接的若干电カ系统综合自动化试验装置，以及为若干电カ系统综合自动化试验装置提供电カ的无穷大电源系统；所述电カ系统综合自动化试验装置包括依次连接的输电线路单元、微机线路保护単元、负荷调节和同期单元以及仪表测量和短路故障模拟单元。在上述的一种电カ系统微机监控试验系统，所述输电线路单元包括开关QA、调压器TS、电抗XL03以及电抗XL01，无穷大系统由380V市电经开关QA到调压器TS原边，调压器TS相串接电抗XL03和电抗XLOl与同步发电机中心点相连。在上述的一种电カ系统微机监控试验系统，所述微机线路保护单元包括与调压器TS副边串接的接触器QFS，所述接触器QFS同时与接触器QF3与接触器QF4并联ー并联节点处，节点处并ー转换开关SAV3与电压表PV3，接触器QF3、电抗XL3、电抗XLl、接触器QF3依次串连，接到发电机并网接触器QFG，接触器QF4、电抗XL4，线路保护微机、接触器QF6、电抗XL2、接触器QF2依次串接到发电机并网接触器QFG。在上述的一种电カ系统微机监控试验系统，所述负荷调节和同期単元包括接触器KMK和接触器KMN，接触器KMK、接触器KMN分别接在电抗XL4和电抗XL02上，接触器KMA、接触器KMB、接触器KMC并联后，串接在接触器KMD与接触器KMN之间，接触器QF6与电抗XL2之间并ー转换开关SAV2与电压表PV2 ;接触器QF6与电抗XL2之间的节点以及电抗XL3、电抗XLl之间的节点之间还并联ー接触器QF5 ；还包括它励电源接触器KM5，所述它励电源接触器KM5取自接触器KMl上，变压器TCl副边一路电压连接到可控硅整流模块SCR上，另一路连接到整流桥ZD上，输出的直流经过电流表PA5、平波电抗L、驱动电动机转动，直流电动机励磁绕组LM、滑线电阻器RW串联在整流桥ZD直流输出端，直流电动机与同步发电机是同轴相联，测速装置安装在转轴上，并且与TGS-04型微机调速装置连接，整流模块SCR同样也与TGS-04型微机连接，自并励接触KM6与它励接触器KM5互锁；变压器TC2副边连接WL-04B型微机励磁调节器中可控硅整流模块，可控硅模块整流输出通过发电机励磁开关接触器KM4以及接触器KM2的一组常开触点，串一电流表PA4接在同步发电机励磁绕组flf2上，为同步发电机提供励磁电流，接触器KM2的一组常闭触点串联ー电阻RM，也并联在励磁绕组flf2上，在必要时可以快速消耗转子上的功率； 变压器TCL接到单项调压器TSL原边，调压器TSL副边输出通过单项整流桥ZL整流后，接到手动励磁接触器KM3上并联在常开触点KM2与接触器KM4之间的节点以及接触器KM4与励磁绕组flf2之间的节点上，自并励接触器KM6的一端还并联在同步发电机的定子上。在上述的一种电カ系统微机监控试验系统，所述仪表測量和短路故障模拟单元包括转换开关SAVl，所述转换开关SAVl与电压表PVl并联在发电机定子与并网接触器QFG之间电流互感器TAl TV3，电压互感器TVl TV3、TV4，有功表PQ、无功表PW、电流表PAl PA3、频率表PF、机械同期表PS，以及HGWT-03型微机准同期装置通线路连接组成测量回路连接在并网接触器QF两侧。因此，本实用新型具有如下优点1.设计合理，结构简单且完全实用；2.用于试验教学以外，也可用于课程设计试验，产品开发试验以及电カ系统技术人员的培训装置。
图1为本实用新型的试验台本体结构示意图。图2为本实用新型中单个电力系统综合自动化试验装置的电路结构示意图。图3为5台电カ系统综合自动化试验装置的电路连接结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进ー步具体的说明。实施例本实用新型电カ系统微机监控试验台是ー个高度自动化的、开放式多机电カ网综合试验系统，它建立在电カ系统综合实验平台的基础之上，将多个实验平台联接成ー个大的电カ系统，并配置微机监控系统实现电力系统“四遥”功能。它能够反映现代电能的生产、传输、分配和使用的全过程，充分体现现代电カ系统高度自动化、信息化、数字化的特点，实现电カ系统的检测、控制、监视、保护、调度的自动化。这个适应新实验课程体系的开放式公共实验平台，有利于提高学生创新思维与实践能力，更好地培养出高素质的复合型人才。本实用新型包括试验台本体，设置在试验台本体上的的计算机，与计算机连接的若干电カ系统综合自动化试验装置，以及为若干电カ系统综合自动化试验装置提供电カ的无穷大电源系统；所述电カ系统综合自动化试验装置包括依次连接的输电线路单元、微机线路保护单元、负荷调节和同期单元以及仪表测量和短路故障模拟单元。输电线路单元包括开关QA、调压器TS、电抗XL03以及电抗XL01，无穷大系统由380V市电经开关QA到调压器TS原边，调压器TS相串接电抗XL03和电抗XLOI与同步发电机中心点相连。微机线路保护単元包括与调压器TS副边串接的接触器QFS，所述接触器QFS同时与接触器QF3与接触器QF4并联ー并联节点处，节点处并ー转换开关SAV3与电压表PV3，接触器QF3、电抗XL3、电抗XLl、接触器QF3依次串连，接到发电机并网接触器QFG，接触器QF4、电抗XL4，线路保护微机、接触器QF6、电抗XL2、接触器QF2依次串接到发电机并网接触器 QFG。负荷调节和同期单元包括接触器KMK和接触器KMN，接触器KMK、接触器KMN分别接在电抗XL4和电抗XL02上，接触器KMA、接触器KMB、接触器KMC并联后，串接在接触器KMD与接触器KMN之间，接触器QF6与电抗XL2之间并ー转换开关SAV2与电压表PV2 ;接触器QF6与电抗XL2之间的节点以及电抗XL3、电抗XLl之间的节点之间还并联ー接触器QF5 ；负荷调节和同期单元还包括它励电源接触器KM5，所述它励电源接触器KM5取自接触器KMl上，变压器TCl副边一路电压连接到可控硅整流模块SCR上，另一路连接到整流桥ZD上，输出的直流经过电流表PA5、平波电抗L、驱动电动机转动，直流电动机励磁绕组LM、滑线电阻器RW串联在整流桥ZD直流输出端，直流电动机与同步发电机是同轴相联，测速装置安装在转轴上，并且与TGS-04型微机调速装置连接，整流模块SCR同样也与TGS-04型微机连接，自并励接触KM6与它励接触器KM5互锁；变压器TC2副边连接WL-04B型微机励磁调节器中可控硅整流模块，可控硅模块整流输出通过发电机励磁开关接触器KM4以及接触器KM2的一组常开触点，串一电流表PA4接在同步发电机励磁绕组flf2上，为同步发电机提供励磁电流，接触器KM2的一组常闭触点串联ー电阻RM，也并联在励磁绕组flf2上，在必要时可以快速消耗转子上的功率；变压器TCL接到单项调压器TSL原边，调压器TSL副边输出通过单项整流桥ZL整流后，接到手动励磁接触器KM3上并联在常开触点KM2与接触器KM4之间的节点以及接触器KM4与励磁绕组flf2之间的节点上，自并励接触器KM6的一端还并联在同步发电机的定子上。仪表测量和短路故障模拟单元包括转换开关SAV1，所述转换开关SAVl与电压表PVl并联在发电机定子与并网接触器QFG之间电流互感器TAl TV3，电压互感器TVl TV3、TV4，有功表PQ、无功表PW、电流表PAl PA3、频率表PF、机械同期表PS，以及HGWT-O3型微机准同期装置通线路连接组成测量回路连接在并网接触器QF两侧。本电カ系统微机监控试验台是将5台电カ系统综合自动化实验台的发电机组及其控制设备作为各个电源单元组成ー个环网。电カ网一次系统接线图如图3所示。G-A、G-B、G_C、G_D、G-E分别模拟5个发电厂，从5台发电机的母线引电缆分别联接到电カ网母线MA、MB、MC、MD、ME上，模拟无穷大电源W-G则由市电380V经20kVA自耦调压器接至母线MG上，三组感性负荷分别联接至MC，MD母线上。而MD母线经联络变压器与线路中间站MF母线相联，整个一次系统构成ー个可变结构的电カ系统网络。此电カ系统主网按500KV电压等级来模拟，MD母线为220KV电压等级，每台发电机按600MW机组来模拟，无穷大电源短路容量为6000MVA。A站、B站相联通过双回400KM长距离线路将功率送入无穷大系统，也可将母联断开分别输送功率。在距离100KM的中间站的母线MF经联络变压器与220KV母线MD相联，D站在轻负荷时向系统输送功率，而当重负荷时则从系统吸收功率(当两组大小不同的A，B负荷同时投入吋)从而改变潮流方向。C站，一方面经70KM短距离线路与B站相联，另ー方面通过母联与E站相联，并且设有地方负荷。E站经200KM中距离线路与无穷大母线MG相联。此电カ网是具有多个节点的环形电カ网，通过投切线路，能灵活的改变接线方式，如切除XL。线路，电カ网则变成了一个辐射形网络，如切除XLf线路，则C站要经过长距离线路向系统输送功率，如XLe、XLF线路都断开，则电力网变成了 T型网络等等。在不改变网络主结构前提下，通过分别改变发电机有功、无功来改变潮流的分布，可以通过投、切负荷改变电カ网潮流的分布，也可以将双回路线改为单回路线输送来改变电カ网潮流的分布，还可以调整无穷大母线电压来改变电カ网潮流的分布。在不同的网络结构前提下，针对XLb线路的三相故障，可进行故障计算分析实验，此时当线路故障时其两端的线路开关QF。、QFf跳开(开关跳闸时间应整定在0. 3秒以内)。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
权利要求1.一种电力系统微机监控试验系统，其特征在于，包括试验台本体，设置在试验台本体上的的计算机，与计算机连接的若干电力系统综合自动化试验装置，以及为若干电力系统综合自动化试验装置提供电力的无穷大电源系统；所述电力系统综合自动化试验装置包括依次连接的输电线路单元、微机线路保护单元、负荷调节和同期单元以及仪表测量和短路故障模拟单元。
2.根据权利要求1所述的一种电力系统微机监控试验系统，其特征在于，所述输电线路单元包括开关QA、调压器TS、电抗XL03以及电抗XL01，无穷大系统由380V市电经开关QA到调压器TS原边，调压器TS相串接电抗XL03和电抗XLOl与同步发电机中心点相连。
3.根据权利要求2所述的一种电力系统微机监控试验系统，其特征在于，所述微机线路保护单元包括与调压器TS副边串接的接触器QFS，所述接触器QFS同时与接触器QF3与接触器QF4并联一并联节点处，节点处并一转换开关SAV3与电压表PV3，接触器QF3、电抗XL3、电抗XL1、接触器QF3依次串连，接到发电机并网接触器QFG，接触器QF4、电抗XL4，线路保护微机、接触器QF6、电抗XL2、接触器QF2依次串接到发电机并网接触器QFG。
4.根据权利要求3所述的一种电力系统微机监控试验系统，其特征在于，所述负荷调节和同期单元包括接触器KMK和接触器KMN，接触器KMK、接触器KMN分别接在电抗XL4和电抗XL02上，接触器KMA、接触器KMB、接触器KMC并联后，串接在接触器KMD与接触器KMN之间，接触器QF6与电抗XL2之间并一转换开关SAV2与电压表PV2 ;接触器QF6与电抗XL2之间的节点以及电抗XL3、电抗XLl之间的节点之间还并联一接触器QF5 ； 还包括它励电源接触器KM5，所述它励电源接触器KM5取自接触器KMl上，变压器TCl副边一路电压连接到可控硅整流模块SCR上，另一路连接到整流桥ZD上，输出的直流经过电流表PA5、平波电抗L、驱动电动机转动，直流电动机励磁绕组LM、滑线电阻器RW串联在整流桥ZD直流输出端，直流电动机与同步发电机是同轴相联，测速装置安装在转轴上，并且与TGS-04型微机调速装置连接，整流模块SCR同样也与TGS-04型微机连接，自并励接触KM6与它励接触器KM5互锁； 变压器TC2副边连接WL-04B型微机励磁调节器中可控硅整流模块，可控硅模块整流输出通过发电机励磁开关接触器KM4以及接触器KM2的一组常开触点，串一电流表PA4接在同步发电机励磁绕组flf2上，为同步发电机提供励磁电流，接触器KM2的一组常闭触点串联一电阻RM，也并联在励磁绕组flf2上，在必要时可以快速消耗转子上的功率； 变压器TCL接到单项调压器TSL原边，调压器TSL副边输出通过单项整流桥ZL整流后，接到手动励磁接触器KM3上并联在常开触点KM2与接触器KM4之间的节点以及接触器KM4与励磁绕组flf2之间的节点上，自并励接触器KM6的一端还并联在同步发电机的定子上。
5.根据权利要求4所述的一种电力系统微机监控试验系统,其特征在于,所述仪表测量和短路故障模拟单元包括转换开关SAVl，所述转换开关SAVl与电压表PVl并联在发电机定子与并网接触器QFG之间电流互感器TAl TV3，电压互感器TVl TV3、TV4，有功表PQ、无功表PW、电流表PAl PA3、频率表PF、机械同期表PS，以及HGWT-03型微机准同期装置通线路连接组成测量回路连接在并网接触器QF两侧。
专利摘要本实用新型涉及一种电力系统微机监控试验系统，包括试验台本体，设置在试验台本体上的的计算机，与计算机连接的若干电力系统综合自动化试验装置，以及为若干电力系统综合自动化试验装置提供电力的无穷大电源系统；所述电力系统综合自动化试验装置包括依次连接的输电线路单元、微机线路保护单元、负荷调节和同期单元以及仪表测量和短路故障模拟单元。因此，本实用新型具有如下优点1.设计合理，结构简单且完全实用；2.用于试验教学以外，也可用于课程设计试验，产品开发试验以及电力系统技术人员的培训装置。
文档编号G09B23/18GK202871160SQ201220501969
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日
发明者李军 申请人:武汉华大电力自动技术有限责任公司