一、設計理念與目標定位
工廠供電綜合自動化實訓系統是專為培養(yǎng)工業(yè)自動化領域的專業(yè)人才而設計的模擬平臺。它旨在通過高度仿真的生產環(huán)境，讓學員能夠親身體驗和操作真實的工廠供電系統，從而掌握供電系統的設計、安裝、調試及維護等關鍵技能。該系統的設計理念強調“學以致用”，即通過實踐教學的方式，讓理論知識與實際操作緊密結合，提高學員的動手能力和解決實際問題的能力。
二、功能特點與技術優(yōu)勢
1. 高度仿真：該系統通過先進的計算機仿真技術，模擬出真實的工廠供電環(huán)境，包括電力傳輸、分配和控制等多個環(huán)節(jié)。學員可以在安全無風險的情況下進行各種操作練習。
2. 綜合性強：覆蓋了從基本的電路知識到復雜的自動化控制系統的多個層面，使學員能夠全面了解和掌握工廠供電系統的工作原理及其應用。
3. 交互性好：配備有友好的用戶界面和豐富的交互手段，如觸摸屏操作、虛擬現實（VR）技術等，增強了學習的趣味性和互動性。
4. 實時反饋：系統可以實時監(jiān)測學員的操作過程，并給出相應的反饋和評估，幫助學員及時了解自己的學習進展和存在的問題。
5. 模塊化設計：各功能模塊可以根據需要自由組合或更換，方便教學過程中根據不同的教學內容進行快速調整。
三、在工業(yè)培訓中的重要性
1. 技能提升：通過使用這一系統，學員不僅能夠學習到最新的工業(yè)自動化技術，還能夠通過實踐操作大幅提升自己的技術水平和解決問題的能力。
2. 理論與實踐結合：該系統的應用使得理論知識與實際操作之間的差距得以有效縮小，幫助學員更好地理解和掌握復雜的供電系統知識。
3. 創(chuàng)新能力培養(yǎng)：通過模擬真實工作場景下的各種挑戰(zhàn)和問題，激發(fā)學員的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。
4. 適應未來需求：隨著工業(yè)4.0的到來，對自動化技術人才的需求日益增加。該系統的引入有助于教育機構和企業(yè)提前準備，培養(yǎng)符合未來工業(yè)發(fā)展需求的高素質技術人才。
總結而言，工廠供電綜合自動化實訓系統作為一種新型的教育工具，不僅為工業(yè)自動化專業(yè)的學員提供了一個高效、實用的學習平臺，也為整個工業(yè)培訓領域帶來了新的發(fā)展機遇。隨著技術的不斷進步和應用的深化，相信這一系統將在未來的工業(yè)人才培養(yǎng)中發(fā)揮越來越重要的作用。
產品簡介：
DB-GC01 工廠供電綜合自動化實訓系統
一、 概 述
現代化工廠（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絡升級的需要。針對這種情況，將綜合自動化技術融入到工廠供電系統中已成為一種必然趨勢和發(fā)展方向。DB-GC01 工廠供電綜合自動化實訓系統正是依據高職高專《工廠電器與供電》、《電氣設備及運行維護》、《供配電技術》、《供用電網絡繼電保護》、《配電系統自動化》和《配電網自動化技術》等課程的實訓教學要求，結合工廠供電系統的實際應用和發(fā)展而設計的綜合型實訓系統。
二、 特 點
全面性：工廠供電綜合自動化實訓系統能清楚地反映典型工廠供電系統的一次和二次部分，綜合采用多種工廠供電實際應用的電氣設備。能夠實現工廠供電系統的受電、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技術，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：工廠供電綜合自動化實訓系統結構清晰，運行靈活，操作可靠。
三、 技術性能
1. 輸入電源：三相四線 AC380V±10% 50±2%Hz；
2. 整機容量：≤3kVA；
3. 實訓臺采用鐵質亞光密紋噴塑，鋁質面板；
4. RS-485和以太網兩種通訊接口；標準MODBUS通訊協議；
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. 工廠供電綜合自動化實訓系統由供配電系統主接線模擬屏、計量柜、控制柜、監(jiān)控軟件等四部分構成。
7. 工廠供電綜合自動化實訓系統能模擬中型工廠的供配電系統，采用控制屏結構，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成 ，整個系統有兩路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；為了提高用電質量，配置了無功補償裝置；為了實現自動化控制，配置了PC機和PLC控制器，實現了整個系統的“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（3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）：具有三段式過流保護，低壓閉鎖電流保護，單相接地保護，反時限過流保護，過電流前加速，過電流后加速，重合閘等功能；微機電動機保護裝置（1只）：具有電流速斷，過電流，電流反時限，零序過流保護，負序電流保護和低電壓保護等功能；微機變壓器保護裝置（1只）：具有電流速斷，過電流，電流反時限，零序過流保護，負序電流保護和低電壓保護等功能；微機無功補償裝置（1只）：能自動追蹤電網功率因數并控制電容器組的投切，具有手動和自動投切功能。根據變壓器的無功功率進行分相補償，電容器組循環(huán)工作，使每組電容器均勻投運，從而減少電能損耗和電壓損失，提高設備的使用效率；微機備自投裝置（1只）：有進線備投和母聯備投方式可選 ，當主進線電源模擬故障失電后，備自投裝置能自動地將備用進線電源投到工作母線上，以此保證連接在工作母線上的負荷仍能正常工作，提高供電的可靠性和穩(wěn)定性。同時具有自適應功能，當檢測到主進線電源恢復時，自動斷開備用進線斷路器，延時閉合主進線，實現主進線電壓恢復時自動切換后投入過程；同時要求所有的微機保護裝置均采用TI公司的高性能DSP作為控制核心芯片，采集外部系統的電流、電壓以及輸入輸出開關量，并送液晶顯示。具有故障錄波功能，可顯示故障波形。
尖峰諧波綜合保護器(2只)：采用四星形接法，可將相間過電壓大大降低，保護的可靠性大為提高。用氧化鋅非線性電阻和高能碳化硅組合結構，實現優(yōu)勢互補，提高了產品的使用壽命。電壓沖擊系數為1，在各種電壓波形下放電電壓值相等，不受各種操作過電壓波形影響。過電壓保護值準確，保護性能優(yōu)良。保護的閥值電壓低，保護效果好，如400V系統，保護電壓最低可以達到430v以下，只要超過430V的各種干擾過電壓，都可以很好的濾除；
10. 上位機得監(jiān)控軟件，監(jiān)控主機與現場智能設備采用RS485總線，Modbus-RTU協議構建底層監(jiān)控網絡。主要實現以下功能：1、對供配電一次系統進行組態(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；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、分析實驗數據；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、根據采集的母線電量實現對電壓、無功的自動調整。
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) 備投投入條件測試
(2) 進線備投（明備用）及自適應
(3) 母聯備投（暗備用）及自適應
(4) 無功補償裝置認知
(5) 手動/自動功率因數補償
(6) 線路無功控制
(7) VQC電壓無功控制
3. 工廠高壓線路的微機繼電保護
(1) 模擬系統正常、最大、最小運行方式
(2) 模擬系統短路
(3) 電秒表的正確操作
(4) 微機線路保護裝置參數整定操作
(5) 線路無時限電流速斷保護
(6) 線路帶時限電流速斷保護
(7) 線路定時限過電流保護
(8) 線路反時限過電流保護
(9) 線路電流電壓連鎖保護
(10) 線路的接地保護
4. 高壓電動機的繼電保護
(1) 變頻器參數整定操作
(2) 變頻器開環(huán)調速
(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整定操作
(5) 電動機的速斷保護
(6) 電動機的反時限過流保護
(7) 電動機的低電壓保護
(8) 電動機的接地保護
5. 變壓器微機繼電保護
(1) 變壓器電流速斷保護
(2) 變壓器過電流保護
(3) 變壓器瓦斯保護
(4) 變壓器過負荷保護
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
| 序號 | 設備名稱 | 型號 | 單位 | 數量 | 備注 |
| 1 | 帶燈按鈕 | 直徑16，長方形頭 24V紅 | 個 | 13 | |
| 2 | 帶燈按鈕 | 直徑16，長方形頭 24V綠 | 個 | 13 | |
| 3 | 按鈕開關 | 直徑16，圓頭 紅 點動 | 個 | 1 | |
| 4 | 按鈕開關 | 直徑16，圓頭 綠 點動 | 個 | 1 | |
| 5 | 指示燈 | 直徑16，圓頭 紅，24V | 個 | 2 | |
| 6 | 指示燈 | 直徑16，圓頭 黃，220V | 個 | 1 | |
| 7 | 指示燈 | 直徑16，圓頭 綠，220V | 個 | 6 | |
| 8 | 指示燈 | 直徑16，圓頭 紅，220V | 個 | 1 | |
| 9 | 按鈕開關 | 直徑22，帶自鎖、紅 | 個 | 4 | |
| 10 | 漏電開關 | DZ47LE32 16A 3P+N | 個 | 1 | |
| 11 | 空氣開關 | 2P | 個 | 1 | |
| 12 | 保險座 | 5×20 含6A保險 | 個 | 4 | |
| 13 | 組合開關 | LW8-10 2檔 0/1 3節(jié) | 個 | 8 | |
| 14 | 旋鈕開關 | 直徑16，黑色，帶自鎖 | 個 | 4 | |
| 15 | 旋鈕開關 | 直徑22，帶自鎖、帶燈24V，紅 | 個 | 14 | |
| 16 | 中間繼電器 | 透明14腳，帶燈，24V | 個 | 100 | |
| 17 | 交流接觸器 | CJX2-0910 220V | 個 | 13 | |
| 18 | 電壓表 | 6L2 450V | 個 | 1 | |
| 19 | 電流表 | 6L2 10A | 個 | 3 | |
| 20 | 頻率表 | 6L2 100V 5A | 個 | 1 | |
| 21 | 功率因數表 | 6L2 100V 5A | 個 | 1 | |
| 22 | 有功功率表 | 6L2 100V 5A | 個 | 1 | |
| 23 | 無功功率表 | 6L2 100V 5A | 個 | 1 | |
| 24 | 電壓表 | 6L2 量程40KV 100V對應35KV | 個 | 2 | |
| 25 | 電壓表 | 6L2 量程12KV 100V對應10KV | 個 | 2 | |
| 26 | 電壓表 | 6L2 量程12KV 220V對應10KV | 個 | 1 | |
| 27 | 三相有功電能表 | DT862 3×57.7/100V 3×1.5(6A)A | 個 | 1 | |
| 28 | 三相無功電能表 | DX863 3×100V 3×1.5(6A)A | 個 | 1 | |
| 29 | 電子式三相電能表 | DTS196 3×57.7/100V 3×1.5(6A)A | 個 | 1 | |
| 30 | 多功能智能儀表 | 100V 5A 開孔尺寸88×88 | 個 | 1 | |
| 31 | 電秒表 | 417B 開孔尺寸90×45 | 個 | 1 | |
| 32 | 萬能轉換開關 | LW8-10 4檔 0/UAB/UBC/UAC | 個 | 5 | |
| 33 | 電流互感器 | 一次穿心5:5 | 個 | 57 | |
| 34 | 琺瑯管電阻 | 50歐姆300W | 個 | 20 | |
| 35 | 觸摸屏 | 7吋昆侖通態(tài) | 個 | 1 | 含下載線、PLC通訊線 |
| 36 | 無功功率補償儀 | 開孔尺寸113×113 4路 | 個 | 1 | |
| 37 | PLC | CPU114-1BD20-0X24 | 套 | 1 | 含編程電纜 |
| 38 | PLC擴展模塊 | 30DI 9DO | 臺 | 1 | |
| 39 | 三相調壓器 | 3KW | 個 | 1 | |
| 40 | 三相干式變壓器 | 3KW | 個 | 1 | |
| 41 | 變頻器 | D720 0.4KW | 1 | ||
| 42 | 勵磁電源 | 0-30V | 套 | 1 | |
| 43 | 三相異步電機 | 臺 | 1 | ||
| 44 | 三相同步發(fā)電機 | 臺 | 1 | ||
| 45 | 直流開關電源 | DC220V 2A | 個 | 1 | |
| 46 | 微機保護 | 備自投、線路、電動機、變壓器微機保護 | 臺 | 各1 | |
| 47 | 接線柱 | 安全性 | 個 | 若干 |
