TW-GDGD02智能供配電綜合實驗室

一、概述

智能供配電綜合實訓系統(tǒng)是我公司根據《高級電工技術》、《電力系統(tǒng)自動裝置原理》、《變電站綜合自動化》結合《工廠供電》、《供配電技術》、《電力系統(tǒng)微機保護》等課程研制生產的。主要針對教材中的10Kv降壓變電所、供配電線路中所涉及的微機繼電保護裝置、備用電源自動投入裝置、無功自動補償裝置、智能采集模塊等電氣一次、二次、控制、保護等重點教學內容進行設計開發(fā)的，通過在本實訓裝置的技能訓練能在深入理解專業(yè)知識的同時，培養(yǎng)學生的實踐技能。并且本套實訓裝置還有利于學生對高壓開關柜、電流互感器、電壓互感器、模擬表計、數(shù)字表計及開關元器件工作特性和接線原理的理解和掌握。

本實訓裝置設備均采用標準的工業(yè)現(xiàn)場設備，如隔離開關、接地刀、避雷器、真空斷路器、帶電顯示儀、電壓，電流互感器等。微機繼電保護裝置采用許繼生產的保護裝置。

二、高壓開關柜部分

KYN28A型高壓開關柜系戶內金屬鎧裝中置移開式開關設備，是3-10千伏三相交流50Hz單母線及單母線分段系統(tǒng)的成套配電裝置。主要用于發(fā)電廠，中小型發(fā)電機送電、工礦企事業(yè)配電以及電業(yè)系統(tǒng)的二次變電所的受電、送電及大型高壓廠用變起動等。實行控制保護、監(jiān)測之用，具有防止帶負荷推拉手車、防止誤操作斷路器、防止接地開關處在閉合位置時關合斷路器、防止誤入帶電隔室、防止在帶電時誤合接地開關的聯(lián)鎖功能。如圖1，本套高壓開關柜由高壓進線柜、高壓PT柜、高壓計量柜、高壓變壓器出線柜共7面柜體組成。

1、KYN28A型高壓開關柜外觀

圖1 KYN28A抽出式高壓開關柜外觀圖

開關設備按GB3906-91中的鎧裝式金屬封閉開關設備而設計。整體是由柜體和中置式可抽出部件（即手車）兩大部分組成(見圖)。柜體分四個單獨的隔室，外殼防護等級為IP4X，各小室間和斷路器室門打開時防護等級為IP2X。具有架空進出線、電纜進出線及其它功能方案，經排列、組合后能成為各種方案形式的配電裝置。本開關設備可以從正面進行安裝調試和維護，因此它可以背靠組成雙重排列和靠墻安裝，提高了開關設備的安全性、靈活性，減少了占地面積。

2、高壓一次系統(tǒng)圖

圖2 KYN28A型高壓開關柜一次系統(tǒng)圖

3、KYN28A高壓開關柜主要技術參數(shù)

4、KYN28A高壓開關柜結構認知

·外殼

開關設備的外殼是選用進口敷鋁鋅薄鋼板，經CNC機床加工，并采取多重折邊工藝。整個柜體不僅具有高精度，而且還具有很強的抗腐蝕與抗氧化作用。由于柜體采用多重折邊工藝，使柜體比其它同類設備柜體整體重量輕、機械強度高、外形美觀。柜體采用組裝式結構，用拉鉚螺母和高強度的螺栓聯(lián)接而成。整個柜體具有加工生產周期短、零部件通用性強、占地面積少的優(yōu)點。

·手車

手車骨架也采用薄鋼板經CNC機床加工后組裝而成。手車與柜體絕緣配合機械聯(lián)鎖安全、可靠、靈活。手車在柜體內有試驗位置和工作位置，每一位置都分別有定位裝置，以保證聯(lián)鎖可靠，必須按聯(lián)鎖防誤操作程序進行操作。各種手車均采用蝸輪、蝸桿搖動推進、退出，其操作輕便、靈活，適合于各種值班人員操作。手車當需要移開柜體時，用一輛專用轉運小車，就可以方便取出，進行各種檢查、維護；而且采用中置式，整個小車體積小，檢查、維護都極方便。

·隔室

開關設備的主要電氣元件都有其獨立的隔室，即：斷路器隔室、母線隔室內、電纜隔室、繼電器儀表室。各隔室間防護等級都達到IP2X；除繼電器室外，其它三隔室分別有其泄壓通道。由于采用了中置式形式，電纜室高度大大增加，因此設備可接多路電纜。

圖3 KYN28A型高壓開關柜結構示意圖

·斷路器隔室

隔室兩側安裝了軌道，供手車在柜內由隔離位置/試驗位置移動滑行至工作位置，靜觸頭盒的隔板（活門）安裝在手車室內的后壁上。當手車從斷開位置/試驗位置移動到工作位置過程中，上下靜觸頭盒上的活門與手車聯(lián)動，同時自動打開；當反方向移動時活門則自動閉合，直至手車退至一定位置安全覆蓋住靜觸頭盒，形成有效隔離，同時由于上、下活門不聯(lián)動，在檢修時，可鎖定帶電側的活門，從而保證檢修維護人員不觸及帶電體，在斷路器室門關閉時，手車同樣能被操作，通過上門觀察窗，可以觀察隔室內手車所處位置、合、分閘顯示、儲能狀況。

·母線隔室

主母線是單臺拼接相互貫穿聯(lián)接。通過支母線和靜觸頭盒固定，主母線和聯(lián)絡母線為矩形截面的銅排，用于大電流負荷時采用雙根母線拼成。支母線通過螺栓聯(lián)接于靜觸頭盒和主母線，不需要其它支撐。對于特殊需要，母線可用熱縮套和聯(lián)接螺栓絕緣套和端帽覆蓋，相鄰柜母線用套管固定。這樣聯(lián)接母線間所保留的空氣緩沖，在如果出現(xiàn)內部故障電弧時，能防止其貫穿熔化，套管能有效把事故限制在隔室內而不向其它柜蔓延。

·電纜隔室

開關設備采用中置式，因而電纜室空間較大，電流互感器、接地開關裝在隔室后壁上，避雷器安裝于隔室后下部。將手車和可抽出式水平隔板移開后，施工人員就能從正面進入柜內安裝和維護。電纜室內的電纜連接導體，每相可并1-3根單芯電纜，必要時每相可并接6根單芯電纜。聯(lián)接電纜的柜底配制開縫的可卸式非金屬封板或不導磁金屬封板，確保了施工方便。

·繼電器儀表室

繼電器儀表室內可安裝繼電保護元件、儀表、帶電監(jiān)察指示器，以及特殊要求的二次設備?？刂凭€路敷設在足夠空間的線槽內，并有金屬蓋板，可使二次線與高壓室隔離。其左側線槽是為控制小線的引進和引出預留的，開關柜內部的控制線敷設在右側，在繼電器儀表室的頂板上還留有便于施工的小母線穿越孔，接線時，儀表室頂蓋板可以翻轉，便于小母線的安裝。

·泄壓裝置

在斷路器手車室，母線室和電纜室的上方均設有泄壓裝置，當斷路器或主母線、電纜室內發(fā)生內部故障電弧時，伴隨電弧的出現(xiàn)，開關柜內部氣壓升高，裝設在門上的特殊密封圈把柜前面封閉起來，頂部裝置的泄壓金屬板將被自動打開，釋放壓力和排泄氣體，以確保操作人員和開關柜的安全。

·二次插頭與手車的位置聯(lián)鎖

開關設備上的二次線與斷路器手車的二次線的聯(lián)絡是通過手動二次插頭來實現(xiàn)的，二次插頭的動觸頭座裝設在開關柜手車室的右上方。斷路器手車只有在試驗/斷開位置時，才能插入和解除二次插頭，斷路器手車處于工作位置時由于機械聯(lián)鎖作用，二次插被鎖定，不能被解除，由于斷器手車的合閘機構被電磁鐵鎖定，斷路器手車在二次插未接通之前僅能進行分閘，所以無法使其合閘。

·帶電顯示裝置

如果用戶有所需求時，開關柜內可設有檢測一次回路運行的可選件即帶電顯示裝置。該裝置由高壓傳感器和可以與電磁鎖配合，實現(xiàn)強制閉鎖開關手柄、網門，達到防止帶電關合接地開關、防止誤入帶電間隔，從而提高配套產品的防誤性能。

·防止凝露和腐蝕

為了防止在高濕度和溫度變化較大的氣候環(huán)境中產生凝露帶來之危險，在斷路器室和電纜室內分別裝設加熱器，以便在上述環(huán)境之中使用和防止腐蝕發(fā)生。

·接地裝置

在電纜室內單獨設立有8×40㎜的接地銅排，此排能貫穿相鄰各柜，并與柜體良好接觸。此接地排供直接接地之元器件使用，同時由于整個柜體用敷鋁鋅板相拼聯(lián)，這樣使整個柜體都處在良好接地狀態(tài)之中，確保運行操作人員觸及柜體的安全。

5、VS1型真空斷路器

VS1型戶內高壓真空斷路器是三相交流50Hz，額定電壓為12kV的戶內開關裝置，可供工礦企業(yè)，發(fā)電廠及變電站電氣設施的控制及保護之用，并適用于頻繁操作的場所。該斷路器可進行頻繁的操作，具有多次開斷性能。該斷路器設計成前后分裝結構，既可作為固定式安裝的單元，也可與底盤車配裝作單獨手車使用。該斷路器采用永磁操作機構，具有零部件數(shù)量少，操作程序簡單、可靠性高等特點。

圖4 VS1型戶內高壓真空斷路器外觀圖

三、微機保護部分

微機保護裝置用微型計算機構成的繼電保護，是電力系統(tǒng)繼電保護的發(fā)展方向（現(xiàn)已基本實現(xiàn)，尚需發(fā)展），它具有高可靠性，高選擇性，高靈敏度。微機保護裝置硬件包括微處理器（DSP）為核心，配以輸入、輸出通道，人機接口和通訊接口等.該系統(tǒng)廣泛應用于電力、石化、礦山冶煉、鐵路以及民用建筑等。微機的硬件是通用的，而保護的性能和功能是由軟件決定。

微機保護由硬件和軟件兩部分組成。

（1）微機保護的軟件由初始化模塊、數(shù)據采集管理模塊、故障檢出模塊、故障計算模塊、自檢模塊等組成。

（2）通常微機保護的硬件電路由六個功能單元構成，即數(shù)據采集系統(tǒng)、微機主系統(tǒng)、開關量輸入輸出電路、工作電源、通信接口和人機對話系統(tǒng)。

本系統(tǒng)平臺包含WGB-871微機線路保護測控裝置2臺、WGB-871微機廠用變保護測控裝置2臺和WGB-878微機備自投裝置1臺。

四、系統(tǒng)配置清單

五、其它設備

（1）直流電源屏

數(shù)量：1套

型號：GZDW-38/220

系統(tǒng)參數(shù)

穩(wěn)流精度：≤±0.5%                  

噪音：≤45dB）               

穩(wěn)流精度：≤±0.5%             

均流不平衡≤3%                         

紋波系數(shù)：≤±0.1%                        

可靠性指數(shù)：MTBF≥100000h

功率因數(shù)：≥0.92        

交流電壓輸入范圍：380V±15%

效    率：≥94%         

交流電壓頻率范圍：50Hz±10%

直流系統(tǒng)電壓：220V

蓄電池容量：38AH，

單體蓄電池額定電壓：12V

系統(tǒng)工作原理

兩路市電經過交流切換輸入一路交流，給各個充電模塊供電。充電模塊將輸入三相交流電轉換為直流電，給蓄電池充電，同時給合閘母線負載供電，另外合閘母線通過降壓裝置給控制母線供電。

系統(tǒng)中的各監(jiān)控單元受主監(jiān)控的管理和控制，通過通訊將各監(jiān)控單元采集的信息送給主監(jiān)控統(tǒng)一管理。主監(jiān)控顯示直流系統(tǒng)各種信息，用戶也可觸摸顯示屏查詢信息及操作，系統(tǒng)信息還可以接入到遠程監(jiān)控系統(tǒng)。

系統(tǒng)除交流監(jiān)控、直流監(jiān)控、開關量監(jiān)控等基礎單元外，還可以配置絕緣監(jiān)測、電池巡檢等功能單元，用來對直流系統(tǒng)進行全面監(jiān)控。

系統(tǒng)特點

※  采用模塊化設計，N+1熱備份，可平滑擴容。

※  模塊采用國際軟開關電源技術，95%以上的元器件采用高質量的知名品牌器件。采用硬件低差自主均流技術，模塊間輸出電流最大不平衡度小于5%。

※  模塊可帶電插拔，更換安全方便。

※  系統(tǒng)可選擇兩路交流自動切換輸入，主從備份，可靠性高。

※  監(jiān)控功能完善，高智能化，采用大屏幕觸摸屏漢字顯示，聲光告警。

※  監(jiān)控系統(tǒng)配有標準RS232接口，采用電力部標準通信規(guī)約，方便接入綜合化系統(tǒng)或單獨組網，實現(xiàn)“四遙”及無人值守。

※  可實現(xiàn)供電一體化方案，將通信電源，逆變器等均納入監(jiān)控系統(tǒng)進行監(jiān)控。

※  除可以管理單電池組系統(tǒng)以外，還可以管理雙電池組系統(tǒng)（指一套系統(tǒng)控制管理兩組電池分別獨立進行均/浮充，兩組之間互不干擾），可帶兩組電池巡檢儀。

※  可滿足母線分段要求，包括微機絕緣檢測儀也可滿足母線分段的要求。

※  具有先進的電池溫度補償功能。

（2）變電站微機監(jiān)控系統(tǒng)

1、商用臺式計算機

聯(lián)想天逸510 Pro

2、專業(yè)后臺控制系統(tǒng)軟件：CBZ-8000變電站監(jiān)控系統(tǒng)軟件。

3、繼保工程師站軟件：ENG-8000繼保工程師站軟件。

4、數(shù)據庫軟件：MircroSoft Sql server 2000數(shù)據庫軟件。

5、供電電源：三相五線供電，50HZ；

6、工作臺（含兩把工作椅）。

工作臺尺寸：（高×寬×深） 750mm×2000mm×1100mm。

監(jiān)控軟件

本系統(tǒng)配套CBZ-8000變電站監(jiān)控軟件，該監(jiān)控軟件開發(fā)企業(yè)為許繼集團。本次項目所用所有的微機保護裝置和配套監(jiān)控軟件均有許繼集團同意我公司為教學設備使用的授權證明。

CBZ-8000變電站監(jiān)控軟件啟動界面

CBZ-8000變電站監(jiān)控軟件菜單界面

1、產品特點

1.1 系統(tǒng)開發(fā)平臺化

系統(tǒng)設計遵循“技術平臺+應用平臺+工程配置”的設計思想，采用跨平臺技術，可以在Windows/Unix/Linux等不同的操作系統(tǒng)平臺及混合模式下運行，滿足不同規(guī)模和電壓等級變電站自動化系統(tǒng)的要求。

1.2 應用設計一體化

變電站實時監(jiān)控、五防、VQC、故障信息系統(tǒng)子站以及變電站日常管理等功能融為一體，并且這幾個子系統(tǒng)在設計邏輯上相互獨立，既滿足信息共享的要求，又可以按照不同需求單獨配置，滿足功能靈活性要求。

1.3 測量指標高精化

采用獨有的動態(tài)補償二次CT傳遞誤差專利技術（專利號：200610017752.4），使測控裝置可在全測量范圍內的精度達到0.2%，并首家通過了中國電力科學研究院檢測中心的0.1%精度等級的型式檢驗（檢驗報告編號：2006135），達到國際先進水平。

1.4 事件處理智能化

系統(tǒng)采用智能化事件處理方式，對報警實施分級管理，對不同級別的報警信息可選擇不同的報警方式（報警聲音、報警顏色等），并可以選擇是否實時報警，以屏蔽一些不重要的報警信息。事故發(fā)生時，智能化的事件處理中心能準確地判斷事故類型、性質和范圍，生成事故處理簡報。

1.5 網絡管理透明化

系統(tǒng)具有完備的網絡管理功能，通過對全站各網絡節(jié)點狀態(tài)及交換流量進行實時在線監(jiān)測和異常報警，實現(xiàn)對全站通信網絡的有效管理。

1.6 高級應用邏輯化

系統(tǒng)設計了遵循IEC61131-3標準的可視化邏輯模塊，可完成順控、防誤閉鎖邏輯組態(tài)、AVQC、智能甩負荷、智能恢復供電、故障段自動隔離等高級應用功能。

1.7 通信協(xié)議標準化

系統(tǒng)等同采用IEC61850、IEC60870-5-103/104國際標準，支持符合IEC61850、IEC60870-5-103/104等標準設備的無縫接入。

1.8 系統(tǒng)建模自動化

監(jiān)控系統(tǒng)建模時實時讀取裝置配置信息，自動生成系統(tǒng)模型實例。簡化了工程配置，減少了建模時的人為錯誤。

1.9 系統(tǒng)診斷、維護遠程化

遠方監(jiān)視監(jiān)控的運行工況。遠動裝置提供遠程維護接口，實現(xiàn)遠方調度對遠動轉發(fā)表及監(jiān)控數(shù)據庫等參數(shù)的遠程維護功能。

1.10 進程管理日志化

系統(tǒng)提供完備的軟硬件自診斷、自恢復以及遠程診斷功能，通過完善的進程管理系統(tǒng)、運行日志系統(tǒng)來確保系統(tǒng)的長期穩(wěn)定可靠運行。

測控裝置具有“黑匣子”功能，可記錄各種操作信息，以備事后分析。

1.11 可靠性設計

在雙網、雙機切換過程中信息不丟失，且在連續(xù)5分鐘內發(fā)生500個 / 每秒遙信變位的雪崩事故時，系統(tǒng)各項性能指標正常，CPU占有率小于40%，保證了系統(tǒng)的可靠運行。

測控裝置采用統(tǒng)一的硬件平臺，采取二取二閉鎖措施，遙控開出采用雙CPU“啟動+出口”的方式，保證裝置的可靠性，任一元件損壞不會引起誤動。

遠動裝置采用無旋轉設備（風扇、硬盤）的嵌入式設計。

1.12 系統(tǒng)除具備完備的SCADA功能外，還支持一體化五防、程序化控制、AVQC、小電流接地選線等擴展功能。

2.主要功能簡介

2.1 CBZ-8000監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)功能包括數(shù)據采集與統(tǒng)計計算、報警處理、控制操作、同期功能、GPS時鐘同步、人機界面、電壓無功自動控制調節(jié)功能（AVQC）與小電流接地選線功能、數(shù)據庫建立和管理維護、歷史記錄處理、雙機/雙網切換、系統(tǒng)自診斷與自恢復、報表功能、運行管理、網絡拓撲分析功能、功能強大的圖形生成功能。

系統(tǒng)分為站控層和間隔層兩層，站控層和間隔層之間通過光纖以太網相連。站控層是對全站設備進行監(jiān)視、測量、控制、管理的中心，間隔層設備按照面向間隔設計和配置，支持全分散分布式，既可以集中組屏，也可以就地下放到小室安裝。在站控層及網絡失效的情況下，間隔層設備仍能獨立完成本間隔電氣設備的監(jiān)視和控制。系統(tǒng)在設計時充分地考慮了電力系統(tǒng)信息化的要求，設計了與MIS系統(tǒng)和繼電保護信息管理系統(tǒng)等多種信息化系統(tǒng)的接口，為其提供全面的變電站信息服務支持。

2.1.1當?shù)乇O(jiān)控操作員站功能

2.1.1.1數(shù)據采集與統(tǒng)計計算：

通過現(xiàn)場（I/O）測控單元采集有關信息（其范圍包括模擬量，數(shù)字量和脈沖量等），檢測出事件，故障，狀態(tài)，變位信號及模擬量正常，越限信息等，進行包括對數(shù)據合理性校驗在內的各種預處理，并實時更新數(shù)據庫。

2.1.1.1.1模擬量包括電流、電壓、有功、無功、頻率、功率因數(shù)等電氣量和溫度等直流量，A/D轉換位數(shù)316位，采樣精度優(yōu)于0.2級；交流采樣頻率為48點/周波，能采集到13次諧波分量，變送器輸出為4～20mA或DC 0～5V。并具有如下功能：

定時采集：按掃描周期定時采集數(shù)據并進行相應轉換、濾波、精度校驗及數(shù)

據庫更新等。

越限報警：按設置的限值對模擬量進行死區(qū)判別和越限報警，其報警信息應包括報警條文、參數(shù)值及報警時間等內容。

追憶記錄：對要求追憶的模擬量，可以追憶記錄事故前1分鐘至事故后5分鐘的采集數(shù)據。

2.1.1.1.2數(shù)字量采集包括斷路器，隔離開關以及接地刀閘的位置信號，保護動作信號、運行監(jiān)視信號及有載調壓變壓器分接頭位置信號等，并實現(xiàn)如下功能：

定時采集：按掃描周期定時采集輸入量并進行光電隔離，狀態(tài)檢查及數(shù)據庫更新等。

設備異常報警：當狀態(tài)發(fā)生變化時，立即進行設備異常報警，報警信息包括報警條文、事件性質及報警時間等內容。

事件順序記錄（SOE）和操作記錄：對斷路器位置信號、繼電保護動作信號等需要快速反應的開關量采用中斷方式，并按其變位發(fā)生時間的先后順序進行事件順序記錄。

邏輯運算：當電網發(fā)生事故時，可以自動生成事故總信號。

2.1.1.2報警處理：

報警處理分為事故報警和預告報警兩種方式，前者包括非操作引起的斷路器跳閘和保護裝置動作信號，后者包括一般設備變位、狀態(tài)異常信息、模擬量越限/復限、計算機站控系統(tǒng)或間隔層設備狀態(tài)異常等。報警發(fā)生時立即推出報警條文，并伴以聲、光提示，對事故信號和預告信號其報警的聲音可選擇不同的語音，且音量可調。報警發(fā)生、消除、確認使用不同的顏色表示加以區(qū)分。報警點可人工退出/恢復，報警信息可分時、分類、分組管理，報警信息具有消抖、記時、記次處理功能，可有效避免信息誤報、多報。

報警

事故報警通過手動或自動方式確認，每次確認一次報警，系統(tǒng)提供按照對象、單個報警以及全部報警進行確認的報警確認方式。自動確認時間可調，報警一旦確認，聲音、閃光立即停止，報警條文顏色變色，聲音、閃爍停止，向遠方控制中心發(fā)送信息，報警信息保存。第一次事故報警發(fā)生階段，若發(fā)生第二次報警，可以同樣處理，不會覆蓋第一次報警。具有相同級別的報警信息可進行報警投退設置和報警屏蔽、使能設置。報警信息可以定義為光子牌，并可按照不同報警級別分別定義光子顏色。

預告報警

預告報警發(fā)生時，其處理方式除與事故報警處理相同外，音響和提供信息顏色可區(qū)別于事故報警。能有選擇地向遠方發(fā)送信息。

報警查詢

方便的報警查詢功能，可以按設備、事件類型、事件級別、發(fā)生時間等條件進行綜合查詢，也可以根據自定義的報警類型進行分類查詢。

事故追憶

當發(fā)生事故告警信息時，觸發(fā)事故總信號，并按照配置進行相關事故追憶，事故追憶信息包括事故前后配置時間段內的所有狀態(tài)變位及及模擬量信息。事故追憶前后時間段（最長事故前5分鐘、事故后10分鐘）、追憶模擬量的數(shù)量、追憶數(shù)據取值間隔時間（1秒到10秒）均可靈活配置。事故追憶數(shù)據全部保存在歷史數(shù)據庫中，并提供事故追憶分析工具進行事故追憶數(shù)據的分析。

2.1.1.3控制操作：

控制操作具備安全檢查和防誤閉鎖，支持就地/間隔層/站控層/遠方等多級控制，完成對開關、刀閘的控制，對主變分接頭的調節(jié)，對保護功能壓板的投退，信號復歸以及設備的啟停等控制功能。

監(jiān)控系統(tǒng)在站控層提供兩種防誤閉鎖功能，一種是與專用微機防誤系統(tǒng)配合完成全站的防誤閉鎖功能；另一種是系統(tǒng)內嵌的軟件防誤閉鎖功能，用戶可通過友好的軟件閉鎖邏輯定義工具完成站控層閉鎖邏輯的設計，兩種功能可以配合使用，共同完成站控層的防誤閉鎖。

監(jiān)控系統(tǒng)具有操作監(jiān)護功能，允許操作人員在一臺工作站工作時，監(jiān)護人員可在另一臺工作站上進行監(jiān)護；當一臺工作站發(fā)生故障時，操作人員和監(jiān)護人員可在同一臺工作站上進行操作和監(jiān)護。為防止誤操作，在任何控制方式下都采用分步操作，即選擇、返校、執(zhí)行，并在站級層設置操作員、監(jiān)護員口令及線路代碼，以確保操作的安全性和正確性。

監(jiān)控系統(tǒng)在間隔層通過在測控裝置上設置間隔互鎖邏輯實現(xiàn)間隔層操作閉鎖。

監(jiān)控主站與測控裝置配合完成同期功能。每個控制單元的測控裝置將每條母線的電壓及線路電壓都接入裝置，在整個檢測期間，當同期斷路器兩側的電壓、相位角與頻率差值保持在整定的范圍內時。同期檢測功能就處于允許合閘狀態(tài)；當監(jiān)控主站發(fā)出遙控合閘命令后，控制單元測控裝置同時進行同期、閉鎖條件、遠方/就地控制狀態(tài)等條件來判定，若條件成立，則執(zhí)行相應的控制操作，否則閉鎖。

2.1.1.4 GPS時鐘同步

變電站自動化系統(tǒng)通過配置衛(wèi)星時鐘接收設備接收GPS標準授時信號，以對站控層各個工作站及間隔層各智能設備進行時鐘同步。監(jiān)控系統(tǒng)同時具備通過遠動裝置接收調度主站端的時鐘同步的功能。

對間隔層設備的采用“網絡對時＋硬脈沖對時或IRIG-B”的對時方式，整個系統(tǒng)各裝置時差不大于0.5ms。以保證事件順序分辨率在1ms之內。

2.1.1.5人機界面

能通過顯示器對主要電氣設備運行參數(shù)和設備狀態(tài)進行監(jiān)視，畫面支持雙屏顯示，畫面操作支持無級縮放，可以平滑漫游，具有導游圖功能。具有網絡拓撲分析功能，能對設備進行動態(tài)著色，確定帶電設備的顏色。支持動態(tài)潮流和模擬儀表顯示，并可通過客戶端腳本制作生動的動畫表示。主要顯示畫面包括：

?電氣主接線圖，包括顯示設備運行狀態(tài)、潮流方向、各主要電氣量(電流、電壓、頻率、有功、無功)等的實時值

?直流系統(tǒng)圖

?交流不停電電源(UPS)系統(tǒng)圖

?計算機監(jiān)控系統(tǒng)運行工況圖：用圖形方式及顏色變化顯示出計算機監(jiān)控系統(tǒng)的設備配置、連接狀態(tài)。

?各種保護信息及報表

?二次保護配置圖，反映各套保護投切情況、整定值等

?所用電系統(tǒng)狀態(tài)圖

?控制操作過程記錄及報表

?事故追憶記錄報告或曲線

?事故順序記錄報表

?操作指導及操作票、典型事故處理指導及典型事故處理畫面

?操作變電所某一設備時，能夠自動推出畫面。

?趨勢曲線圖：對指定測量值，按特定的周期采集數(shù)據，并予以保留。

?棒狀圖

?各種統(tǒng)計及功能報表，包括電量表、各種限值表、運行計劃表、操作記錄表、系統(tǒng)配置表、系統(tǒng)運行狀況統(tǒng)計表、歷史記錄表和運行參數(shù)表等

?定時報表、日報表、月報表

?系統(tǒng)調度通道分配簡圖

?主要設備參數(shù)表

2.1.1.6 電壓無功自動控制調節(jié)功能（AVQC）

計算機監(jiān)控系統(tǒng)根據電壓和功率因數(shù)（無功）越限情況，將控制策略化分為19個區(qū)域，每個區(qū)域依據不同的調節(jié)方式，采取相應的控制策略。適用于各種電壓等級的變電站，可同時控制1～3臺有載調壓變壓器的分接頭和1～48組無功補償電容器或電抗器的投切，在保證電壓質量的前提下盡量減小供電網絡的線路損耗。

2.1.1.7 數(shù)據庫建立和管理維護

現(xiàn)場實時數(shù)據經過類型處理后存儲于實時數(shù)據庫，根據用戶設置的周期對實時數(shù)據庫中相應的點進行記錄,形成歷史數(shù)據庫。數(shù)據庫的管理和維護包括存取控制、一致性保護、數(shù)據庫的備份和恢復等功能。

2.1.1.8 歷史記錄處理

歷史記錄處理功能將預先定義與歷史曲線有關的歷史數(shù)據從相應的數(shù)據庫中取出，顯示其實際運行曲線，供用戶顯示和打印。

2.1.1.9 雙機、雙網切換

監(jiān)控系統(tǒng)設計采用完全冗余的雙服務器主機熱備用工作方式，可以確保任意一臺主機故障時的無擾切換，采用負載自動平衡式雙網，保證數(shù)據服務的可靠性。

2.1.1.10 系統(tǒng)自診斷與自恢復

系統(tǒng)具有自診斷功能，對整個系統(tǒng)的硬件和軟件運行狀況實時監(jiān)視。關鍵進程由于某種原因死鎖或終止運行，系統(tǒng)的自恢復功能能殺死失控和死鎖程序并自動恢復到原來的正常狀態(tài)。

2.1.1.11 報表功能

系統(tǒng)提供功能強大、靈活自如的報表編輯工具。所見即所得，并可自動生成。

能夠滿足各類用戶的需求，并提供典型報表模板，以方便用戶使用。支持定時和召喚打印兩種方式，定時時間及打印輸出報表可由用戶任意設置。

2.1.1.12 運行管理

運行管理包括交接班記錄、運行記錄、操作票管理、檢修維護記錄、技術資料管理記錄、設備管理記錄、繼電保護定值管理記錄、系統(tǒng)雙機管理、任務調度的定義與修改等。

2.1.1.13 小電流接地選線

根據饋線保護裝置上送的各條線路的零序基波分量的幅值和方向進行綜合分析，確定單相接地線路，并可根據用戶需要對接地線路進行試跳選線以消除單相接地故障。同時監(jiān)控系統(tǒng)提供接地選線后的自動試跳功能，可由用戶根據需要決定是否投入此功能。

2.1.1.14 網絡拓撲分析功能

主要實現(xiàn)網絡動態(tài)拓撲著色，用不同顏色識別故障區(qū)域。在網絡拓撲分析基礎上完成事故反演功能。

2.1.1.15 功能強大的圖形生成功能

除了提供供能強大的編輯、排版、組態(tài)工具外，圖表系統(tǒng)還提供模版庫、實體類庫的概念，更加方便用戶快速生成各類圖形、報表。

2.1.1.16 一體化五防功能

系統(tǒng)內嵌五防模塊共享監(jiān)控實時庫和圖形數(shù)據，基于設備拓撲連接關系自動生成防誤閉鎖規(guī)則，支持靈活多樣的開票方式。可與多個廠家的電腦鑰匙通訊實現(xiàn)全站防誤閉鎖。

2.1.2遠動主站功能

CBZ-8000遠動主站采用嵌入式結構，同間隔層的測量和保護設備直接通信，通過周期掃描和突發(fā)上送等方式采集數(shù)據。創(chuàng)建實時數(shù)據庫作為數(shù)據處理的中樞，能夠滿足調度主站對數(shù)據的實時性要求。軟件采用模塊化設計，遵循開放系統(tǒng)要求，提供高級數(shù)據訪問接口。在完成數(shù)據轉發(fā)工作的同時，可以實現(xiàn)對轉發(fā)數(shù)據信息的監(jiān)視、原始網絡報文的監(jiān)視、采用歷史數(shù)據庫保存事件記錄和重要的控制操作、瀏覽測控設備及保護設備全部數(shù)據以及方便的調試手段等當?shù)乇O(jiān)控功能。遠動主站數(shù)據處理能力強大，操作方便，人機界面友好。

2.1.2.1可以實現(xiàn)多種遠動通信規(guī)約

涵蓋了國內調度系統(tǒng)目前采用的主要通信規(guī)約，對電力系統(tǒng)的調度主站提供廣泛的支持。其中多種遠動規(guī)約的實現(xiàn)采用了成熟的模塊，支持如下多種規(guī)約： DL/T634.5104-2002(IEC60870-5-101)規(guī)約、μ4F規(guī)約、SC1801規(guī)約、DL/451-91部頒CDT循環(huán)式遠動規(guī)約、DNP3.0、基于高速數(shù)據網的IEC60870-5-104規(guī)約。每一種遠動通信規(guī)約作為現(xiàn)場規(guī)約服務器和數(shù)據庫服務器的一個客戶獨立運行，其功能的完成和其他的遠動通信規(guī)約互不影響，其中任何一個調度通道出現(xiàn)硬件故障或者軟件故障時，系統(tǒng)會把故障僅局限于該通道，不會造成整個遠動主站的全部調度通道工作都出現(xiàn)異常而導致整個系統(tǒng)徹底崩潰的局面。當遠動主站為多個調度系統(tǒng)提供數(shù)據時，這種為調度系統(tǒng)提供的通道故障隔離功能將會增加系統(tǒng)可靠性。

2.1.2.2支持多調度主站和多種通信口

可以同時支持5個調度主站并行工作，其中包括兩個高速數(shù)據網上調度主站。遠動主站對下行的命令限制為在同一時刻只有一個調度主站可以獲得控制權限對設備進行操作，確保操作執(zhí)行的唯一性。

2.1.2.3基本的就地監(jiān)控功能與調試功能

對上行的轉發(fā)數(shù)據信息和下行的調度主站數(shù)據可以進行監(jiān)視、查看現(xiàn)場網絡上的測控和保護裝置上行網絡報文、遠動主站下發(fā)的網絡報文，對各個子站的數(shù)據進行過濾，同時可以查看內部運行的事件通知，了解遠動主站當前的內部運行情況。當保護設備在故障啟動后，記錄所有的SOE事件，用作事故分析的原始材料。對所有的控制操作進行記錄備案。通過數(shù)據庫瀏覽功能，用戶可以查看轉發(fā)的測控設備及保護設備全部數(shù)據當前值或狀態(tài)。遠動主站內置方便的調試手段是運行檢修工作的有力工具。

2.1.2.4提供高級數(shù)據訪問接口

方便用戶在遠動主站上集成自己定制的應用程序，實現(xiàn)功能的擴展。

2.1.2.5主備機雙機運行工作方式

   當為主機運行時，除了執(zhí)行正常的功能外還與備用機保持通信，交換當前的運行狀態(tài)。如果程序發(fā)生致命故障，或者運行時的故障率超出要求，主機向備機發(fā)送切換命令，暫時停止正常工作，當收到切換成功的確認命令后，停止正常工作，顯示切換的告警信息，處于備用狀態(tài)。

   當為備機運行時，停止正常功能，僅僅與主機保持通信，交換當前的運行狀態(tài)。如果接收到切換命令，啟動所有的正常功能，然后發(fā)送切換成功命令；如果備機監(jiān)測到與主機的網絡通信中斷，備機將認為主機出現(xiàn)故障，自動切換到主機的運行方式。

2.1.2.6模擬測試

采用通過IEC認證的的模擬主站設備、模擬子站設備的仿真程序，以及國際知名電力設備廠家提供的仿真程序，成功的進行了各項設計功能的驗證。

2.1.3 繼電保護工程師站功能

CBZ-8000繼電保護工程師站直接連接到以太網上，同間隔層的測量和保護設備直接通信，支持雙網的工作方式，遵循開放系統(tǒng)要求，支持多種通信接口方式和多種通信規(guī)約，支持專線、數(shù)據網（Web）等多種信息發(fā)布方式。通過對變電站的故障信息進行綜合分析，為分析事故、故障定位和整定計算工作提供科學依據，讓主管部門及時了解電網故障情況，以做出正確的分析和決策，來保證電網的穩(wěn)定運行。

3.主要技術特色

1）支持多種網絡結構：支持保護單網/雙網、監(jiān)控單網/雙網和單雙網混合結構；可與監(jiān)控系統(tǒng)共享網絡，也可單獨組網；

2）在通信規(guī)約上，系統(tǒng)采用電力IEC103規(guī)約，這種規(guī)約的優(yōu)點在于其開放性好，能夠很方便地兼容其他廠家的設備；

3）提供圖形編輯系統(tǒng)，圖形畫面可在線編輯和保存；保護裝置的監(jiān)視完全采用圖形顯示界面，畫面美觀、組態(tài)靈活、操作方便；

4）提供多種通訊接口，如以太網、RS232/485串口、Lonworks等通訊接口，可以根據實際情況，方便地進行結構擴充和與其他廠家的設備進行連接；

5）采用規(guī)約轉換器，便于系統(tǒng)擴充，能將硬件故障造成的影響降低到最?。?/span>

6）實現(xiàn)電力系統(tǒng)的“四遙”功能；

7）實驗系統(tǒng)安全可靠、操作靈活方便、物理現(xiàn)象直觀；

8）可以外接計算機和投影儀，以便實現(xiàn)計算機仿真和模擬電力系統(tǒng)模擬屏；

9）軟件運行系統(tǒng)支持Windows2000/XP平臺，軟件界面友好，能以報表的形式反映試驗結果數(shù)據。

4.主要功能特點

1）系統(tǒng)具有實時數(shù)據采集與數(shù)據處理等功能；

2）系統(tǒng)主接線圖動態(tài)顯示遙測、遙信等信息，畫面上每個圖元都有信息點反應其實時運行狀態(tài)，狀態(tài)不同顯示方式也不同，用戶可用不同的顏色或其它標識定義不同的運行狀態(tài)；

3）有報警產生時，報警窗口根據報警級別以不同的顏色自動彈出，同時驅動電鈴或者音響，保護動作、開關變位、裝置告警、重要遙測量越限等不同類別信息以不同顏色顯示，方便操作員瀏覽；

4）系統(tǒng)具有事故追憶記錄，系統(tǒng)可追憶事故前3分鐘后5分鐘共128點全站各個間隔的測量數(shù)據，并提供曲線、表格兩種形式任意選擇想要查看的事故追憶數(shù)據；

5）提供功能強大、靈活自如的報表編輯工具，所見即所得，可自動生成各類報表；

6）可根據每天的運行歷史數(shù)據生成當日的運行日志；

7）可設置實時自動打印或人工召喚打印各種現(xiàn)時報表和歷史報表；

8）數(shù)據庫可靈活地進行擴充和修改，I/O點相關參數(shù)可通過數(shù)據庫進行在線編輯和定義，特別適于電力系統(tǒng)的特點，尤其適于SCADA、EMS高級應用軟件和DTS仿真應用軟件的開發(fā)和使用；

9）人機漢化界面反應間隔層裝置數(shù)據變化，完成操作員對間隔層裝置的控制，并監(jiān)視和記錄裝置的通訊狀況；

10）實時收集、查詢、顯示保護裝置上傳信息，能完成記錄故障信息，形成裝置動作報告，完成故障錄波數(shù)據的收集管理，實現(xiàn)對電站故障信息進行綜合分析；

11）實現(xiàn)對保護裝置調取定值、修改定值、定值區(qū)切換以及定值打印、保護軟壓板投退及對裝置信號進行復歸等操作；

12）可實現(xiàn)錄波分析及波形打印功能。

六、可完成的實驗項目

第一章 高低壓供配電實訓系統(tǒng)認知

實訓1 KYN28A高壓開關柜系統(tǒng)認知

實訓2 KYN28A型高壓開關柜安裝

第二章 高低壓供配電實訓系統(tǒng)操作

實訓1 高壓進線柜系統(tǒng)認知和操作

實訓2 高壓PT柜系統(tǒng)認知和操作

實訓3 高壓計量柜系統(tǒng)認知和操作

實訓4 高壓出線柜系統(tǒng)認知和操作

實訓5 高壓母聯(lián)柜系統(tǒng)認知和操作

實訓6 KYN28A型高壓開關柜送電操作

實訓7 KYN28A型高壓開關柜停電操作

實訓8 VS1型真空斷路器使用與維護

第三章 微機線路保護相關實訓

實訓1 三段式過流保護實訓

實訓2 過流加速保護實訓

實訓3 過負荷保護實訓

實訓4 零序電流保護實訓

實訓5 低壓減載實訓

實訓6 三相一次重合閘實訓

第四章 微機廠用變保護相關實訓

實訓1 三段式過流保護實訓

實訓2 過負荷保護實訓

實訓3 反時限過流保護實驗

實訓4 零序電流保護實訓

實訓5 低電壓保護實訓

實訓6 零序電壓保護實訓

七、相關實驗室圖片

八、備注

1、高壓開關柜一側封板母線室位置做可視化處理，便于教學延時。

2、高壓開關柜儀表室裝設電流電壓儀表為數(shù)字式電流表或電壓表。

3、高壓開關柜儀表室空開斷路器標注為中文漢字，方便教學。

4、高壓開關柜儀表室增加微機保護裝置實驗插孔。

5、高壓開關柜手車室二次插件增加操作提示。

6、高壓開關柜柜門粘貼操作標示，提供備用及電子檔文件。

7、高壓開關柜母線為鋁母線，規(guī)格為60*6和40*4，并做熱塑套管熱塑處理。

8、高壓開關出線柜增加電機負載，使系統(tǒng)運行中有電流顯示。

9、交流電源屏需增加UPS電源給監(jiān)控電腦。