电力系统继电保护综合实验装置

本装置是根据《电力系统继电保护》、《电力工程》、《电力自动化》、《电力系统微机保护》等课程的教学要求，并结合生产实际应用和发展而研发的微机线路保护实验装置。学生通过该实验，可熟悉和掌握电力系统中常规电磁式继电器保护和微机保护的原理，保护接线和整定试验方法。装置设计紧凑，整体性强，保护装置功能完备，集保护、测量、控制、监测、通讯多种功能于一体，本装置不仅能作为电力、电气、自动化类专业线路保护的教学实验平台，而且也能作为学生熟悉和掌握电力通讯规约和多种编程软件的硬件和软件平台。本装置还配有RS-485/Modbus-RTU通信接口及上位机监控软件。

一、装置的安全保护体系

1. 三相四线制电源输入后经隔离输出（浮地设计），总电源由三相钥匙开关控制，设有三相带灯熔断器作为断相指示与保护。

2. 控制屏电源由接触器通过起、停按钮进行控制。

3. 屏上装有电压型漏电保护装置和一套电流型漏电保护装置，控制屏内、外或强电输出若有漏电现象发生，即告警并切断总电源，确保实验安全。

4. 三相调压器原、副边设有过流保护技术，相间、线间过电流或直接短路均能自动保护。

5. 设有定时器兼报警记录仪（服务管理器），对违章使用的次数进行记录，为学生实验技能的考核提供一个统一标准。

二、实验项目

1. 系统实验

(1) 模拟系统短路实验

(2) 保护装置静态试验

(3) 微机保护装置基本功能试验

(4) 微机定时限过电流保护

(5) 微机无时限电流速断保护

(6) 微机带时限电流速断保护

(7) 阶段式电流保护

(8) 电流电压连锁保护

(9) 阶段式过电流保护与自动重合闸后加速

(10) 其它线路保护形式研究

(11) 零序电流保护实验

(12) 过负荷保护实验

(13) 低压减载实验

(14) 变压器三段式复合电压过流保护

(15) 变压器反时限过流保护

(16) 变压器两段式定时限负序过流保护

(17) 变压器定时限零序过流保护

(18) 变压器反时限零序过流保护

(19) 变压器过负荷保护

(20) 变压器低电压保护

(21) 非电量保护

2. 电磁型继电器特性与保护

(1) 电磁型电流继电器和电压继电器实验

(2) 电磁型时间继电器实验

(3) 电磁型中间继电器实验

(4) 信号继电器实验

(5) 6～10KV线路过电流保护实验

(6) 电流速断保护

(7) 两段式过电流保护

(8) 电流闭锁电压速断保护

3. SCADA实验

(1) 遥测、遥控、遥信实验

三、配置清单

四、配套教学资源

（一）、变电站监控软件

1、概述

电力综合自动化监控系统支持基于多种通讯方式的分布式体系结构，采用对象化的设备描述方法，系统的描述由传统的面向远动的数据列表方式变为层次方式，对象层次可以任意嵌套，能够更直观更方便地反映电力系统的构成。

2、监控系统的主要功能模块

l 数据采集处理SCADA 模块

l 事件显示/打印/报警模块

l 图形画面历史报表显示打印模块

l 图形编辑器模块

l 数据库定义模块

l 报表编辑器模块

l 规约管理器模块

l 历史存档模块

3、监控系统的特点      

1） 嵌入式实时库与商用库MS SQL Server 的无缝连接方式，以实时库为核心，实时数据的读写*从内存获得，系统实时数据库是层次半关系型结构，满足计算机监控系统对实时性的要求，数据及进程可动态迁移，保证系统负载的动态平衡，提高了系统的可靠性，优化了系统性能。

2） 采用*的网络事件驱动技术，在多种协议之上建立有用于网络消息传送的SoftBus信道，系统中各网络结点均可通过它传送和接收消息，从而扩充了Windows 事件驱动的技术，使系统在网络分布的形式下更好的遵守面向对象的设计思想，结构更加清晰。

3） 系统可根据不同的行政管理划分、地理位置信息、传输量及实时性要求，提供多种手段和方法构筑一个完善的分布式应用拓扑网络体系。

4） 采用组件对象模型的系统架构，其规范为IEC 61970 IEC 61968， 其中IEC 61970为SCADA/EMS 组件架构标准基础是美国电科院的CCAPI IEC 61968 ，为 DMS/LMS 配网电能计量负荷管理的组件架构标准，它们均是CORBA 在电力系统自动化领域的实现。上述优点是提供统一的应用接入标准，提供统一信息交换通道，即过去的SOFTBUS 技术，提供统一命令操作接口，优化分布式系统的效率。

5） 在与厂站或远方其他客户服务族互联时，支持多种标准网络通信协议，如TCP/IP X.25 ATM PPP SLIP 等并提供防火墙Firewall 机制有效隔离广播风暴。

6） 软件开发是利用建立在ActiveX 基础上的32 位的软件编译平台，采用面向对象的设计思想，软件功能模块可重新组态，保证了系统的可扩展性及可维护性。

7） 具有多种类型的规约库，包括部颁POLLING CDT SC-1801 IEC 870-5-101(102 \ 103)规约等，可按透明半透明不透明方式进行规约转换或转发。

8） 系统具有远程维护系统调试软件更新故障排除等功能。

9）  基于SVG 图形标准的统一界面，SVG 图形标准被AUTOCAD IE 等支持各种ActiveX控件，能够将它嵌入到其它的应用中，可以通过Web 向Internet 发布界面，与应用系统无关，仅仅是工程画面操作界面的制作便于统一管理。

10）  在采用双网结构时不单纯完成双机热备用的目的还增加了平衡网络负载的功能，在进行扰动数据传输时此功能能更好地保证系统的实时性。

11）  提供一种功能强大直观的高级计算处理语言，它所计算处理的对象直接选自实时数据库，计算结果可带时标存入数据库，使用户能方便灵活地增加新功能，高级计算处理环境提供的语言主要包括加、减、乘、除、幂运算、三角函数、LOG 函数、逻辑运算、位操作、系统时钟条件判断、循环语句、自定义过程调用、返回语句、函数调用、数据库操作、用户定义变量等。