SGGD-05智能工廠供電自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)主要由低壓及控制室、高壓室和操作室組成。本智能變電站模擬35kV進(jìn)線經(jīng)降壓變壓器降壓至10kV再降壓至400V的整個(gè)變配電過程。整個(gè)供配電系統(tǒng)一次系統(tǒng)由高低壓設(shè)備30臺(tái)套組成，二次部分采用了微機(jī)綜合繼電保護(hù)系統(tǒng)。所采用設(shè)備與現(xiàn)代化工礦企業(yè)在運(yùn)行設(shè)備同步，設(shè)備先進(jìn)，智能化程度高。
為鞏固學(xué)生的理論知識(shí)、提高學(xué)生的運(yùn)手能力，本智能實(shí)驗(yàn)變電站還提供包含供配電系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)裝置。綜合實(shí)訓(xùn)裝置主要由多臺(tái)套低壓配電設(shè)備組成，通過低壓繼路器模擬高壓斷路器。
該智能模擬變電站可承擔(dān)電氣技術(shù)、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化、供配電等相關(guān)專業(yè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)的教學(xué)任務(wù)?？砷_設(shè)“變電所倒閘操作”、“電氣設(shè)備絕緣及耐壓實(shí)驗(yàn)”、“變電所二次回路及自動(dòng)裝置實(shí)驗(yàn)”、“短路電流計(jì)算仿真”等實(shí)驗(yàn)，以及“模擬變電所實(shí)習(xí)”。根據(jù)配置的實(shí)驗(yàn)臺(tái)套數(shù)每次可容納40-100名學(xué)生同時(shí)參加實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)。通過實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)等的訓(xùn)練，能夠使學(xué)生對(duì)實(shí)際的變電所有整體的了解，對(duì)常用的供電設(shè)備有直觀的認(rèn)識(shí)，掌握供電設(shè)備操作、接線的運(yùn)手能力。
一、概 述
除特殊規(guī)定外，所提供的設(shè)備及材料均應(yīng)依照以下學(xué)會(huì)及組織的最新標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和安裝。
采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)名稱和代號(hào)
《高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合》 GB311.1
《電工名詞術(shù)語》 GB2900
《標(biāo)準(zhǔn)電壓》 GB156
《包裝貯運(yùn)標(biāo)志》 GB191
《高壓開關(guān)設(shè)備通用技術(shù)條件》 GB11022
《交流高壓電器在長(zhǎng)期工作時(shí)的發(fā)熱》 GB763
《交流高壓斷路器》 GB1984 《電壓互感器》 GB1207
《電流互感器》 GB1208
《高電壓試驗(yàn)技術(shù)》 GB311.2～6
《高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合使用導(dǎo)則》 GB311.7
《交流高壓隔離開關(guān)和接地開關(guān)》 GB1985
《3～35kV交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備》 GB3906
《繼電器及繼電保護(hù)裝置基本試驗(yàn)方法》 GB7261
《保護(hù)繼電器的結(jié)構(gòu)型式與基本技術(shù)導(dǎo)則》 GB10231
《交流無間隙金屬氧化物避雷器》 GB11032
《電氣裝置安裝工程高壓電器施工及驗(yàn)收規(guī)范》 GBJ147
《交流無間隙金屬氧化物避雷器》 GB11032
《導(dǎo)體的顏色或數(shù)字標(biāo)識(shí)》 GB7947
《外殼防護(hù)等級(jí)》 GB4208
《變壓器、高壓電器和套管的接線端子》 GB/T5273
《額定電壓35kV及以下銅芯、鋁芯塑料絕緣電力電纜》GB/T12706
《10-35kV戶內(nèi)高壓真空斷路器訂貨技術(shù)條件》 DL403
《交流高壓斷路器訂貨技術(shù)條件》 DL402
《高壓帶電顯示裝置技術(shù)條件》 DL/T538
《戶內(nèi)交流高壓開關(guān)柜訂貨技術(shù)條件》 DL404
《交流高壓斷路器參數(shù)選用導(dǎo)則》 DL/T615
《高壓開關(guān)柜閉鎖裝置技術(shù)條件》 SD318
《繼電器》 IEC60255 《高壓開關(guān)》 IEC265
《高壓交流開關(guān)熔斷器》 IEC420
《高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的通用條款》 IEC694
《額定電壓1kV以上至72.5kV(含)交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》IEC298。
環(huán)境條件最高環(huán)境溫度： +40℃ 最低環(huán)境溫度： -18℃ 最大日溫差： 30℃ 海拔高度： <1000m 最高月平均相對(duì)濕度 90% ( 25 ℃ )
二、高壓開關(guān)柜技術(shù)條件
（1）35kV金屬鎧裝式高壓開關(guān)柜（KYN□－40.5）
1) 35kV高壓開關(guān)柜技術(shù)參數(shù)
1、額定電壓：40.5kV
2、額定電流：630A
3、額定頻率：50Hz
4、額定短路開斷電流：31.5kA
5、額定熱穩(wěn)定電流（4s）：31.5kA
6、額定動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值）：80kA
7、額定絕緣水平：雷電沖擊耐受電壓：185/ 215kV(隔離斷口) 1min工頻耐受電壓：95/ 118 kV(隔離斷口)
8、防護(hù)等級(jí)：IP4X
9、外形尺寸：1400×2800×2600mm(寬×深×高)
10、操作電源：DC220V
（2) 35kV移開式高壓開關(guān)柜總體結(jié)構(gòu)要求
1、開關(guān)柜型式采用KYN□-40.5型金屬鎧裝移開式開關(guān)設(shè)備，該設(shè)備分柜體和可抽出部件兩部分。柜體的所有構(gòu)件包括板、骨架等均使用優(yōu)質(zhì)型鋼和敷鋁鋅板鉚接或螺絲栓接而成。前面板采用2.5mm的優(yōu)質(zhì)鋼板，表面進(jìn)行粉體涂裝，柜內(nèi)隔板用2.5mm以上的鍍鋅鋼板和SMC模壓絕緣板，整個(gè)柜體內(nèi)隔板由螺栓緊固組裝而成，所有板件均在進(jìn)口的數(shù)控柔性自動(dòng)加工線上完成，其線性和形位公差不大于0.1mm。外型面漆美觀大方，附著力強(qiáng)，硬度高，耐腐性強(qiáng)，抗老化，線條流暢，保色性能良好。
2、KYN□–40.5型開關(guān)柜應(yīng)是吸收同類產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，引進(jìn)先進(jìn)水平的真空開關(guān)柜技術(shù)開發(fā)研制的新型產(chǎn)品。
3、柜型為斷路器移開式，結(jié)構(gòu)緊湊，接線方案組合豐富；功能手車互換性好，維護(hù)方便。
4、柜體絕緣采用復(fù)合絕緣，絕緣水平高，相對(duì)地、相間裸露帶電部分的空氣絕緣間距大于300mm，絕緣子爬距大于810mm，滿足全工況的要求。
5、開關(guān)柜由獨(dú)立分隔的斷路器室、母線室、電纜室、儀表室組成，各室具有獨(dú)立通道與頂部泄壓裝置相連通。
6、母線系統(tǒng)采用熱收縮材料加強(qiáng)絕緣；柜間通過隔離套管連接，有效防止短路燃弧事故蔓延。
7、儀表室與高壓部分完全分隔?？刂齐娎|可直接通過儀表室柜間通道或通過設(shè)于柜底、柜頂?shù)亩坞娎|通道，布線安裝、調(diào)試、維護(hù)方便。
8、柜內(nèi)配置加熱除濕裝置，具有手動(dòng)及自動(dòng)感濕啟動(dòng)兩種方式。
9、柜體采用優(yōu)質(zhì)型鋼和敷鋁鋅板，零部件通過標(biāo)準(zhǔn)化的工裝焊接而成，整體結(jié)構(gòu)焊接部分，加工精度高，變形量小，安裝方便。
10、柜體應(yīng)采用環(huán)氧樹脂粉末靜電噴涂，顏色由買方確定，應(yīng)符合技術(shù)規(guī)定的相應(yīng)要求。
11、意外事故的防范外殼防護(hù)等級(jí)為IP4X，滿足“五防”功能，配置完善的閉鎖操作方式及帶電顯示裝置，確保操作人員的安全。設(shè)備泄壓裝置在發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)泄壓活門將自動(dòng)打開，確保人員和鄰近設(shè)備的安全。
12、開關(guān)柜的正面板分上、下二部分，上部為控制及保護(hù)部分，下部為開關(guān)部分，儀表、繼電器、控制開關(guān)、按鈕等均嵌裝于控制部分的門上，下部面板均設(shè)有觀察窗。柜內(nèi)主要電器元件具有獨(dú)立的隔室，如繼電器室、斷路器手車室、電纜室和主母線室等，室與室之間用接地的金屬板或SMC模壓絕緣板分隔。柜內(nèi)母線室、斷路器室及電纜室均有單獨(dú)的與殼體具有相同防護(hù)等級(jí)的壓力釋放通道，其出口位置設(shè)在柜頂，確保對(duì)人身沒有危害。在內(nèi)部故障時(shí)，此裝置的壓力出口能立即打開，以自動(dòng)釋放內(nèi)部壓力。柜內(nèi)裝有照明燈，在門上設(shè)開關(guān)。
13、主母線使用銅母線，母線室采用支持絕緣子。柜之間的母線室間用接地金屬隔板隔開，母線由絕緣套管中穿過，其孔口封閉。母線發(fā)生事故應(yīng)不影響鄰近的間隔。連接母線使用高強(qiáng)度公制螺栓，連接面均作表面處理，連接用螺栓的規(guī)格和緊固力矩按GB/T5273標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，使母線搭接處的接觸電阻最小。連接部分配有預(yù)壓制的絕緣蓋盒。
14、斷路器的面板具有操作機(jī)構(gòu)彈簧人工儲(chǔ)能手柄裝置，手動(dòng)合、分閘按鈕、操作計(jì)數(shù)器以及斷路器分、合位置的機(jī)械指示。為保證操作及檢修安全，斷路器與柜體開關(guān)室及接地開關(guān)均具有DL404標(biāo)準(zhǔn)的五防聯(lián)鎖功能。斷路器小車移動(dòng)用手力推進(jìn)機(jī)構(gòu)推動(dòng)，輕巧省力、定位準(zhǔn)確，同類型小車具有互換性。當(dāng)斷路器小車處于接通、試驗(yàn)狀態(tài)時(shí)，具有兩對(duì)常開接點(diǎn)指示位置。
15、安全遮板（絕緣活門蓋板）推入開關(guān)手車時(shí)安全遮板自動(dòng)打開，拉出開關(guān)手車時(shí)安全遮板自動(dòng)跌下（或提升）封閉一次觸頭。在蓋板關(guān)閉時(shí)，作為斷口能承受工頻118kV，沖擊215kV的耐壓水平。
16、柜體設(shè)總接地線，其導(dǎo)體材料為銅質(zhì)，并在柜體排列橫方向貫通。接地刀閘及避雷器接地線用專用接地線與柜內(nèi)總接地線直接聯(lián)接。
17、所有控制電纜在阻燃絕緣管道中走線或塑料帶纏繞。
18、35kV高壓開關(guān)柜內(nèi)輔助導(dǎo)線和二次線連接控制、保護(hù)及儀表設(shè)備的小線，電流回路導(dǎo)線截面不小于2.5mm2多股銅導(dǎo)線，電壓回路導(dǎo)線截面不小于1.5mm2多股銅導(dǎo)線，絕緣等級(jí)為0.6kV。連接計(jì)量設(shè)備的小線，電流和電壓回路導(dǎo)線截面不小于4mm2多股銅導(dǎo)線，絕緣等級(jí)為0.6kV。柜內(nèi)小線應(yīng)整齊地排列夾緊。所有不與主回路連接的小線應(yīng)采用同一種醒目的顏色，并在端子處裝有持久的標(biāo)記，符合IEC446標(biāo)準(zhǔn)。每一個(gè)功能單元或組件的柜內(nèi)外小線必須在端子排上連接，并留有25％的備用端子。每根導(dǎo)線固定在端子上并可根據(jù)需要采用連接片進(jìn)行多根導(dǎo)線端接。
19、開關(guān)柜端子排上留有遠(yuǎn)方控制合閘、分閘操作，遠(yuǎn)方監(jiān)視合閘及分閘位置以及遠(yuǎn)方測(cè)量（電流）的端子。
20、裸露的帶電部分，其尖端或突出部位均倒圓角（如母線連接處的緊固螺釘?shù)龋?，使電?chǎng)均勻分布防止產(chǎn)生電暈放電。
（3）35kV斷路器手車裝于柜內(nèi)的斷路器小車根據(jù)用途分為斷路器手車、電壓互感器手車等，同類、相同規(guī)格的手車可以互換。手車在柜內(nèi)有隔離位置/試驗(yàn)位置及工作位置，手車在柜內(nèi)采用手力推進(jìn)機(jī)構(gòu)推動(dòng)，每一位置設(shè)有定位裝置，以確保在各位置鎖定。手車采用渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)進(jìn)出。
斷路器小車應(yīng)具有下列三種位置：
1、連接位置(工作位置)：主回路及控制回路均已連接，具有鎖定裝置和指示。
2、試驗(yàn)位置：主回路隔離，控制回路連通，具有鎖定裝置和指示。
3、隔離位置：主回路及控制回路都隔離，且兩者不能再連接。
（4）35kV柜內(nèi)聯(lián)鎖開關(guān)柜具備“五防”功能，即：防斷路器合閘狀態(tài)下誤拉、誤推入手車；防誤入帶電間隔；防帶電合地刀；防帶地刀合閘；防帶負(fù)荷抽插一次隔離觸頭。
開關(guān)柜應(yīng)具備下列的聯(lián)鎖功能：
1、接地開關(guān)處于分閘位置時(shí)，手車才能從試驗(yàn)位置移至工作位置。
2、手車在工作位置時(shí)，接地開關(guān)不能合閘。
3、接地開關(guān)處于合閘位置時(shí)，手車不能從試驗(yàn)位置移至工作位置。
4、接地開關(guān)僅在手車處于試驗(yàn)位置/隔離位置時(shí)才能操作。
5、斷路器在手車已充分咬合在試驗(yàn)或工作位置時(shí)才能操作。
6、斷路器手車確實(shí)處于試驗(yàn)或工作位置，而沒有控制電壓，僅能手動(dòng)分閘。
7、無論斷路器手車處于試驗(yàn)或工作位置，只要斷路器合閘手車就不能移動(dòng)。
（5）35kV手車室手車室內(nèi)安裝固定導(dǎo)軌，供手車在內(nèi)滑行和工作。在一次靜觸頭前端裝有絕緣活門機(jī)構(gòu)，手車移至試驗(yàn)位置時(shí)，活門自動(dòng)關(guān)閉，保障操作、維修人員的安全。通過視窗可以直接看到手車所處的位置及斷路器分、合指示和儲(chǔ)能、釋能的狀態(tài)。
（6）35kV主母線室相鄰柜母線室之間采用金屬隔板和絕緣套管隔離，有效防止事故蔓延，涉及鄰柜。主母線穿越套管，分支母線用高強(qiáng)度螺栓和靜觸頭端子連接。全部母線用熱縮絕緣套管覆蓋。
（7）35kV電纜室電纜室裝電流互感器、接地開關(guān)及過電壓保護(hù)器，動(dòng)力電纜在此室連接。在接地開關(guān)處于合閘狀態(tài)時(shí)才可打開蓋板，蓋板上開有視窗，可以看到電纜頭和接地開關(guān)的狀態(tài)。
（8）35kV繼電器室繼電器室用于安裝各類繼電器、儀表、信號(hào)指示、操作開關(guān)，頂部安裝小母線，便于施工并用蓋板封住。
（9）主要元件
1、35kV斷路器斷路器選用真空斷路器，斷路器本體與操作機(jī)構(gòu)的布置應(yīng)使得斷路器操作可靠安全，使用維護(hù)方便。斷路器應(yīng)在面板上裝有計(jì)數(shù)器。操作機(jī)構(gòu)為彈簧儲(chǔ)能式機(jī)構(gòu)，具有手動(dòng)儲(chǔ)能和電動(dòng)儲(chǔ)能的功能，該操作機(jī)構(gòu)還需具有各種聯(lián)鎖：
●機(jī)構(gòu)在沒有完成儲(chǔ)能時(shí)，斷路器不可能合閘；
●斷路器只有處于分閘狀態(tài)才能在開關(guān)柜內(nèi)插入或抽出；
●斷路器在開關(guān)柜內(nèi)只有處于工作位置或試驗(yàn)位置才可能進(jìn)行分、合閘操作；
●斷路器在合閘狀態(tài)時(shí)二次插頭不能拔出；
●斷路器處于合閘儲(chǔ)能狀態(tài)時(shí)，再按合閘按鈕，斷路器不動(dòng)作；斷路器面板上具有斷路器分、合閘狀態(tài)的指示及合閘彈簧儲(chǔ)能狀態(tài)的指示，并設(shè)有手動(dòng)分、合閘按鈕和手動(dòng)儲(chǔ)能手柄的插口，面板上可看到斷路器操作次數(shù)。真空斷路器可在工作電流范圍內(nèi)進(jìn)行頻繁的操作或多次開斷短路電流。隨斷路器一起供應(yīng)必需的備件和附件、調(diào)試和檢修專用工具。
2、接地開關(guān)接地開關(guān)在柜前操作，接地開關(guān)應(yīng)為快速接地開關(guān)，與操作人員的動(dòng)作快慢無關(guān)。接地設(shè)備的容量在接地開關(guān)閉合時(shí)應(yīng)能承受短路電流，接地開關(guān)在閉合、斷開時(shí)均能脫扣，接地與否應(yīng)能在柜前辨別。接地開關(guān)應(yīng)具有機(jī)械聯(lián)鎖性能，以防止誤操作，接地開關(guān)與帶電顯示裝置聯(lián)鎖。
3、過電壓保護(hù)裝置過電壓保護(hù)裝置采用硅橡膠全封閉外套，采用氧化鋅非線性電阻和放電間隙結(jié)合結(jié)構(gòu)，在操作過電壓情況下動(dòng)作壽命達(dá)到105次，電壓沖擊系數(shù)為1，在各種電壓波形下放電電壓相等。
4、電流互感器電流互感器采用環(huán)氧樹脂加強(qiáng)絕緣型，應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行選用，并考慮每個(gè)裝置的特殊要求，滿足系統(tǒng)短路時(shí)的動(dòng)、熱穩(wěn)定要求。應(yīng)符合規(guī)定的電流比、精度等級(jí)要求。
5、電壓互感器電壓互感器選用環(huán)氧樹脂絕緣全封閉加強(qiáng)絕緣結(jié)構(gòu)，應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行選用，并考慮每個(gè)裝置的特殊要求。電壓互感器采用高壓熔斷器保護(hù)，要求可以在母排不斷電的情況下調(diào)換熔絲。二次側(cè)繞組有可靠的絕緣，并加熔斷器保護(hù)。電壓互感器的額定電壓要符合1.2Ue長(zhǎng)期運(yùn)行和1.9Ue運(yùn)行8小時(shí)。
6、開關(guān)柜狀態(tài)綜合指示儀開關(guān)柜配置開關(guān)柜狀態(tài)綜合指示儀裝置。裝置應(yīng)具有一次回路模擬圖、帶電顯示、帶電閉鎖、斷路器狀態(tài)、接地開關(guān)位置、彈簧儲(chǔ)能指示、帶溫濕度控制的電加熱器、手動(dòng)/自動(dòng)加熱除濕控制功能。
7、二次部分所有35kV斷路器采用遠(yuǎn)方/就地控制方式。開關(guān)柜有遠(yuǎn)方/就地轉(zhuǎn)換開關(guān)和分合閘控制開關(guān)，并有紅綠燈監(jiān)視斷路器合分狀態(tài)，黃燈監(jiān)視彈簧儲(chǔ)能狀態(tài)?？刂苹芈酚蟹捞]鎖接線，開關(guān)柜有完善的“五防”功能。所有二次元件具有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的抗振動(dòng)能力。
8、開關(guān)柜應(yīng)提供的顯示及控制
1）、斷路器開斷及閉合狀態(tài)的機(jī)械顯示
2）、伺服電動(dòng)機(jī)儲(chǔ)能狀態(tài)的機(jī)械顯示
3）、裝有手動(dòng)機(jī)械分、合閘按鈕及電動(dòng)分、合閘按鈕
4）、具有手操?gòu)椈蓛?chǔ)能裝置
5）、具有就地/遠(yuǎn)控?cái)嗦菲鞣帧⒑祥l切換功能，設(shè)就地/遠(yuǎn)控轉(zhuǎn)換開關(guān)。
6）、斷路器提供8對(duì)常開常閉輔助接點(diǎn)，并將其引至柜內(nèi)端子排上。
7）、斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)具有防跳功能
8）、斷路器應(yīng)裝設(shè)操作次數(shù)的計(jì)數(shù)器
9）、柜上指示燈均應(yīng)采用長(zhǎng)壽命發(fā)光二極管型，指示燈的顏色符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
10）、開關(guān)柜上配置一體化狀態(tài)指示儀，顯示斷路器狀態(tài)、手車位置、接地開關(guān)位置狀態(tài)指示，該狀態(tài)指示為實(shí)時(shí)的，與柜內(nèi)的位置狀態(tài)相一致。
11）常規(guī)檢查和試驗(yàn) 1、所有的高壓開關(guān)柜應(yīng)按總要求在制造廠進(jìn)行檢查和試驗(yàn)，以表明其運(yùn)行性能以及設(shè)備、材料和結(jié)構(gòu)在電氣、機(jī)械上的完整性。在制造廠檢查和試驗(yàn)以前，一切有關(guān)權(quán)力機(jī)構(gòu)以及專業(yè)的試驗(yàn)室批準(zhǔn)的證書，對(duì)開關(guān)柜的各項(xiàng)參數(shù)，承包人應(yīng)提供證明數(shù)據(jù)，經(jīng)發(fā)包人認(rèn)可后進(jìn)行檢查和試驗(yàn)。
12）出廠試驗(yàn)項(xiàng)目
1、回路電阻測(cè)量
2、絕緣電阻測(cè)量
3、整體交流耐壓試驗(yàn)及開關(guān)斷口耐壓試驗(yàn)
4、輔助回路和控制回路的耐壓試驗(yàn)
5、開關(guān)特性試驗(yàn) ● 分、合閘時(shí)間及周期 ● 速度特性
6、機(jī)械性能、機(jī)械操作及機(jī)械防誤操作裝置或電氣聯(lián)鎖裝置功能試驗(yàn)
7、儀表元件校驗(yàn)及接線正確性檢查，設(shè)備型號(hào)檢查
8、使用中可以互換的具有同樣的額定值和結(jié)構(gòu)的組件其互換性檢查
9、雷電沖擊試驗(yàn) （提供型式試驗(yàn)報(bào)告）
10、動(dòng)穩(wěn)定試驗(yàn) （提供型式試驗(yàn)報(bào)告）
11、內(nèi)部燃弧試驗(yàn)（提供型式試驗(yàn)報(bào)告）
12、單相接地試驗(yàn)（提供型式試驗(yàn)報(bào)告）
13、異相開斷試驗(yàn)（提供型式試驗(yàn)報(bào)告）
14、溫升試驗(yàn) （提供型式試驗(yàn)報(bào)告）
15、防凝露試驗(yàn) （提供型式試驗(yàn)報(bào)告）
