風電場電氣系統實訓裝置

一、設備概述

風電場電氣系統實訓裝置是根據風電場典型電氣系統設計，由模擬一次系統和二次系統組成，一次系統包括一機一變、多機一變兩種常用風力發電主接線、風電場變電站、公用電網，并具有永磁風電實訓機組和雙饋異步風電實訓機組接口；二次系統包括斷路器控制回路、主變保護裝置、線路保護裝置、電能表、電參數及電能質量分析儀、RTU模塊、SCADA軟件。本裝置可以實現風電廠電氣系統正常運行操作、事故倒閘操作、變壓器主保護、后備保護、線路保護、風電電能計量、風電電能質量監測、風電場計算機監控(SCADA)等方面的實訓項目。

本裝置也可以作為職業院校風電專業實訓教學平臺，亦可作為風電場技術人員的專業技能培訓平臺。

二、風電場電氣系統實訓裝置技術參數

1. 電源：三相五線AC380V±10% ，50Hz。

2. 裝置功率：≤6kVA。

3. 一次系統屏：一次系統包括一機一變、多機一變兩種常用風力發電主接線、風電場變電站、公用電網，并具有永磁風電實訓機組和雙饋異步風電實訓機組接口，一次系統圖必須采用國標色標標識電壓等級，線路阻抗采用電抗器來模擬，負荷種類包括普通負荷，照明負荷和動力負荷等。

4. 保護控制屏：電力柜、裝設微機保護裝置、變頻器、測量儀表、故障設置模塊等。

5. 微機保護裝置包括智能電網保護裝置、微機變壓器差動及后備保護裝置；微機保護裝置詳細功能如下：

A、智能電網保護裝置

智電網保護裝置可以實現微機微機線路保護、微機變壓器后備保護、微機電容器保護、微機電動機保護、PT保護、備自投功能，具體功能如下：

（1）保護功能：四段相間過電流保護（電壓、方向閉鎖）、兩段零序過電流保護（電壓、方向閉鎖）、堵轉保護、過熱告警、不平衡電壓/電流保護、非電量保護、低電壓保護、啟動時間過長保護、過熱跳閘保護、失壓重啟動、進線備投/母聯備投、PT斷線告警、三相一次重合閘（檢同期/檢無壓）、低周減載（無壓/無流/滑差閉鎖）、后加速、控制回路斷線告警；

（2）故障錄波功能，8組錄波數據；

（3）通信功能：ModBus_RTU/IEC60870-103/ModBus_TCP

（4）100條SOE事件記錄

（5）測量精度：U/I 0.2級，P/Q0.5級，電能1級，F0.01Hz

B、微機變壓器保護裝置

微機變壓器主保護裝置采用適應110kV及以下系統雙線圈或三線圈變壓器的差動及本體保護的工業產品。主要具有以下功能：

（1）保護功能：差動速斷保護；二次諧波制動的比率差動保護；CT斷線檢測和閉鎖功能；過負荷發信；本體保護；數據采集及控制功能；變壓器三側電流的采集；保護投入/退出 ；遙信量

（2）故障錄波：動態記憶最新10次保護故障波形，每個事件記錄故障前6個周波，故障后4個周波。

（3）通信功能：RS485 、CAN網絡通訊接口

6. RTU裝置：采集一次系統所有隔離開關、斷路器信號、斷路器分、合閘控制，與SCADA軟件進行數據交換。

（1）測量儀表：三相智能電量監測儀（2臺）、電秒表、模擬表頭，數字交直流儀表（4只）。三相智能電量監測儀功能：三相電流、三相電壓、三相有功功率、三相無功功率、三相視在功率、功率因數、頻率、電能等電參數監測

7. 通信接口：RS-485，TCP/IP以太網。

8. SCADA軟件，軟件配置監控軟件與RTU裝置、智能電量監測儀、微機保護裝置、通信網絡構成供配電SCADA系統，實現供配電系統遙信、遙控、遙測功能。

9. 微機保護圖形化可編程軟件，操作界面截圖等資料如下。

PLPShell微機保護圖形化可編程軟件，采用圖形化編程界面，可以組合輸入信號，設定保護邏輯，控制輸出繼電器、指示燈或報警功能。可實時監控數據、顯示相角矢量圖、顯示狀態、顯示SOE事件和故障錄波圖，方便用戶在使用裝置的設定、調試和修改工作。

三、實訓項目

1、風電場電氣接線圖的認知

2、風電場變配電室值班技能培訓

（1）互感器的接線方法

（2）變電站倒閘操作

（3）供配電系統多功能智能儀表的使用與參數設置

3、風電場微機繼電保護

（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）無時限電流速斷保護

（6）帶時限電流速斷保護

（7）定時限過電流保護

（8）反時限過電流保護

（9）電流電壓連鎖保護

4、風電場微機變壓器差動保護

（1）系統正常運行及不平衡電流測量

（2）模擬微機變壓器差動速斷保護

（3）微機變壓器的二次諧波制動

（4）變壓器比率差動保護

（5）變壓器輕/重瓦斯保護

5、微機變壓器后備保護

（1）變壓器相間過電流保護

（2）變壓器零序保護

6、微機電容器保護實訓

7、微機PT保護實訓

8、供電系統自動無功補償實訓

（1）手動無功補償實訓

（2）自動無功補償實訓

9、微機備用電源自動投入實訓

（1）進線備投（明備用）實訓

（2）母聯備投（暗備用）實訓

10、微機保護圖形化組態實驗

（1）圖形化可編程軟件認知

（2）微機線路保護圖形化組態實驗

（3）微機電動機保護圖形化組態實驗

（4）微機電容器保護圖形化組態編程實驗

（5）微機PT保護圖形化組態編程實驗

（6）微機備自投圖形化組態編程實驗