风电场电气技术系统实训装置

风电场电气技术系统实训装置

一、风电场电气系统实训装置介绍

实训装置根据风电场典型电气系统设计，由模拟一次系统(可以根据用户要求定制)和二次系统组成，一次系统包括一机一变、多机一变两种常用风力发电主接线、风电场变电站、公用电网，并具有永磁风电实训机组和双馈异步风电实训机组接口；二次系统包括断路器控制回路、主变保护装置、线路保护装置、电能表、电参数及电能质量分析仪、RTU模块、SCADA软件。风电场电气技术系统实训装置可以实现风电厂电气系统正常运行操作、事故倒闸操作、变压器主保护、后备保护、线路保护、风电电能计量、风电电能质量监测、风电场计算机监控(SCADA)等方面的实训项目。

本装置可以作为职业院校风电专业实训教学平台，亦可作为风电场技术人员的专业技能培训平台。

二、风电场电气系统实训装置技术参数及配置

1. 电源：三相五线AC380V±10% ，50Hz。

2. 装置功率：≤6kVA。

3. 一次系统屏：一次系统包括一机一变、多机一变两种常用风力发电主接线、风电场变电站、公用电网，并具有永磁风电实训机组和双馈异步风电实训机组接口，一次系统图采用国标色标标识电压等级，线路阻抗采用电抗器来模拟，负荷种类包括普通负荷，照明负荷和动力负荷等。

4. 保护控制屏：电力柜、装设微机保护装置、变频器、测量仪表、故障设置模块等。

5. 微机保护装置包括智能电网保护装置、微机变压器差动/后备保护装置；微机保护装置详细功能如下：

5.1 智能电网保护装置

智电网保护装置可以实现微机微机线路保护、微机变压器后备保护、微机电容器保护、微机电动机保护、PT保护、备自投功能，具体功能如下：

（1）保护功能：四段相间过电流保护（电压、方向闭锁）、两段零序过电流保护（电压、方向闭锁）、堵转保护、过热告警、不平衡电压/电流保护、非电量保护、低电压保护、启动时间过长保护、过热跳闸保护、失压重启动、进线备投/母联备投、PT断线告警、三相一次重合闸（检同期/检无压）、低周减载（无压/无流/滑差闭锁）、后加速、控制回路断线告警；

（2）故障录波功能，8组录波数据；

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

（4）100条SOE事件记录

（5）测量精度：U/I 0.2级，P/Q0.5级，电能1级，F0.01Hz

5.2 微机变压器保护装置

微机变压器主保护装置采用适应110kV及以下系统双线圈或三线圈变压器的差动及本体保护的工业产品。主要具有以下功能：

（1）保护功能：差动速断保护；二次谐波制动的比率差动保护；CT断线检测和闭锁功能；过负荷发信；本体保护；数据采集及控制功能；变压器三侧电流的采集；保护投入/退出；遥信量

（2）故障录波：动态记忆最新10次保护故障波形，每个事件记录故障前6个周波，故障后4个周波。

（3）通信功能：RS485 、CAN网络通讯接口

6. RTU装置：采集一次系统所有隔离开关、断路器信号、断路器分、合闸控制，与SCADA软件进行数据交换。

（1）测量仪表：三相智能电量监测仪（2台）、电秒表、模拟表头，数字交直流仪表（4只）。三相智能电量监测仪功能：三相电流、三相电压、三相有功功率、三相无功功率、三相视在功率、功率因数、频率、电能等电参数监测

7. 通信接口：RS-485，TCP/IP以太网。

8. SCADA软件，软件配置无限时加密狗，监控软件与RTU装置、智能电量监测仪、微机保护装置、通信网络构成供配电SCADA系统，实现供配电系统遥信、遥控、遥测功能。监

三、实训项目

1．风电场电气接线图的认知

2．风电场变配电室值班技能培训

（1）互感器的接线方法

（2）变电站倒闸操作

（3）供配电系统多功能智能仪表的使用与参数设置

3．风电场微机继电保护

（4）模拟系统正常、最大、最小运行方式

（5）模拟系统短路

（6）电秒表的正确操作

（7）微机线路保护装置参数整定操作

（8）无时限电流速断保护

（9）带时限电流速断保护

（10）定时限过电流保护

（11）反时限过电流保护

（12）电流电压连锁保护

4．风电场微机变压器差动保护

（13）系统正常运行及不平衡电流测量

（14）模拟微机变压器差动速断保护

（15）微机变压器的二次谐波制动

（16）变压器比率差动保护

（17）变压器轻/重瓦斯保护

5．微机变压器后备保护

（18）变压器相间过电流保护

（19）变压器零序保护

6．微机电容器保护实训

7．微机PT保护实训

8．供电系统自动无功补偿实训

（20）手动无功补偿实训

（21）自动无功补偿实训

9．微机备用电源自动投入实训

（22）进线备投（明备用）实训

（23）母联备投（暗备用）实训

10．遥控实训

11．微机保护图形化组态实验

（24）图形化可编程软件认知

（25）微机线路保护图形化组态实验

（26）微机电动机保护图形化组态实验

（27）微机电容器保护图形化组态编程实验

（28）微机PT保护图形化组态编程实验

（29）微机备自投图形化组态编程实验