Plataforma de experimentos de automatización integral de fuente de alimentación de fábrica DYGDX-02

I. Descripción general

Las fábricas modernas (especialmente las grandes empresas) tienen una alta densidad de carga de suministro de energía, métodos de suministro de energía complejos, requisitos de alta confiabilidad y requisitos estrictos de calidad de la energía. También requieren una mayor flexibilidad para adaptarse a la creciente carga de suministro de energía y la necesidad de actualizaciones de la red de suministro de energía. . En respuesta a esta situación, la integración de tecnología de automatización integral en el sistema de suministro de energía de la fábrica se ha convertido en una tendencia y dirección de desarrollo inevitables.

El "Sistema de capacitación integral en automatización de suministro de energía de fábrica" se basa en "Aparatos eléctricos y suministro de energía de fábrica", " Operación y mantenimiento de equipos eléctricos ", "Tecnología de distribución y suministro de energía ", "Protección de relés de la red de suministro de energía", "Distribución es un sistema de formación integral diseñado en base a los requisitos de enseñanza de formación práctica de cursos como "Automatización de sistemas de energía" y "Tecnología de automatización de redes de distribución" y combinado con la aplicación práctica y el desarrollo de sistemas de suministro de energía de fábrica.

2. Características

Integralidad: refleja claramente las partes primaria y secundaria de un sistema típico de suministro de energía de fábrica, utilizando una variedad de equipos eléctricos que realmente se utilizan en el suministro de energía de fábrica. Ser capaz de cumplir con los requisitos de capacitación práctica para la recepción, transmisión, distribución, control y protección de energía del sistema de suministro de energía de la fábrica;

Avanzado: tecnologías integrales relacionadas de detección y control funcional de microcomputadoras, como protección de relés de microcomputadoras, medición de potencia, PLC y configuración de control industrial, utilizando un método de control distribuido jerárquico para formar un experimento automatizado integral que integra control, protección, medición y plataforma de señales;

Practicidad: El sistema tiene una estructura clara, operación flexible y operación confiable.

3. Rendimiento técnico

1. Fuente de alimentación de entrada: trifásico de cuatro hilos AC380V±10% 50±2%Hz;

2. Capacidad total de la máquina: ≤3kVA;

3. La plataforma de entrenamiento está hecha de hierro con spray de grano denso mate y panel de aluminio;

4. Dos interfaces de comunicación, RS-485 y Ethernet; protocolo de comunicación MODBUS estándar;

5. Precisión de los componentes de medición del dispositivo de protección del microordenador: error de escala: no más del 1%; corriente de medición: nivel 0,2; nivel de salida 0,2; frecuencia: 0,01 Hz; nivel; resolución de comunicación: no mayor a 1 ms.

6. El sistema de formación práctica consta de cuatro partes: la pantalla principal de simulación de cableado del sistema de suministro y distribución de energía, el gabinete de medición, el gabinete de control y el software de monitoreo.

7. El sistema de capacitación práctica puede simular el sistema de suministro y distribución de energía de una fábrica de tamaño mediano. Adopta una estructura de panel de control y el cableado principal principal está impreso en el panel de aluminio. Está compuesto por 35 kV y 10 kV, dos niveles de voltaje diferentes. Todo el sistema tiene dos líneas entrantes de 35 kV, una de las cuales suministra energía normal y la otra se utiliza como respaldo, conmutando automáticamente a través del bus de reserva y de conmutación automática; el tomacorriente tiene dos ramas, una para suministro de energía. En otras ramas, el convertidor reductor principal reduce una fuente de alimentación entrante 1 a un bus de 10 kV para uso local para garantizar la confiabilidad del suministro de energía, se agrega una fuente de alimentación adicional; como fuente de alimentación entrante 2 para el bus de 10kV. La fuente de alimentación entrante 1 y la fuente de alimentación entrante 2 son de respaldo mutuamente oscuras, suministrando energía a la barra colectora de la Sección I de 10 kV y a la barra colectora de la Sección II de 10 kV, respectivamente. Las dos también se pueden conmutar automáticamente mediante respaldo y conmutación automática. Para garantizar la confiabilidad de la fuente de alimentación de la línea primaria, se configuran la conmutación automática del microordenador, la línea del microordenador y la protección del transformador del microordenador para garantizar el funcionamiento estable del motor de alto voltaje; para mejorar la calidad del consumo de energía, se configura un dispositivo de compensación de energía reactiva. Para realizar el control automático, se configuran una PC y un controlador PLC para realizar las "cuatro funciones remotas" de todo el sistema;

8. El gabinete de medición incluye: tres voltímetros de CA de tipo puntero (nivel de precisión 1,0, rango: 0 ~ 500 V); tres amperímetros de CA de tipo puntero (nivel de precisión 1,0, rango: 0 ~ 5 A trifásicos activos); medidor de potencia y medidor de potencia reactiva trifásico cada uno; medidor electrónico de energía combinada activa y reactiva (1 pieza): corriente de medición: nivel 0,2; voltaje del bus: nivel 0,2; precisión de salida: nivel 0,2; COSΦ; nivel 0,5; resolución de comunicación: no más de 1 ms; módulo de adquisición inteligente trifásico (3 piezas): precisión de medición: 0,2% para corriente y voltaje, 0,5% para otra electricidad; (1 pieza): Rango de medición 0.0001S-9999.9S, error de medición ≤±5×10-5×rango ±1 dígito de mantisa, con dos funciones: continua y táctil. Adáptese a contactos vacíos o señales eléctricas de polaridad positiva de 5V-250V. Reinicio manual continuo, reinicio manual táctil o reinicio automático con la señal de medición.

9. El gabinete de control incluye: dispositivo de protección de línea de microcomputadora (1 pieza): con protección contra sobrecorriente de tres etapas, protección contra corriente de bloqueo de bajo voltaje, protección de conexión a tierra monofásica, protección contra sobrecorriente de tiempo inverso, aceleración antes de sobrecorriente, aceleración después de sobrecorriente y superposición de puerta y otras funciones; dispositivo de protección de motor de microcomputadora (1 pieza): tiene funciones como corte rápido de corriente, sobrecorriente, límite de tiempo inverso de corriente, protección de sobrecorriente de secuencia cero, protección de corriente de secuencia negativa y protección de transformador de microcomputadora. (1 pieza): Tiene las funciones de corte rápido de corriente, sobrecorriente, límite de tiempo inverso de corriente, protección contra sobrecorriente de secuencia cero, protección de corriente de secuencia negativa y protección de bajo voltaje dispositivo de compensación de potencia reactiva del microordenador (1; pieza): puede rastrear automáticamente el factor de potencia de la red y controlar la entrada de la conmutación del banco de condensadores, con funciones de conmutación manual y automática. La compensación de la separación de fases se lleva a cabo de acuerdo con la potencia reactiva del transformador, y los bancos de capacitores funcionan cíclicamente, de modo que cada grupo de capacitores se pone en funcionamiento de manera uniforme, reduciendo así la pérdida de potencia y tensión, y mejorando la eficiencia del equipo; Dispositivo de conmutación automática equipado con microcomputadora (1): Hay progreso La copia de seguridad de línea y la conexión de bus son opcionales. Cuando la fuente de alimentación entrante principal simula una falla y pierde energía, el dispositivo de conmutación automática de respaldo puede transferir automáticamente la energía entrante de respaldo al dispositivo de trabajo. bus para garantizar que la carga conectada al bus en funcionamiento aún pueda funcionar normalmente y mejorar la confiabilidad y estabilidad del suministro de energía. Al mismo tiempo, tiene una función adaptativa cuando se detecta que se restablece la alimentación de la línea entrante principal, el disyuntor de la línea entrante principal se abre automáticamente y la línea entrante principal se retrasa para cerrar la línea entrante principal para realizar la conmutación automática. Después de que se restablece el voltaje de la línea principal de entrada, todos los microordenadores deben utilizar el DSP de alto rendimiento de TI como chip central de control para recopilar la corriente, el voltaje y los valores de conmutación de entrada y salida. sistema externo y enviarlos a la pantalla de cristal líquido. Tiene función de registro de fallas y puede mostrar formas de onda de fallas.

Protector integral de armónicos máximos (2 piezas): utilizando el método de conexión de cuatro estrellas, puede reducir en gran medida la sobretensión entre fases y mejorar en gran medida la confiabilidad de la protección. La estructura combinada de resistencia no lineal de óxido de zinc y carburo de silicio de alta energía logra ventajas complementarias y mejora la vida útil del producto. El coeficiente de impacto de voltaje es 1, y el valor del voltaje de descarga es igual bajo varias formas de onda de voltaje y no se ve afectado por varias formas de onda de sobretensión operativa. El valor de protección contra sobretensión es preciso y el rendimiento de protección es excelente. El voltaje umbral de protección es bajo y el efecto de protección es bueno. Por ejemplo, en un sistema de 400 V, el voltaje de protección puede ser tan bajo como 430 V, siempre que supere los 430 V, se pueden filtrar bien varias sobretensiones de interferencia (armónicas máximas). Es necesario proporcionar un protector integral. Certificado de patente de invención nacional e informe de inspección de tipo, prototipo proporcionado en el sitio).

10. La computadora superior tiene software de monitoreo. El host de monitoreo y el equipo inteligente en el sitio utilizan el bus RS485 y el protocolo Modbus-RTU para construir la red de monitoreo subyacente. Realiza principalmente las siguientes funciones: 1. Configurar el sistema de distribución y suministro de energía principal y mostrar los cambios en el cableado principal en tiempo real; 2. Recopilación, visualización y almacenamiento en tiempo real de varios parámetros de energía; y Se proporcionan curvas e informes históricos para facilitar a los experimentadores comparar y analizar datos experimentales; 4. Monitorear la posición de cada disyuntor y el estado de la salida de acción de protección; ser capaz de controlar el disparo/cierre de los disyuntores de la línea de transmisión; Control de voltaje basado en la potencia del bus recolectada, ajuste automático de la potencia reactiva.

11. El PLC adopta el host PLC Schneider.
12. Software de enseñanza

1. Software de enseñanza de simulación de primeros auxilios de seguridad eléctrica y descargas eléctricas

El software utiliza una combinación de imágenes virtuales bidimensionales y tridimensionales para enseñar a los estudiantes los métodos de seguridad y primeros auxilios del uso de electricidad. El software incluye descarga eléctrica monofásica, descarga eléctrica bifásica, descarga eléctrica escalonada y bajo voltaje. Primeros auxilios para descargas eléctricas, primeros auxilios para descargas eléctricas de alto voltaje, primeros auxilios para respiración artificial, se explican y enseñan los principios del método de rescate respiratorio con sujeción de la mano, la compresión cardíaca torácica y otros métodos de protección. Los principios de la descarga eléctrica monofásica se dividen en reparación. desconexión en vivo, reparación de descargas eléctricas del enchufe y descargas eléctricas al *re libre. La enseñanza de descargas eléctricas de bajo voltaje y descargas eléctricas de alto voltaje explica y demuestra principalmente a los estudiantes cómo rescatar a personas que sufren una descarga eléctrica de bajo voltaje o una descarga eléctrica de alto voltaje. Método de rescate por respiración artificial, método de rescate respiratorio con la mano. y el método de rescate por compresión cardíaca torácica se demuestran utilizando tecnología de simulación virtual 3D después de renderizarlo y pulirlo para que el modelo parezca la pieza real y parezca realista. A través de la capacitación práctica, se puede educar a los estudiantes sobre el uso seguro de la electricidad en la sala de capacitación, mejorar la conciencia de seguridad de los estudiantes y permitirles aprender algunos métodos de autorrescate, de modo que los estudiantes puedan tomar ciertas medidas de seguridad para protegerse cuando se encuentren en peligro. y familiarizarse con las diversas causas de accidentes eléctricos y las medidas prácticas para abordarlas y reducir la aparición de accidentes eléctricos.

2. Mantenimiento de electricistas , motores electrónicos y software de simulación de evaluación de formación profesional.

Este software está en formato apk y se puede utilizar en PC o dispositivo móvil. Este software puede configurar fallas de forma manual o automática. Este software puede configurar manualmente puntos de falla a través del cuadro verde en el diagrama del circuito (puede configurar hasta 39 puntos de falla). También puede configurar automáticamente un punto de falla aleatorio, dos puntos de falla aleatorios, tres puntos de falla aleatorios, cuatro puntos de falla aleatorios y cinco puntos de falla aleatorios a través del sistema. Tiene funciones como caja de herramientas, biblioteca de componentes, lupa, diagrama de circuito,. etc. Puede elegir un multímetro para realizar pruebas a través de la caja de herramientas, seleccionar los componentes apropiados a través de la biblioteca de componentes y comprender claramente cada componente y circuito a través de la lupa. Este software permite a los estudiantes comprender el principio de funcionamiento y la estructura del circuito del circuito de control de arranque estrella-triángulo del motor mediante la configuración de fallas en el circuito de control de arranque estrella-triángulo del motor y diversas investigaciones.

3. Analizador de espectro virtual, analizador lógico, osciloscopio y software de simulación de tres metros:

Este software está en formato apk y se puede utilizar en PC o terminales móviles. Las funciones de este software son: medición de resistencia, medición de voltaje CA (medición del transformador. Si el multímetro se quema al medir el transformador, emitirá humo negro. Indicaciones y. puede restablecer el multímetro), determinar la polaridad del transistor, medir el voltaje de CC (la luz se enciende cuando se enciende el amperímetro), medir la corriente de CC y determinar la calidad del capacitor. Este software puede arrastrar las puntas del lápiz rojo y negro a voluntad. Cuando las dos puntas del lápiz se arrastran y se colocan en el objeto a medir, se mostrará un círculo rojo. Si el posicionamiento no es preciso, no se mostrará ningún círculo rojo. y cuando se realizan operaciones incorrectas (como el rango incorrecto seleccionado, los datos medidos son incorrectos, etc.), el puntero del medidor no responderá, lo que provocará una nueva medición de error, etc. Este multímetro puede seleccionar el rango de voltaje CA, rango de voltaje CC , rango de resistencia, rango actual, ajuste de resistencia a 0 y puede ampliar los datos de la pantalla para ver claramente el tamaño de los datos medidos. Los estudiantes pueden aprender el uso correcto de los multímetros a través de este software.

4. Microcontrolador , software de simulación virtual de control y diseño programable PLC:

Este software está desarrollado en base a unity3d. Tiene pasos experimentales, instrucciones experimentales, diagramas de circuitos, listas de componentes, líneas de conexión, encendido, diagramas de circuitos, reinicio de escena, retorno y otros botones. puede iniciar/detener. Los botones de movimiento hacia adelante y hacia atrás operan el modelo de máquina herramienta 3D para moverse. En el estado de línea conectada, el modelo de máquina herramienta 3D se puede ampliar/reducir y traducir.

1. Control de relé: lea las instrucciones del experimento e ingrese al experimento leyendo el diagrama del circuito, seleccione los relés, relés térmicos, interruptores y otros componentes en la lista de componentes y arrástrelos y suéltelos en el gabinete eléctrico. el tridimensional En el modelo de la máquina herramienta, puede optar por cubrirlo y se pueden cambiar los nombres de algunos componentes. Luego, haga clic en el botón Conectar línea para conectar los terminales a los terminales. Después de conectar con éxito el circuito de la máquina herramienta, elija encender el. Encienda y continúe si el componente o la línea. Aparecerá un cuadro de error si hay un error de conexión y la escena se puede restablecer en cualquier momento.

2. Control PLC: el experimento es el mismo que el control de relé, con la adición de la función de control PLC. Una vez completada la conexión, ingrese a la interfaz de escritura del programa a través del botón de codificación PLC y escriba dos programas, hacia adelante y hacia atrás, con un. Total de 12 símbolos de diagrama de escalera. La escritura está completa. Finalmente, seleccione Enviar para la verificación del programa. Después de que la verificación sea exitosa, encienda la alimentación para la operación. Aparecerán cuadros de error para errores de componentes, conexión de línea y código, y la escena se puede restablecer en cualquier momento.

3. Control de microordenador de un solo chip: el experimento es el mismo que el control de relé, con la adición de la función de control de microordenador de un solo chip. Una vez completada la conexión, ingrese a la interfaz de programación a través del botón de codificación C, ingrese el código de idioma C correcto. , y después del envío y verificación exitosos, encienda la alimentación para la operación, componentes, líneas. Si hay errores de conexión o código, aparecerá un cuadro de error y la escena se puede restablecer en cualquier momento.

4. Proyectos de formación práctica

1. Comprensión del diagrama de cableado eléctrico de la fuente de alimentación de fábrica.

(1) Comprensión del diagrama de simulación del cableado eléctrico primario de la fuente de alimentación de fábrica

(2) Entrenamiento del circuito de señal y cableado del circuito de control secundario de la fuente de alimentación de fábrica

(3) Método de cableado de transformadores de tensión y corriente.

(4) Operación de conmutación de la fuente de alimentación de fábrica

2. Capacitación en equipos de automatización de fábricas.

(1) Prueba de condiciones de inversión preparatoria

(2) Respaldo de línea entrante (respaldo explícito) y adaptativo

(3) Respaldo conjunto de bus (respaldo oscuro) y adaptativo

(4) Cognición de dispositivos de compensación de potencia reactiva.

(5) Compensación manual/automática del factor de potencia

(6) Control de potencia reactiva de línea

(7) Control de potencia reactiva de voltaje VQC

3. Protección por relé de microcomputadora de líneas de alto voltaje en fábricas.

(1) Simular los modos de funcionamiento normal, máximo y mínimo del sistema.

(2) Cortocircuito del sistema analógico

(3) Funcionamiento correcto del cronómetro eléctrico.

(4) Operación de configuración de parámetros del dispositivo de protección de línea de microcomputadora

(5) Protección de corte rápido de corriente sin límite de tiempo de línea

(6) La línea tiene protección de interrupción rápida de corriente por tiempo limitado.

(7) Protección contra sobrecorriente de tiempo fijo de línea

(8) Protección contra sobrecorriente de tiempo inverso de línea

(9) Protección de cadena de voltaje y corriente de línea

(10) Protección terrestre de líneas.

4. Protección por relé de motores de alta tensión.

(1) Operación de sintonización de parámetros del convertidor de frecuencia

(2) Regulación de velocidad de bucle abierto del convertidor de frecuencia

(3) Método de arranque del motor asíncrono trifásico

(4) Operación de configuración de parámetros del dispositivo de protección del motor del microordenador

(5) Protección contra rotura rápida del motor

(6) Protección contra sobrecorriente de tiempo inverso del motor

(7) Protección de bajo voltaje del motor.

(8) Protección a tierra del motor

5. Protección del relé del microordenador del transformador.

(1) Protección de ruptura rápida de corriente del transformador

(2) Protección contra sobrecorriente del transformador

(3) Protección de gas del transformador

(4) Protección contra sobrecarga del transformador

6. Monitoreo general y automatización integral.

(1) Monitoreo SCADA

(2) Ubicación, alarma y eliminación de fallas de línea

(3) Análisis e informes de la curva de potencia.

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