SGGD-05智能工廠供電自動化實訓(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進線經(jīng)降壓變壓器降壓至10kV再降壓至400V的整個變配電過程。整個供配電系統(tǒng)一次系統(tǒng)由高低壓設(shè)備30臺套組成，二次部分采用了微機綜合繼電保護系統(tǒng)。所采用設(shè)備與現(xiàn)代化工礦企業(yè)在運行設(shè)備同步，設(shè)備先進，智能化程度高。
為鞏固學(xué)生的理論知識、提高學(xué)生的運手能力，本智能實驗變電站還提供包含供配電系統(tǒng)綜合實訓(xùn)裝置。綜合實訓(xùn)裝置主要由多臺套低壓配電設(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)及其自動化、供配電等相關(guān)專業(yè)學(xué)生的實驗和實習(xí)的教學(xué)任務(wù)�？砷_設(shè)“變電所倒閘操作”、“電氣設(shè)備絕緣及耐壓實驗”、“變電所二次回路及自動裝置實驗”、“短路電流計算仿真”等實驗，以及“模擬變電所實習(xí)”。根據(jù)配置的實驗臺套數(shù)每次可容納40-100名學(xué)生同時參加實驗、實習(xí)。通過實驗實習(xí)等的訓(xùn)練，能夠使學(xué)生對實際的變電所有整體的了解，對常用的供電設(shè)備有直觀的認識，掌握供電設(shè)備操作、接線的運手能力。
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)會及組織的最新標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程進行設(shè)計、制造、檢驗和安裝。
采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)名稱和代號
《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
《交流高壓電器在長期工作時的發(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
《繼電器及繼電保護裝置基本試驗方法》 GB7261
《保護繼電器的結(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》 GB7947
《外殼防護等級》 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、防護等級：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，整個柜體內(nèi)隔板由螺栓緊固組裝而成，所有板件均在進口的數(shù)控柔性自動加工線上完成，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，硬度高，耐腐性強，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，引進先進水平的真空開關(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，維護方便。
4、柜體絕緣采用復(fù)合絕緣，絕緣水平高，相對地、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)柜由獨立分隔的斷路器室、母線室、電纜室、儀表室組成，各室具有獨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。控制電纜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、維護方便。
8、柜內(nèi)配置加熱除濕裝置，具有手動及自動感濕啟動兩種方式。
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等級為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)部故障時泄壓活門將自動打開，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的與殼體具有相同防護等級的壓力釋放通道，其出口位置設(shè)在柜頂，確保對人身沒有危害。在內(nèi)部故障時，此裝置的壓力出口能立即打開，以自動釋放內(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構(gòu)彈簧人工儲能手柄裝置，手動合、分閘按鈕、操作計數(shù)器以及斷路器分、合位置的機械指示。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。斷路器小車移動用手力推進機構(gòu)推動，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、試驗狀態(tài)時，具有兩對常開接點指示位置。
15、安全遮板（絕緣活門蓋板）推入開關(guān)手車時安全遮板自動打開，拉出開關(guān)手車時安全遮板自動跌下（或提升）封閉一次觸頭。在蓋板關(guān)閉時，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，絕緣等級為0.6kV。連接計量設(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)需要采用連接片進行多根導(dǎo)線端接。
19、開關(guān)柜端子排上留有遠方控制合閘、分閘操作，遠方監(jiān)視合閘及分閘位置以及遠方測量（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�，使電場均勻分布防止產(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/試驗位置及工作位置，手車在柜內(nèi)采用手力推進機構(gòu)推動，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構(gòu)進出。
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，手車才能從試驗位置移至工作位置。
2、手車在工作位置時，接地開關(guān)不能合閘。
3、接地開關(guān)處于合閘位置時，手車不能從試驗位置移至工作位置。
4、接地開關(guān)僅在手車處于試驗位置/隔離位置時才能操作。
5、斷路器在手車已充分咬合在試驗或工作位置時才能操作。
6、斷路器手車確實處于試驗或工作位置，而沒有控制電壓，僅能手動分閘。
7、無論斷路器手車處于試驗或工作位置，只要斷路器合閘手車就不能移動。
（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構(gòu)，手車移至試驗位置時，活門自動關(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)及過電壓保護器，動力電纜在此室連接。在接地開關(guān)處于合閘狀態(tài)時才可打開蓋板，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構(gòu)的布置應(yīng)使得斷路器操作可靠安全，使用維護方便。斷路器應(yīng)在面板上裝有計數(shù)器。操作機構(gòu)為彈簧儲能式機構(gòu)，具有手動儲能和電動儲能的功能，該操作機構(gòu)還需具有各種聯(lián)鎖：
●機構(gòu)在沒有完成儲能時，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位置才可能進行分、合閘操作；
●斷路器在合閘狀態(tài)時二次插頭不能拔出；
●斷路器處于合閘儲能狀態(tài)時，再按合閘按鈕，斷路器不動作；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能狀態(tài)的指示，并設(shè)有手動分、合閘按鈕和手動儲能手柄的插口，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)，與操作人員的動作快慢無關(guān)。接地設(shè)備的容量在接地開關(guān)閉合時應(yīng)能承受短路電流，接地開關(guān)在閉合、斷開時均能脫扣，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、過電壓保護裝置過電壓保護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作壽命達到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)氧樹脂加強絕緣型，應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)設(shè)計要求進行選用，并考慮每個裝置的特殊要求，滿足系統(tǒng)短路時的動、熱穩(wěn)定要求。應(yīng)符合規(guī)定的電流比、精度等級要求。
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絕緣結(jié)構(gòu)，應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)設(shè)計要求進行選用，并考慮每個裝置的特殊要求。電壓互感器采用高壓熔斷器保護，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。電壓互感器的額定電壓要符合1.2Ue長期運行和1.9Ue運行8小時。
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、彈簧儲能指示、帶溫濕度控制的電加熱器、手動/自動加熱除濕控制功能。
7、二次部分所有35kV斷路器采用遠方/就地控制方式。開關(guān)柜有遠方/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)視彈簧儲能狀態(tài)。控制回路有防跳閉鎖接線，開關(guān)柜有完善的“五防”功能。所有二次元件具有國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的抗振動能力。
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)的機械顯示
2）、伺服電動機儲能狀態(tài)的機械顯示
3）、裝有手動機械分、合閘按鈕及電動分、合閘按鈕
4）、具有手操彈簧儲能裝置
5）、具有就地/遠控斷路器分、合閘切換功能，設(shè)就地/遠控轉(zhuǎn)換開關(guān)。
6）、斷路器提供8對常開常閉輔助接點，并將其引至柜內(nèi)端子排上。
7）、斷路器的操動機構(gòu)應(yīng)具有防跳功能
8）、斷路器應(yīng)裝設(shè)操作次數(shù)的計數(shù)器
9）、柜上指示燈均應(yīng)采用長壽命發(fā)光二極管型，指示燈的顏色符合國家標(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)指示為實時的，與柜內(nèi)的位置狀態(tài)相一致。
11）常規(guī)檢查和試驗 1、所有的高壓開關(guān)柜應(yīng)按總要求在制造廠進行檢查和試驗，以表明其運行性能以及設(shè)備、材料和結(jié)構(gòu)在電氣、機械上的完整性。在制造廠檢查和試驗以前，一切有關(guān)權(quán)力機構(gòu)以及專業(yè)的試驗室批準(zhǔn)的證書，對開關(guān)柜的各項參數(shù)，承包人應(yīng)提供證明數(shù)據(jù)，經(jīng)發(fā)包人認可后進行檢查和試驗。
12）出廠試驗項目
1、回路電阻測量
2、絕緣電阻測量
3、整體交流耐壓試驗及開關(guān)斷口耐壓試驗
4、輔助回路和控制回路的耐壓試驗
5、開關(guān)特性試驗 ● 分、合閘時間及周期 ● 速度特性
6、機械性能、機械操作及機械防誤操作裝置或電氣聯(lián)鎖裝置功能試驗
7、儀表元件校驗及接線正確性檢查，設(shè)備型號檢查
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 （提供型式試驗報告）
10、動穩(wěn)定試驗 （提供型式試驗報告）
11、內(nèi)部燃弧試驗（提供型式試驗報告）
12、單相接地試驗（提供型式試驗報告）
13、異相開斷試驗（提供型式試驗報告）
14、溫升試驗 （提供型式試驗報告）
15、防凝露試驗 （提供型式試驗報告）
