https://www.shjcedu.com  上海计呈教学设备13636618907                                                                                    GCDX-02B工厂供电综合自动化实训系统                                       概 述 现代化工厂（特别是大型企业）供电负荷密度大，供电方式复杂，可靠性要求高，电能质量要求严格，还要求考虑更高的灵活性，以适应供电负荷不断增加和供电网络升级的需要。针对这种情况，将综合自动化技术融入到工厂供电系统中已成为一种必然趋势和发展方向。 “SYGDX-02工厂供电综合自动化实训系统”正是依据高职高专《工厂电器与供电》、《电气设备及运行维护》、《供配电技术》、《供用电网络继电保护》、《配电系统自动化》和《配电网自动化技术》等课程的实训教学要求，结合工厂供电系统的实际应用和发展而设计的综合型实训系统。 特 点 全面性：清楚地反映典型工厂供电系统的一次和二次部分，综合采用多种工厂供电实际应用的电气设备。能够实现工厂供电系统的受电、输送、分配、控制、保护等实践技能训练要求； 先进性：综合微机继电保护、电量计量、PLC和工控组态等微机职能检测控制的相关技术，采用分层分布式控制方式，组建成集控制、保护、测量和信号为一体的综合自动化实验平台； 实用性：系统结构清晰，运行灵活，操作可靠。 技术性能 输入电源：三相四线 AC380V±10% 50±2%Hz； 整机容量：≤3kVA； 实训台采用铁质亚光密纹喷塑，铝质面板； RS-485和以太网两种通讯接口；标准MODBUS通讯协议； 微机保护装置测量元件精度：刻度误差：不大于1%；测量电流：0.2级；母线电压：0.2级；输出精度：0.2级；频率：0.01Hz；P、Q、COSΦ；0.5级；通讯分辨率：不大于1ms。 实训系统由供配电系统主接线模拟屏、计量柜、控制柜、监控软件等四部分构成。 实训系统能模拟中型工厂的供配电系统，采用控制屏结构，一次主接线印于铝面板上。由35 kV，10kV，两个不同的电压等级构成 ，整个系统有两路35kV进线，其中一路正常供电，另一路作为备用，通过备自投自动切换;35kV母线出线有两路分支，一路送其他分厂，一路经总降变降压为10kV母线的进线电源1供本地使用；为了保证供电可靠性，另加一路电源作为10kV母线的进线电源2。进线电源1和进线电源2互为暗备用，分别给10kVⅠ段母线和10kVⅡ段母线供电，两者也可通过备自投自动切换。为了保证一次线路供电的可靠性，配置了微机备自投，微机线路和微机变压器保护；为了保证高压电动机的稳定运行，配置了高压电动机保护；为了提高用电质量，配置了无功补偿装置；为了实现自动化控制，配置了PC机和PLC控制器，实现了整个系统的“四遥”功能。 计量柜包括：三只指针式交流电压表（精度1.0级，量程：0～500V）；三只指针式交流电流表（精度1.0级，量程：0～5A）；指针式三相有功功率表和三相无功功率表各一只；电子式有功无功组合电能表（1只）：测量电流：0.2级；母线电压：0.2级；输出精度：0.2级；频率：0.01HZ；P、Q、COSΦ；0.5级；通讯分辨率：不大于1ms；三相智能采集模块（1只）：测量精度：电流、电压0.2％，其他电量0.5％；带RS-485通信接口；数字式电秒表（1只）：测量范围0.0001S-9999.9S，测量误差≤±5×10-5×量程±1个尾数字，有连续和触动两种功能。适应空触点或5V-250V正极性电信号。连续性手动复零，触动性即可手动复零，也可随测量信号自动复零。 控制柜包括：微机线路保护装置（1只）；微机电动机保护装置（1只）；微机变压器保护装置（1只）；无功补偿装置（1只）；微机备自投装置（1只）。 采用32位处理器，16位AD采样，主要元件全部采用进口器件，保证了装置电气设计上的高可靠性，产品通过了严格的型式试验和电磁兼容测试，保证了产品在恶劣环境下的适应能力和可靠性。 针对35kV及以下主变压器、配电系统馈线、电容器、电动机、变压器和备自投等而设计。除了具有完善的保护功能外，还具有对设备的电气量的测量功能及对设备的可编程控制功能，具有通讯接口，能够通过现场总线将数据和信息传送至上位机（监控、调度计算机），同时接受上位机的分、合闸等控制命令。 采用一体化型材机箱，安装方便灵活，适用于固定式及混合式的柜型，也可集中组屏安装。 具有多路开关量输入和输出，可根据用户需求在标准版本上扩充开入和开出，所有的开入均为交直流两用。 交直流两用操作回路，自适应5～5A开关跳合闸电流；操作回路配置了防跳回路。 配置工业级宽温型160×160点阵液晶，全中文操作菜单及事故报文显示。 面板上显示设备的实时信息，监视设备的运行工况，如：电流、电压、功率，开关位置等等，并有完善的预告、告警功能。 具有故障录波功能，可分别记录保护启动前、保护动作前各两周波，保护启动后、保护动作后各八个周波。 ★装置具有模拟产生标准4相电压3相电流，方便地进行各种组合输出进行各种类型保护试验。每相电压可设置200V，精度:误差＜0.01V；电流三相可输出200A，精度:误差＜0.01A。相位范围: 360º，精度:误差＜0.1º； 分辨率: 0.01º。可模拟微机测控装置在各运行工况下采样值，如：停运、正常、故障等工况下电参量，在各工况状态下自动切换所设定值，配合装置正确投切一次设备。 具有 1 个标准的 RS485 通讯接口(Modbus RTU 通讯协议)， 两路以太网通讯（IEC60870-5-103通讯规约）。 整机静态功耗小于10W。 高抗干扰性，通过10项电磁兼容认证（快速瞬变、静电放电、浪涌抗干扰等）。 上位机得监控软件，监控主机与现场智能设备采用RS485总线，Modbus-RTU协议构建底层监控网络。主要实现以下功能：1、对供配电一次系统进行组态，实时显示主接线的变化；2、实时采集、显示、存储各类电量参数；3、对采集的各种电量量可生成实时和历史曲线和报表，以利于实验者比较、分析实验数据；4、监视各断路器位置、保护动作出口状态；能够控制输电线路断路器的跳/合闸；5、根据采集的母线电量实现对电压、无功的自动调整。 PLC采用西门子PLC主机。 实训项目 工厂供电电气接线图的认知 工厂供电一次电气接线模拟图的认知 工厂供电二次控制回路接线及信号回路实训 电压和电流互感器的接线方法 工厂供电倒闸操作 工厂自动装置实训 备用电源自动投入装置参数整定操作 备用电源自动投入 无功补偿装置参数整定操作 无功自动补偿功能 备投投入条件测试 进线备投（明备用）及自适应 母联备投（暗备用）及自适应 无功补偿装置认知 手动/自动功率因数补偿 线路无功控制 VQC电压无功控制 工厂高压线路的微机继电保护 模拟系统短路 微机线路保护装置参数整定操作 无时限电流速断保护 带时限电流速断保护 定时限过电流保护 ★方向过电流保护 过电流三相一次重合闸保护 反时限过电流保护 电流电压连锁保护 零序电流保护 零序电压保护 高压电动机的继电保护 变频器参数整定操作 变频器的开环调速实训 三相异步电动机的启动方式 微机电动机保护装置参数整定操作 高压电动机的速断保护 高压电动机躲过启动电流速断保护 ★高压电动机的负序过电流保护 高压电动机堵转保护 高压电动机的反时限过流保护 高压电动机过电压保护 高压电动机欠电压保护 高压电动机零序过电流保护 变压器微机继电保护 变压器过流保护 变压器反时限过流保护 变压器过负荷保护 变压器零序过流保护 变压器零序电压保护 变压器低电压保护 变压器瓦斯、超温等非电量保护 整体监控及综合自动化 SCADA监控 线路故障定位、报警及切除 电能曲线分析及报表 配置清单 序号 设备名称 型号 单位 数量 备注 1 带灯按钮 直径16，长方形头 24V红 个 13   2 带灯按钮 直径16，长方形头 24V绿 个 13   3 按钮开关 直径16，圆头 红 点动 个 1   4 按钮开关 直径16，圆头 绿 点动 个 1 　 5 指示灯 直径16，圆头 红，24V 个 2 　 6 指示灯 直径16，圆头 黄，220V 个 1 　 7 指示灯 直径16，圆头 绿，220V 个 6 　 8 指示灯 直径16，圆头 红，220V 个 1 　 9 按钮开关 直径22，带自锁、红 个 4 　 10 漏电开关 DZ47LE32 16A 3P+N 个 1 　 11 空气开关 2P 个 1 　 12 保险座 5×20 含6A保险 个 4 　 13 组合开关 LW8-10 2档 0/1  3节 个 8 　 14 旋钮开关 直径16，黑色，带自锁 个 4 　 15 旋钮开关 直径22，带自锁、带灯24V，红 个 14   16 中间继电器 透明14脚，带灯，24V 个 100   17 交流接触器 CJX2-0910  220V 个 13   18 电压表 6L2 450V 个 1   19 电流表 6L2 10A 个 3   20 频率表 6L2  100V 5A 个 1   21 功率因数表 6L2  100V 5A 个 1   22 有功功率表 6L2  100V 5A 个 1   23 无功功率表 6L2  100V 5A 个 1   24 电压表 6L2 量程40KV 100V对应35KV 个 2   25 电压表 6L2 量程12KV 100V对应10KV 个 2   26 电压表 6L2 量程12KV 220V对应10KV 个 1   27 三相有功电能表 DT862 3×57.7/100V 3×1.5(6A)A 个 1   28 三相无功电能表 DX863  3×100V 3×1.5(6A)A 个 1   29 电子式三相电能表 DTS196 3×57.7/100V 3×1.5(6A)A 个 1   30 多功能智能仪表 100V 5A 开孔尺寸88×88 个 1 　 31 电秒表 417B   开孔尺寸90×45 个 1 　 32 万能转换开关 LW8-10 4档 0/UAB/UBC/UAC 个 5 　 33 电流互感器 一次穿心5:5 个 57 　 34 珐琅管电阻 50欧姆300W 个 20 　 35 触摸屏 7吋昆仑通态 个 1 含下载线、PLC通讯线 36 无功功率补偿仪 4路 个 1 　 37 PLC   套 1 含编程电缆 38 PLC扩展模块   台 1 　 39 三相调压器 3KW 个 1 　 40 三相干式变压器 3KW 个 1 　 41 变频器 D720 0.4KW 　 1 　 42 励磁电源 0-30V 套 1   43 三相异步电机 　 台 1   44 三相同步发电机 　 台 1   45 直流开关电源 DC220V  2A 个 1 　 46 微机保护 备自投、线路、电动机、变压器微机保护 台 各1 　 47 接线柱 安全性 个 若干 　 六、变电站监控软件 1、概述 电力综合自动化监控系统支持基于多种通讯方式的分布式体系结构，采用对象化的设备描述方法，系统的描述由传统的面向远动的数据列表方式变为层次方式，对象层次可以任意嵌套，能够更直观更方便地反映电力系统的构成。 采用跨平台设计，支持多种操作系统：   采用 Mysql 为主数据库， 按画面管理、数据管理与在线运行的模块设计：   2、 功能特性1） 多国语言◆ 支持多国语言显示，中文简体、 中文繁体与英文◆ 支持多国语言动态切换， 多数模块在切换语言后无须重启软件即可生效2） 语音报警◆ 支持媒体文件提示◆ 支持 TTS 文字转语音， 支持事件提示与五防操作提示3） 图元展示◆ 支持多种显示方式，饼状图、 柱状图、 仪表盘、 温度计、 图片与动画等◆ 支持一键将图元数据推送显示到曲线◆ 支持所有类型图元实现操作属性配置◆ 支持显示公式计算值◆ 支持智能关联，数据库增加删除数据后不影响已关联图元◆ 支持通过设备管理显示所有设备所有数据4） 曲线展示◆ 支持显示实时曲线，显示时段范围 5 分钟到 60 分钟可选◆ 支持显示历史曲线，显示数据类型日月年最大最小平均值累计值等统计类可选◆ 支持显示大量数据，支持同一数据多个不同时段值同时对比显示◆ 支持将历史曲线所显示的数据导出到 excel 中◆ 支持曲线坐标范围根据数据数值自适应 ◆ 支持用户新增与编辑收藏曲线， 支持一键显示用户收藏曲线5）报表展示◆ 支持根据数据生成报表和通过图元自定义报表◆ 支持将报表数据导出到 excel 中◆ 支持将报表数据显示到曲线6） 事件查询◆ 支持按设备查询事件◆ 支持用关键字搜索事件◆ 支持以事件类型检索事件◆ 支持将事件导出到 excel 中◆ 支持事件逐条确认与全部确认◆ 支持事件标注高亮显示7） 五防闭锁◆ 支持自定义五防逻辑，支持遥信遥测及公式作为逻辑闭锁条件◆ 支持多种运行模式，支持禁用五防闭锁或严格五防闭锁◆ 支持五防开票与预演◆ 支持五防操作语音提示8） 定值操作◆ 支持定值的读取与修改◆ 支持压板读取与修改◆ 支持运行区号的读取与修改9） 设备接入◆ 支持多种协议接入，南自 103、 标准 104、 自定义 Modbus、 GPS 对时规约等◆ 支持自定义 Modbus 的配置◆ 支持通过公式实现遥信合并与遥测数据统计◆ 采用规约系数与变比分离设计◆ 支持导入南思监控系统格式设备模板◆ 支持与系统剪切板多行复制粘贴交互10） 数据转发◆ 支持多种转发协议◆ 支持转发协议遥控遥调   3、运行图例 1） 画面管理  2）数据管理  3）在线运行主接线图   4）饼图与棒图      5）历史曲线与实时曲线  6）仪表盘与年报  7）日报与月报   8）设备管理实时数据   9）设备管理实时曲线    10）设备管理历史曲线      11）设备管理运行日志   12）日志查询        15）运行日志窗口  16） 保护告警窗口   17）五防操作窗口   18）五防逻辑编程   

德州实华化工有限公司（原德州石油化工总厂），是国有独资企业，始建于1971年， 2007年底加盟中国化工集团，现为中国化工集团下属的中国化工新材料有限公司的全资子公司。 在市、区两级政府的大力支持下，在中国化工集团的正确领导下，德州实华已从老城区整体搬迁至德城区天衢工业园北部化工园区。公司现拥有总资产40亿元，员工1500多人，其中大专以上学历830余人，研究生及双学位人员几十名，拥有门类齐全的工程技术队伍。公司主要产品年生产能力：离子膜烧碱40万吨、PVC树脂36万吨，年销售收入可达30亿元。

过滤单元操作实训装置 ①装置特色 整套装置由二层机械装置、仪表及执行器系统和控制系统构成，工艺路线简洁清晰，现场仪表与二次仪表有机结合，上位计算机控制，预置DCS接口，组态监控软件。 装置整体布置协调、操作便捷、牢固可靠；管路布置合理有序、布线规范整齐；装置具有工业化气息，大气美观；所采用的操控软件在国内应用极为广泛，完全与工业实际接轨。 装置安全设计规范完善，采用三相五线制供电，配置漏电保护和过载保护装置，高温设备和管路均有保温措施，管线及设备布置既方便操作，也防止碰伤或绊倒，二层和步梯全护栏设计，护栏坚固美观，高度符合国家标准。 实训室整体氛围布置，安全标识、操作要领、工艺挂图等配套完善。随机资料如操作说明书、配置清单、PID图、电气图等配套齐全。 1)经典工业板框过滤机，纯304不锈钢材质。 2)混合罐搅拌转速可调。 3)过滤压力0.1-0.3MPa可调。 4)可以测定不同过滤压力下的过滤系数。 ②系统功能及训练目标 1)整体体现板框压滤机的构造和操作流程；使学生通过恒压过滤实验，验证过滤基本原理。 2)测定过滤常数K、Qe、 e及压缩性指数S。 3)流程图的识读；熟悉现场装置及主要设备、仪表、阀门的位号、功能、工作原理和使用方法；按照要求制定操作方案；公用工程的引入并确保正常；过滤料浆（物料）的准备；板框室的滤布安装及滤室压紧的准备；检查流程中各管线、阀门是否处于正常开车状态；装置上电，检查各仪表状态是否正常；动设备试车。 4)按正确的开车步骤开车；根据指令调过滤压力到指定值；按正常的停车步骤停车；中和反应釜的冲洗操作，板框室的清洗洗操作。 5)化工设备如出现渗漏等故障应及时检查出并排除。 6)实训装置使学员掌握化工典型设备等方面的理论知识（化工设备概念、化工设备及安全操作规程等）。 7)实训装置能够使学生掌握板框过滤机的外形图、结构和工作原理。 能够完成设备拆装、维修等10项技能训练。

（1）管路拆装操作实训装置 ①装置特色 系统主要由容器、泵、管道、阀门、仪表、拆装工具、试压设备、工作台、工具材料货架、工具箱等构成，不仅锻炼化工设备的管路拆装能力，还实训化工自动化仪表的安装、泵体的安装等。主要特点如下： 1)能够训练学生拆卸和组装化工生产常见的管路、管件等。 2)便于考察学生选择配件能力、拆装能力、装置运行情况、完成任务情况等，有相应的判断标准及方法。 3)整套系统能够实现“教、学、做、训、考”一体化。 4)提供足够的备选配件、拆装工具、检验运行的设备等。 5)将流体输送及管路拆装有机结合，配合泵阀、塔器拆装锻炼化工总控及化工设备维修工的基本动手维修及操作能力。 6)经常拆装的部件坚实、耐用，便于学生长期使用，并能提供更新设备。 ②系统功能及训练目标 1)锻炼学生识读流程图，了解工艺。 2)能根据提供的流程图，准确填写安装管线所需管道、管件、阀门、仪表等的规格型号及数量的材料清单。 3)能按照材料清单正确领取所需材料。 4)能准确列出组装管线所需的工具和易耗品等零件清单并正确领取工具和易耗品。 5)能进行管线的组装、试压、拆除。 6)能做到管路拆装过程中的安全规范。 7)学习常见化工管道的结构组成和特性。 8)掌握管道安装与维护所常见工具的正确使用方法。 9)学习离心泵的正常开、停车的操作要领及离心泵的并联操作。 10)学习真空表、压力表和转子流量计等管路常用仪表的安装和使用。 11)热态操作下泵的切换、维修与系统恢复。 ③系统实训内容 (一)管路组装 1)管口螺纹的加工以及板牙的使用。 2)对照管路示意图进行管路安装，安装中要保证横平竖直，水平偏差不大于15mm、垂直偏差不大于10 mm。 3)法兰与螺纹的接合时每对法兰的平行度、同心度要符合要求。螺纹接合时生料带缠绕方向要正确，厚度要合适，螺纹与管件咬和合时要对准、对正，拧紧用力要适中。 4)阀门的安装：阀门安装前要将内部清理干净，关闭好再进行安装，对有方向性的阀门要与介质流向吻合，安装好的阀门手轮位置要便于操作。 5)流量计和压力表及过滤器的安装：按具体安装要求进行，要注意流向，有刻度的位置要便于读数。 (二)水压实验：会使用手摇式试压泵，能按要求的试压程序完成试压操作。在规定的压强下和规定的时间内管路所有接口没有渗漏现象。 (三) 管路拆卸：能按顺序进行，一般是从上到下，先仪表后阀门，拆卸过程中不得损坏管件和仪表。拆下的管子、管件、阀门和仪表要归类放好。

（3）换热器拆装操作实训装置 ①装置特色 列管换热器拆装实训装置主要由列管换热器、拆装工具、工具货架等组成，主要考查选手掌握典型列管式换热器的结构、组装、试压操作、试压系统组建技能，以及压力容器安全检验的有关知识。 ②系统功能及训练目标 1)典型换热器的结构、组装、密封、水压实验压力确定、实验步骤、实验注意事项、压力容器使用过程中的检验常识，选手之间配合良好。 2)考察学生对换热器内部结构熟悉程度、对化工设备安全性检验知识及技能掌握的程度。 3)换热器的拆装：认识管壳式换热器的结构及其关键零部件；拆装前的准备工作（包括拆装工具的准备、待拆装换热器基本状态检查、拆装操作规程及注意事项等）；制定拆装计划与实施方案；对换热器进行拆卸，严格遵守拆卸顺序，并对已拆卸下的零件进行标号；对换热器按顺序（对照零件标号）组装。 4)换热器的清洗过程：认识换热器的各种清洗方法；清洗前的准备工作（如清洗工具的准备，包括榔头、锉刀、铲刀、刮刀、钢丝刷、吸尘器等）；制定清洗操作计划实施方案；对换热器的管、壳程进行清洗，注意整个清洗过程的顺序及操作要领。 5)换热器的水压试验装置：可分别按管、壳程水压流程图进行管、壳程水压试验系统的组装；可进行管程与壳程水压试验；符合设备及试压系统拆装过程中的安全规范。

实验台为双工位设计。 1、输入电源：单相三线，交流 220V±10%，50HZ； 2、容量：≦2.2KVA； 3、外型尺寸：约2000×800×1250mm（长X宽X高）； 4、安全保护：接地保护，漏电保护（动作电流＜30mA），过载保护； 5、电源指示灯指示电源状态通断； 6、双层台板设计，上层为隔板，下层为实验台面，隔板下方带嵌入式LED照明（AC220V/20W），照明开关独立控制； 7、实验台四只主立柱采用截面尺寸70X70mm工业铝合金型材，型材四角圆弧R15mm，型材表面阳极氧化处理成本色； 8、主立柱连接件采用高强度铝合金压铸件，表面抛丸后喷塑处理，颜色可选择； 9、连接框架采用3030冷轧电镀锌方钢管拼装焊接制作，所有固定孔拉铆螺母，框架表面喷塑成暖白色； 10、台面上方适当位置安装电源盒，盒体采用工业铝合金型材，型材表面阳极氧化处理成本色，插座、漏电保护装置、指示仪表均安装在盒体面板上，盒体拆卸简单、维修方便； 11、盒体前、后面板为1.5mm冷轧电镀锌薄钢板，表面喷塑处理成暖白色；前、后面板设计成双工位，漏电断路器、指示灯、LED开关、插座等应布局合理、排列美观、整齐；每工位提供10位250V/10A插座（前面板3位，后面板7位），插座带安全门，双工位插座数量共计20只； 12、盒体前面板左右两边可固定19-24寸液晶显示器； 13、台面下方配置钢制键盘斗箱2只，四抽屉吊柜1只，表面喷塑处理，颜色可选，钢制键盘斗箱、四抽屉吊柜牢固可靠的固定于围框下方； 14、实验台底部左、右两侧位置为金属材质电脑主机托板，表面静电喷塑处理成暖白色； 15、底部拉杆采用20mmX80mm冷轧电镀锌方钢管制作，表面静电喷塑处理，颜色可选择； 16、台面材质采用16mm厚抗倍特板，表面颜色为暖白色，固定孔预埋M5螺母，尺寸规格为2000X800mm； 17、台面上方距离450mm处为上层隔板，隔板采用16mm 厚抗倍特板，表面颜色为暖白色，固定孔预埋螺母，尺寸规格为2000X360mm；隔板后方需安装金属档条，以防止上方物品向后方滑落； 18、实验台前方左、右两根立柱需设有不锈钢挂钩（如效果图），用以挂放相关物品； 19、主立柱型材头部需采用塑料件封头，底部安装可调高支脚，所有塑料件材质为ABS，颜色为黑色； 20、实验台需配置2.5米长、国标1.5平方三芯电源线一根；

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