电信学院电力系统及配电自动化设备招标需求Word文档格式.docx

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≤60cm×

60cm×

160cm；

同步电机机组：

≤110cm×

30cm×

50cm。

1.2

系统的结构要求：

要求根据功能设计成五个部分：

输电线路及监视保护屏（含无穷大电源）、同步电机机组、自动系统控制柜、负载柜以及控制系统五大部分组成。

其中屏面材料无漏电隐患，保证绝缘电阻大于0.5兆欧姆，模拟方块的面板可以自由拆卸。

1.3

系统技术先进性：

1.3.1

电力网络发电系统要求利用ST公司的高性能STM32（STM32F103VET6）作为控制核心芯片。

*1.3.2

要求完成准同期系统、调速系统和励磁系统的控制功能。

每个分系统采用两块处理器，一块做为主控制处理按照输入指令和输入量实现功能，另一块通过触摸屏或上位机实现功能和输入量的控制。

在电力网络发电系统中配有微机保护系统进行线路保护，并且每个分系统都设有以太网接口，通过modbus协议同上位机通信，上位机采用力控软件进行控制，可以单独控制每个分系统，也可以控制整个电力网络发电系统，还可以实现多个系统组网的控制，并可以进行潮流分析等实验。

*1.3.3

设备要求具有局域网通讯功能，两台或两台以上设备可以构建个简单的局域网，在设备数量扩充增加后，还可通过网络平台进行联机和异地控制。

设备还要求可与变电站自动化系统、线路保护实验台、线路保护及变压器保护实验台、工厂供电实验台等，同时通过网络连在一起，组成一个局部的模拟电网，可满足电网调度、潮流分析监控等课程的实验需要。

*1.3.4

要求系统实现全数字化显示和控制。

其显示界面清晰，控制简单，操作方便，而且直观易懂，使教师和学生更容易掌握操作方法。

上位机应用控制软件要求采用北京力控电力版工业监控软件，其界面人性化设计，美观、生动、形象，和工业现场类似。

操作时所设置的画面即时弹出，还可以进行参数的设置和功能的切换，对每次操作有操作事件记录。

同时该界面也可进行修改。

*1.3.5

电力网络发电系统要求可采集多路电信号数据，在上位机中可对以各个测试点的电压、电流读数进行保存并显示。

还可观测到发电机端电压、发电机母线电压等电压波形。

*1.4

系统要求设有电流型漏电保护，电压型漏电保护、交直流电源的过流保护等多种安全措施，同时要求实验连接导线采用高可靠全封闭手枪插型式，内部为无氧铜抽丝而成发丝般细的128股线，质地柔软，护套用粗线径、防硬化化学制品制成，插头要求采用实芯铜质件避免了学生双手摸电的可能。

电力网络发电系统还要求具有跳闸保护，便与处理紧急事故。

1.5

全数字电力网络发电系统控制屏要求：

1.5.1

交流电源要求：

要求无穷大电源指内阻抗为零，频率、电压及相位都恒定不变的一台同步发电机，在本电力网络发电系统中，要求由15kVA调压器自耦调压器组成，通过调压器改变母线电压（0-430V连续可调），交流电源输出要求接有高灵敏度的电子线路过流保护和保险丝双重保护功能，相间电源、线间电源过电流或直接短路均能自动保护。

同时带有三只指针式交流电压表监视三相交流电压输出。

1.5.2

双回路输电线路要求：

要求采用典型的双回路远距离输电线路模型，每回线路分成两段，并设置中间开关站，使发电机与系统之间可构成四种不同联络阻抗，可以模拟双回路电路的动态参数和结构的变化，便于实验比较。

通过电流互感器、电压互感器，使一次回路和二次回路分开，同时引出观察点的电压、电流信号进行数据采集、控制和波形分析。

1.5.3

测量仪表要求：

提供实验过程中需要的直流电压表、直流电流表、交流电压表、交流电流表、频率表、有功功率表、无功功率表。

1.5.4

负载要求：

负载要求由三只30Ω/2kW、六只15Ω/2kW电阻组成、通过开关切换，可分别得到30Ω、45Ω、60Ω三组不同的电阻。

1.6

全数字电力网络发电系统控制柜要求

1.6.1

微机准同期系统要求（要求供应商投标现场演示，操作演示视频）：

*1.6.1.1

要求由多路采集系统组成，分别检测无穷大电源电压、发电机电压等相关信号，通过信号转换、隔离、取样后送入主控制芯片，并计算相序、电压、频率、相位差（功角）、压差、频差，然后在触摸屏或上位机中显示，根据并网条件控制双回路输电线路中同步发电机和无穷大电源的并网。

具有下列的特点：

可选择全自动合闸（自动均压、均频与合闸）；

半自动准同期合闸（用信号灯指示进行均压与均频操作，当条件满足时自动合闸）；

可测定断路器的开关时间，可测定合闸误差角，可改变频差允许值，电压差允许值，观察不同整定值时的合闸效果。

1.6.2

微机励磁系统要求（要求供应商投标现场演示，操作演示视频）：

*1.6.2.1

1、产品要求采用全数字化设计，要求可实现功角的自动测绘。

2、该系统要求用来控制同步电机励磁电流大小，从而改变发电机输出端电压大小（在并网前）或调节输出无功功率大小（在并网后）。

上位机励磁方式要求为自并励，操作的时候有他励和自并励两种；

控制方式可选择恒Ug、恒IL等两种；

设有定子过电压保护和励磁电流反时限过励限制、最大励磁电流瞬时限制、欠励限制、伏赫限制等励磁限制功能；

设有按有功功率反馈的电力系统稳定器（PSS）；

励磁调节器参数可在线修改保存、灵活方便；

具有实验波形记录功能，可以记录Uf、IL、UL、P、Q、α等信号的实时波形曲线，供实验分析使用。

1.6.3

微机调速系统要求（要求供应商投标现场演示，操作演示视频）：

*1.6.3.1

1、该系统要求用来接受准同期控制器的控制信号，调节同步电机转速和输出电压频率，在发电机并网前用来调节发电机的输出电压频率和相位，并网后用来调节发电机的有功功率，在整个实验系统中担负着原动机调节的功能。

2、要求采用全数字化设计，输入为三相电源，额定电枢电流为12.5A，电枢回路采用单相全控桥（晶闸管）结构；

STM32作为控制核心，所有的采集、控制、调节、监视及附加功能都由微处理器来实现，有丰富的软件功能模块、完善的检测和保护功能；

上位机可对其电压、电流、转速等信号实时显示和控制、LED数码显示。

控制方式：

恒α角调速，电压闭环调速，电流闭环调速。

具有标准通讯接口及通讯协议，上位机也可对其电压、电流、转速信号实时显示和控制。

*1.6.4

TCP/IP以太网系统：

要求设备可以以太网通信，通过串行全双工DMA方式与微机调速系统、微机励磁系统、准同期控制系统进行通信，实现并网状态、有功功率、转速等参数的协调控制，实现有功闭环及全自动并网功能。

另外，三个控制系统传送数据至TCP/IP以太网通信系统，系统解析三个控制器各自传送的数据，将数据整合成Modbus数据包，最后通过MODBUS-TCP协议将数据发给上位机监控管理软件，通过以太网实现系统的远程控制。

1.7

同步电机机组要求：

1）直流电动机（原动机）PN=2.2KW，UN=220V，nN=1500r/min；

2）三相交流发电机SN=2KW，UN=400V，nN=1500r/min；

3）电机底座；

4）光电测速系统

1.8

上位机软件要求：

要求采用力控电力版6.0（FCPower）监控软件。

系统不仅拥有一个专业的、稳定可靠的、完善的电力SCADA平台（四遥数据采集与处理、数据的二次实时统计分析计算、事件报警实时/历史记录、专业报表、打印管理、监控界面、实时历史负荷曲线/棒图、用户权限管理、电力操作习惯（遥控、遥调、复归、闭锁等）、双网结构支持等等），且拥有专业的实时及历史数据库的定义及表达工具,支持面向变电站一次间隔（回路）对象的实时数据库建模。

系统具有多种独立的功能模块，如保护设备定值在线管理、事件报警管理、电能量实时采集管理、录波数据管理、操作票、数据转发管理、关系数据接口模块，支持基于EXCEL插件的运行、生产报表等，这些特色将为您定制客户化的电力监控系统提供极大的便利。

系统的数据采集及转发模块内置多种行业和国际标准规约，如：

CDT规约，DNP3.0规约，IEC870-5-101/102/103/104规约，SC1801规约，Modbus/Jbus（RTU/ASCII/TCP）规约，部颁多功能电度表规约、CANBus规约、LonWorks规约等，配置操作简单。

1.9

电脑要求：

商用台机I5-4590/4G/500G/1G独显/DVD/19寸液晶/原装键鼠

1.10

要求供应商提供相应的实验指导书及相应连接线

*1.11

要求完成实验项目

发电机组的起动与运转

（1）恒α角调速

（2）电压闭环调速

（3）转速闭环调速

同步发电机励磁控制实验

（1）微机励磁系统基本操作实验

（2）不同α角（控制角）励磁电压波形观测实验

（3）典型方式下的同步发电机起励实验

（4）控制方式及其相互切换实验

（5）跳灭磁开关灭磁和逆变灭磁

（6）伏赫限制实验

（7）欠励限制实验

（8）同步发电机强励实验

（9）调差实验

（10）过励限制实验

同步发电机准同期并列运行

（1）微机准同期系统基本操作实验

（2）自动准同期条件测试

（3）线性整步电压形成（相敏环节）测试

（4）压差、频差和相差闭锁与整定

（5）导前时间整定及测量方法

（6）手动准同期并网实验

（7）半自动准同期并网实验

（8）自动准同期并网实验

自并励实验

（1）电压闭环

（2）电流闭环

单机－无穷大系数稳定运行方式实验

（1）单回路稳态对称运行实验

（2）双回路和单回路的稳态对称运行比较实验

（3）单回路稳态非全相运行实验

单机带负荷实验

（1）投、切不同负荷的实验

（2）甩负荷实验

电力系统功率特性（功角）和功率极限（静态稳定性）实验

（1）无调节励磁时，功率特性和功率极限的测定

（2）微机他励时，功率特性和功率极限的测定

（3）单回路、双回路输送功率与功率角关系实验

电力系统暂态稳定性实验

同步发电机实验

（1）同步发电机空载实验和短路实验

（2）同步发电机外特性实验

1.12

各个厂家投标书中必须详细说明：

产品安全保护功能，产品特点，产品主要配置清单、数量和产地，选用主要器件的参数，产品图片等供评标时专家参考

1.13

要求设备仪表数据可上传至局域网且通讯协议代码开放，技术辅助教师调试。

1.14

要求现场提供教学辅助微课视频并演示，要求里面包含各个实验的操作步骤，供学生课前预习和课后复习。

*2.1

整个供配电技术综合实验系统由电气系统主接线模拟屏、电气系统控制屏、电气系统后台保护台、主机系统及操作软件四部分组成。

典型的一次系统，二次设备、监视仪表配套齐全。

2.2

电气系统主接线模拟屏、控制屏均采用组合式全封闭钢结构屏架，表面敷以铝合金装饰，屏架为直线型，屏后留有门以便安装和日常维护。

屏面材料无漏电隐患，保证绝缘电阻大于0.5兆欧姆，模拟方块的面板可以自由拆卸.

*2.3

要求把PLC功能和智能仪表扩展到继电保护中，采用工业组态软件编程，对供配电系统进行监控。

在完成继电特性、继电保护、变压器保护实验时可实时采集实验数据、波形等，并保留在教师计算机内。

并通过计算机处理和分析，实现变电站电压无功综合自动调节及无人值守的要求。

每台实验装置配置一台计算机，与教师计算机组成局域网，通过PLC整个供配电系统实现远程终端控制（RTU）功能。

上位机软件采用工业组态软件，提供软件的连接库文件，用户可以在此软件平台上完成各种控制的研究。

*2.4

输入电压：

三相四线制380V±

10%50Hz，工作环境：

环境温度范围为-5-+40℃相对湿度<

85%（25℃）海拔<

4000m装置容量：

<

3KVA，台体尺寸：

系统2800mm×

600mm×

2000mm，后台1630mm×

650mm×

1630mm

*2.5

安全性要求：

1装置要求设有电流型漏电保护，电压型漏电保护、隔离变压器浮地保护、交直流电源的过流保护等多种安全措施，学生的人身安全得到了保障，设备的安全性有了保障，同时采用了高可靠性安全实验导线，避免了学生双手摸电的可能。

实验装置还具有跳闸保护，便与处理紧急事故。

2设备安全：

仪表设有过量程保护功能，交直流电源具有短路保护。

控制屏电源由接触器通过启、停按钮进行控制。

调压器输出接有高灵敏度的电子线路过流保护和保险丝双重保护功能。

2.6

系统的组成

2.6.1

电气系统主接线模拟屏与电气系统控制屏要求：

控制屏采用的是按高低压成套配电装置之间的相互连接和排列位置而绘制的装置式主接线图，分为10KV级、220V/380V级两部分。

2.6.2

电气系统后台保护台

电气系统后台保护台主要提供一次侧电压互感器、电流互感器的二次侧端子、断路器、仪表等的控制接口、一些常规继电器以及备自投保护装置和PLC的安装。

其中常规继电器是用来完成继电器特性实验和常规继电保护的实验。

*2.6.3

电源板

该模块提供主电源输出，通过调压器输出0～380V连续可调交流电压，额定输出功率3kVA，并带有电流型漏电保护器和高灵敏度互感器组成的电子线路多重保护，一旦过流或发生短路自动切断电源，对调压器进行保护。

带有一指针式交流电压表监视三相交流电压输出。

并接有升流器，输出带有过流保护，最大输出电流可达20A。

直流电源及母线：

提供二次回路所需的220V直流电压，带有过流保护和发光二极管指示。

提供控制小母线输出。

2.6.4

二次回路

该模块提供一次系统的电压互感器、电流互感器的二次侧接线端子，输出可接继电器和微机保护装置。

同时提供一次系统故障设置部分，带有两个切换开关，可分别进行变压器故障设置（内部短路、正常工作、外部短路）和线路故障设置（正常工作、近端短路、远端短路），同时通过按钮可设置多种故障现象（三相短路故障、两相短路故障、单相接地故障等）。

2.6.5

断路器回路及信号指示

提供和展开断路器的控制回路接口，让学生更好的了解断路器的工作原理，用于完成线路保护的相关实验。

信号指示：

两个光示牌、红绿只是灯各一只、蜂鸣器1只

2.6.6

控制开关：

该模块是一只D0724型万能转换开关和一只LW2-Z-1a.4.6a.40.20.20/F8型万能转换开关组成，主要用于综合实验中更好的模拟现场控制。

提高实验的真实性。

2.6.7

PLC主机模块：

PLC采用的是西门子S7-200系列PLC主机和模块：

主机为CPU224，提供14路输入和10路继电器输出；

模块为EM223直流24V数字量组合模块，提供16路输入和16路继电器输出。

：

2.6.8

1、交流电压表（2只）：

测量范围0-500V，量程分为2V、20V、200V、500V，仪表精度0.5级，并具有超量程保护功能。

2、交流电流表（2只）：

测量范围0-20A，量程分为200mA、2A、20A，仪表精度0.5级，带有量程切换，并具有超量程保护功能。

3、直流电压表（1只）：

测量范围为0～300V，量程分为2V、20V、300V，仪表精度0.5级，带有量程切换，并具有超量程保护功能。

4、直流电流表（1只）：

测量范围为0～2A，量程分为20mA、200mA、2A，仪表精度0.5级，带有量程切换，并具有超量程保护功能。

5、电秒表（1只）：

要求采用单片机制作，带有启动和停止接线柱，显示单位分别为s和ms，量程可实现自动切换。

2.7

实验挂箱要求（并在标书中详细说明各个模块的型号，参数）：

*2.7.1

继电器

（一）

要求由两只电磁式电流继电器组成，用于电机、变压器及输电线路的过负荷与短路保护线路中，作为启动元件。

继电器名牌刻度值为线圈串联时的额定值。

*2.7.2

继电器

（二）

要求由一只低电压继电器和一只时间继电器组成。

低电压继电器主要用于继电保护线路中，作为过电压保护或低电压闭锁的动作元件。

时间继电器，作为辅助元件用于各种保护和自动线路中，使被控元件的动作得到可调的延时。

*2.7.3

继电器（四）

该模块要求由一只中间继电器和一只延时中间继电器组成。

中间继电器用于直流操作的各种保护和自动控制线路中，作为辅助继电器，以增加触点的数量和容量。

继电器作为延时返回继电器，用于直流操作的各种保护和自动控制线路中，作为辅助继电器，以增加触点的数量和容量。

2.7.4

继电器（五）

该模块要求由两只电流型信号继电器组成。

用于直流操作的保护和自动控制线路中，作为动作指示器。

2.7.5

继电器（六）

该模块要求由一只差动继电器构成，用于两绕组或三绕组电力变压器的单相保护线路中，作为主保护。

可以完整、明显的测出工作电流、制动电流及它们的相位差制动特性曲线。

2.7.6

继电器（八）

该模块要求提供一只三相一次自动重合闸，用于输电线路上实现三相一次重合闸的控制回路中。

继电器的额定电压为220V，中间元件电流绕组的额定电流为1A，时间元件的延时调整范围为0.25s～3.5s。

2.7.7

继电器（十六）

要求提供过压及跳跃闭锁继电器挂箱一只

2.7.8

按钮及电阻盘：

要求提供按钮及电阻盘挂箱一只

2.7.9

三项电量只能检测仪：

三相电量智能监测仪是一智能型三相电参数数据综合采集三相电量智能监测仪；

三表法准确测量并现场显示三相三线制或三相四线制交流电路中的三相电流（真有效值）、三相电压（真有效值）、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电能、无功电能等电参数。

并带2路开关量输入及1路继电器报警输出。

2.7.10

变压器差动保护装置要求：

（要求投标现场提供软件运行界面、系统架构图，要求投标现场提供样机，要求提供操作演示视频）

*2.7.10.1

1、可实现轻瓦斯、重瓦斯、油温高温、油温超温、差动速断、差动限时速断、比率制动、二次谐波制动，等保护功能。

2、要求采用MODBUS-TCP协议，可以与力控、组太王等工控组态软件进行远程通信。

可以实现数据采集和保护功能投退。

3、可以采集波形和故障录波。

4、装置根据配置可以实现三卷变、两卷变YY、YD的差动保护功能。

5、可以实现二次开发，使学生学习到的单片机知识和具体的工程应用相接轨，一步跨入嵌入式开发的行列。

真正的二次开发，直接深入底层芯片级开发。

2.7.11

微机线路保护装置要求（要求投标现场提供软件运行界面、系统架构图，要求投标现场提供样机，要求提供操作演示视频）

*2.7.11.1

1）适用范围：

主要适用于220kV以下电压等级的不带有距离保护的线路保护，且具有测量、控制、远动、通讯功能，既可集中组屏，也可分散放于开关柜内。

2）保护功能要求：

能够实现速断、速断方向、限时速断、限时速断后加速、限时速断方向、过电流、过电流后加速、过电流方向、过负荷、重合闸多种保护。

要求主界面上具备主控设置、保护使能、波形记录、参数校正、运行监控、历史记录等功能模块。

3）技术参数要求：

设有以太网接口，通过modbus协议同上位机通信，上位机要求采用北京力控电力版工业监控软件，学生可以进行二次开发。

微机线路保护具体参数要求如下：

电流速断定值1～5A;

限时速断定值;

1～5A限时速断延时;

1～5s过电流定值;

1～5A过电流延时;

1～5s重合闸检无流定值;

1～5A检同期允许角度;

0～30负序电压;

5～40V零序过流定值;

0～5A零序过流延时1～5s;

二次开发功能：

使学生学习的嵌入式知识和具体的工程应用相接轨。

要求直接深入底层芯片级，要求采用C语言或者C++编程。

具有二次开发功能如下：

输入口开发功能；

输出口开发功能；

轻瓦斯告警二次开发设计等。

2.8

软件要求：

电脑控制系统由主控微机、智能遥信模拟显示灯、PLC、智能仪表等组成。

主控微机采用工控微机或商用计算机。

用户软件全部汉化，开机后自动进入用户主菜单，向用户提示各种操作及操作说明，另提供调试工具软件以便用户自行修改和扩展。

要求详细说明软件的详细功能。

2.9

*2.10

要求可完成实验项目：

1、供配电常用继电器特性实验

1.1典型电流继电器的特性实验

1.2典型电压继电器的特性实验

1.3典型中间继电器的特性实验

1.4信号继电器的特性实验

1.5差动继电器特性实验

2、供配电系统继电保护实验

2.1供电线路带时限的过流保护实验

2.2供电线路低电压启动过电流保护实验

2.3供电线路电流速断保护实验

2.4供电线路电流速断保护实验

2.5配电变压器过电流保护实验

2.6配电变压器的电流速断保护

2.7配电变压器的过负荷保护实验

2.8配电变压器纵联差动保护实验

3、供配电系统的二次回路与自动装置实验

3.1断路器的控制和信号回路实验

3.26~35KV系统的绝缘监视装置电路实验

3.3供配电系统一次重合闸实验

3.4线路过电流保护与自动重合闸综合实验

3.5线路过电流保护与自动重合闸后加速综合实验

3.6电力变压器的有载调压实验

3.7手动功率因数补偿实验

3.8自动功率因数补偿实验

4.供配电系统的微机监控实验

4.1系统电量监测与负荷曲线测绘

4.2断路器的远动控制与信号采集

4.3变电站电压无功综合自动调节

5.PLC在供配电保护控制中的应用实验

5.1线路带时限的过电流保护实验

5.2线路低电压启动过电流保护实验

5.3线路电流速断保护实验

5.4变压器过电流保护实验

5.5变压器的过负荷保护实验

5.6线路过电流保护与自动重合闸实验

5.7线路过电流保护与自动重合闸后加速实验

6、模拟供配电所送电和停电操作实验

7、上位机监控系统实验

1）上位机遥测实验

2）上位机遥控实验

3）上位机遥信实验

4）上位机变压器遥调实验

8、微机线路保护实验

8.1LABVIEW的基础实验

8.2微机线路保护装置基本功能实验

8.3微机定时限过电流保护

8.4微机无时限电流速断保护

8.5故障录波实验

9、变压器差动保护实验

（1）轻瓦斯

（2）重瓦斯

（3）油温高温

（4）油温超温

2.11

要求供应商提供相应的实验指导书及相应连接线。

2.12

2.13

3

售后服务及其他

3.1

中标人应保证所提供的设备和技术达到本规格书所提出的各项要求。

3.2

设备调试后，按确认后的验收大纲及验收标准或相应的国家标