一种建筑供配电教学工艺模拟实训系统技术方案

本发明专利技术公开了一种建筑供配电教学工艺模拟实训系统，包括计算机监控系统、变电站模拟实验实训操作台、建筑物内高低压电气系统及建筑物低压配电系统；计算机监控系统分别与变电站模拟实验实训操作台、建筑物内高低压电气系统及建筑物低压配电系统通信，所述变电站模拟实验实训操作台与建筑物内高低压电气系统及建筑物低压配电系统通讯；本发明专利技术能够实现将高压电气系统和低压配电系统联系成一个整体的建筑供配电教学工艺模拟实训系统,方便学生对自己所学的知识有一个整体的认识，同时可供学生一站式学习操作，提高他们的动手能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及教学系统
，具体涉及一种建筑供配电教学工艺模拟实训系统。
技术介绍
在建筑物供配电系统中，从变电站、建筑物高压电气系统到建筑物内部低压供配电系统是一个完整的工艺流程，然而在众多高校的建筑物供配电教学及实验过程中，三者并没有做到有机的紧密结合，从而无法使学生获得建筑物供配电系统的整体认识。此外，在大多数厂商提供的教学设备中，演示功能突出，但可操作性不强，无法培养实际的操作技能，不利于学生的培养。为了解决目前的这种现状，亟需建立一种相应的教学模拟实训系统。
技术实现思路
为解决现有技术存在的不足，本专利技术公开了一种建筑供配电教学工艺模拟实训系统，本专利技术将高压电气系统、低压配电系统以及建筑物内部低压电气安装工艺等组成教学模拟实训系统，方便学生对自己所学的建筑物供配电系统形成一个整体的认识，同时可供学生实现一站式认知操作，提高他们的动手能力。为实现上述目的，本专利技术的具体方案如下：一种建筑供配电教学工艺模拟实训系统，包括计算机监控系统、变电站模拟实验实训操作台、建筑物内高低压电气系统及建筑物低压配电系统；所述计算机监控系统分别与变电站模拟实验实训操作台、建筑物内高低压电气系统及建筑物低压配电系统通信，所述变电站模拟实验实训操作台与建筑物内高低压电气系统及建筑物低压配电系统通讯；所述变电站模拟实验实训操作台实现变压器一次侧模拟高压进线、二次侧进行模拟实验，计算机监控系统监控变电站模拟实验实训操作台运行时的电压、电流、功率因数的变化及断路器位置的分合；所述建筑物高低压电气系统及建筑物低压配电系统中每个断路器指示灯均通过继电器与计算机监控系统相连，计算机监控系统控制断路器的分合状态及监控线路的通断。进一步的，所述变电站模拟实验实训操作台各进出线及母联、主变高低压侧均配置模拟电流互感器并设置引线端，各侧PT处均设置模拟电压互感器并配置引线端，各故障点均实现相间短路、三相短路、单相接地故障模拟；在进行操作时，先将变电站模拟实验实训操作台的降压电压器选择相应的接线方式，然后将操作台与微机保护柜进行连接，在操作台上通过控制断路器的闭合或连接故障点模拟线路的各种工况，完成相应的保护实验。进一步的，所述变电站模拟实验实训操作台连接微机保护柜，模拟各种线路工况完成各种保护实验，微机保护柜与计算机监控系统的电力SCADA主站系统通讯，完成相关继电保护功能实验及调度监控功能实验，计算机监控系统的电力SCADA主站系统又与建筑物高压电气系统和建筑物高低压配电系统通讯，在操作台进行的保护实验所得数据控制着建筑物高压电气系统中的主接线图展示板和建筑物高低压配电系统中的典型平面布置图展示板中断路器的通断。进一步的，在变电站模拟实验实训操作台上将一路高压进线短路，仅靠一路进线带负载工作，将操作台的变压器高压侧与变压器低压侧以及线路上的断路器位置分别与微机保护柜的变压器高压后备保护单元，变压器低压后备保护单元，线路主保护单元相连，微机保护柜将获得的线路故障时的电压值，电流值以及功率因数参数上传到计算机监控系统，计算机监控系统对建筑物高低压电气系统中主接线示意图展示板及建筑物低压配电系统中典型平面布置图展示板中线路的所有三级负荷处的断路器自动切断，一二级负荷仅靠电源二供电。进一步的，所述建筑物高低压电气系统包括电气主接线图展示板，建筑物低压配电系统包括低压配电及典型平面布置图展示板；电气主接线图展示板及低压配电及典型平面布置图展示板用于展示进线经降压变电所，配电柜到建筑物内部楼层的照明配电箱及电力配电箱，展示板中断路器采用小指示灯表示，线路采用彩色灯带表示，指示灯通过继电器与计算机监控系统相连，计算机监控系统控制断路器的分合状态及监控线路的通断。进一步的，电气主接线图展示板及低压配电及典型平面布置图展示板中的建筑物高低压电气系统部分的两路进线引出经降压变压器后分别接建筑物内低压配电系统的GGD型固定式低压配电柜及MNS型抽屉式低压配电柜，而其中GGD柜型的低压配电柜中包括无功补偿柜及有源滤波柜，电力经MNS低压配电柜和GGD低压配电柜后给建筑物内的照明和动力设备供电。进一步的，电气主接线图展示板及低压配电及典型平面布置图展示板中的建筑物低压配电及典型平面布置图部分，建筑物高低压电气系统输出的市电从变电室低压配电柜引出分别给楼层照明配电箱、消防配电箱供电。进一步的，上述系统还包括建筑物电气安装工艺模拟展示系统，所述建筑物电气安装工艺模拟展示系统用于模拟展示建筑物内部配电设备、照明设备及消防设备的建筑物内部设施安装工艺。建筑物电气安装工艺模拟展示系统中，具体用于模拟展示智能建筑电气安装工艺中线路的敷设方式，电气设备的安装位置，电缆沟，桥架，穿管的安装方式；从变配电室内的各种高低压设备包括进线柜，出线柜，滤波柜，到插座的安装，灯具的摆放，安全疏散出口标志的位置及高度都一一做了模拟展示；电缆沟，桥架，电井，插座都是可拆卸的。可以使同学们清楚的看到电缆沟，桥架等内部走线，使同学们更好的了解具体电缆沟，桥架，电井，插座等的安装。建筑物内的供电线路也用彩带做了具体的模拟展示，可方便同学们有更清晰地认识。本专利技术的有益效果：本专利技术能够实现将高压电气系统和低压配电系统联系成一个整体的建筑供配电教学工艺模拟实训系统,方便学生对自己所学的知识有一个整体的认识，同时可供学生一站式学习操作，提高他们的动手能力。附图说明图1本专利技术的整体结构框图；图2建筑物电气安装工艺模拟展示图。具体实施方式：下面结合附图对本专利技术进行详细说明：如图1所示，本专利技术由变电站模拟实验实训操作台，建筑物高低压电气系统及建筑物低压配电系统，建筑物电气安装工艺模拟展示系统，计算机监控系统组成，变电站模拟实验实训操作台和建筑物高低压电气系统及建筑物低压配电系统，用具有高信息处理能力的微机处理机通过通信网络对以上各个系统进行集中控制。建筑物高低压电气系统及建筑物低压配电系统在计算机监控系统的控制下实现智能化楼宇配电系统电能管理与控制的相关实验。变电站模拟实验实训操作台输入为电网电压，经降压变压器后电压降为建筑物高压电气系统中的进线电压，该变电站模拟实验实训操作台的馈出电压将作为建筑物高低压电气系统及建筑物低压配电及典型平面布置图中的进线电压。变电站模拟实验实训操作台主要有：电力监控主站系统、无人值守变电站模拟系统、智能化高、低压配电设备及动态高效无功补偿实验系统；无人值守变电站模拟系统通过标准远动通讯规约与电力监控主站系统进行数据通讯，实现电力系统“四遥”功能的模拟实验，在实现遥测、遥信、遥控功能实验中需要各种智能化高、低压配电设备与电力监控主站系统配合完成，动态高效无功补偿实验系统与电力监控主站系统配合完成相关远程监控实验。建筑物高低压电气系统中的两路进线引出经降压变压器后分别接建筑物内低压配电系统的GGD型固定式低压配电柜及MNS型抽屉式低压配电柜，而其中GGD柜型的低压配电柜中包括无功补偿柜及有源滤波柜，用以提高电能质量，电力信号经MNS低压配电柜和GGD低压配电柜后，给建筑物内的照明和动力设备供电，而MNS型抽屉式低压配电柜和柴油发电机组共同组成了双电源切换柜，给建筑物内应急照明供电。建筑物内低压配电系统中所展示的为：建筑物高低压电气系统输出的市电经无功补偿柜、有源滤波柜及低压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建筑供配电教学工艺模拟实训系统，其特征是，包括计算机监控系统、变电站模拟实验实训操作台、建筑物内高低压电气系统及建筑物低压配电系统；所述计算机监控系统分别与变电站模拟实验实训操作台、建筑物内高低压电气系统及建筑物低压配电系统通信，所述变电站模拟实验实训操作台与建筑物内高低压电气系统及建筑物低压配电系统通讯；所述变电站模拟实验实训操作台实现变压器一次侧模拟高压进线、二次侧进行模拟实验，计算机监控系统监控变电站模拟实验实训操作台运行时的电压、电流、功率因数的变化及断路器位置的分合；所述建筑物高低压电气系统及建筑物低压配电系统中每个断路器指示灯均通过继电器与计算机监控系统相连，计算机监控系统控制断路器的分合状态及监控线路的通断。

【技术特征摘要】
1.一种建筑供配电教学工艺模拟实训系统，其特征是，包括计算机监控系统、变电站模拟实验实训操作台、建筑物内高低压电气系统及建筑物低压配电系统；所述计算机监控系统分别与变电站模拟实验实训操作台、建筑物内高低压电气系统及建筑物低压配电系统通信，所述变电站模拟实验实训操作台与建筑物内高低压电气系统及建筑物低压配电系统通讯；所述变电站模拟实验实训操作台实现变压器一次侧模拟高压进线、二次侧进行模拟实验，计算机监控系统监控变电站模拟实验实训操作台运行时的电压、电流、功率因数的变化及断路器位置的分合；所述建筑物高低压电气系统及建筑物低压配电系统中每个断路器指示灯均通过继电器与计算机监控系统相连，计算机监控系统控制断路器的分合状态及监控线路的通断。2.如权利要求1所述的一种建筑供配电教学工艺模拟实训系统，其特征是，所述变电站模拟实验实训操作台各进出线及母联、主变高低压侧均配置模拟电流互感器并设置引线端，各侧PT处均设置模拟电压互感器并配置引线端，各故障点均实现相间短路、三相短路、单相接地故障模拟。3.如权利要求1所述的一种建筑供配电教学工艺模拟实训系统，其特征是，所述变电站模拟实验实训操作台连接微机保护柜，微机保护柜与计算机监控系统的电力SCADA主站系统通讯，计算机监控系统的电力SCADA主站系统又与建筑物高压电气系统和建筑物高低压配电系统通讯，在操作台进行的保护实验所得数据控制着建筑物高压电气系统中的主接线图展示板和建筑物高低压配电系统中的典型平面布置图展示板中断路器的通断。4.如权利要求1所述的一种建筑供配电教学工艺模拟实训系统，其特征是，在变电站模拟实验实训操作台上将一路高压进线短路，仅靠一路进线带负载工作，将操作台的变压器高压侧与变压器低压侧以及线路上的断路器位置分别与微机保护柜的变压器高压后备保护单元，变压器低压后备保护单元，线路主保护单元相连，微机保护柜将获得的线路故障时的电压值，电流值以及功率因数参数上传到计算机监控系统，计算机监控系统对建筑物高低压电气系统中主接线示意图展示板及建筑物低压配电系统中典型平面布置图展示板中线路的所有三级负荷处的断路器自动切断，一二级负荷仅...

【专利技术属性】
技术研发人员：张桂青，阎俏，王芳，谢秀颖，薛玮，尹春杰，
申请(专利权)人：山东建筑大学，山东星锐电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37