继电保护实验台和现场用的测试仪不是一回事
采购之前常有老师问一句,这台柜子到底能带学生做多少个实验。其实光看实验清单意义不大,关键得看它能不能把原理讲透。继电保护这门课难就难在动作逻辑看不见,学生接完线只能看到继电器啪一声吸合,中间发生了什么一概不知。好的实验台要解决的就是这个看不见。
设计出发点就不一样
1. 一个为检验,一个为讲理:现场用的继电保护测试仪是把电流电压加进去,看保护装置的动作值对不对,目的是检验;教学实验台是要把发电、变电、输电、配电、用电整个链条摆到学生面前,目的是讲清楚原理。武汉华能阳光电气在做这类教学设备时,重点一直放在后者上。
2. 构成差别大:实验台一次回路采用电力系统典型的一次系统接线图,配了常规继电保护部分、微机保护部分、故障模拟源、人机界面、仿真操作软件和可编程控制器。故障模拟源是工业级标准,能给出接近现场的信号,学生做出来的数据才有说服力。
继电器这一关绕不过去
1. 基础特性:电流继电器动作特性、动作时间测量、电压继电器、时间继电器、冲击继电器,这几项是最基本的。学生得亲手接线、亲手调,才知道动作值和返回值到底差在哪,光看书是记不住的。
2. 组合逻辑:两段式过电流组合、低电压闭锁的过电流组合,属于把单个继电器串起来看配合。这一步能让学生明白保护为什么要有级差配合,而不是各管各的。
微机保护才是重头戏
1. 变压器这边:纵联差动、差动速断、组合式差动、差流告警、两段式过电流、过负荷、两段式负序过电流,再加上轻瓦斯告警、重瓦斯跳闸、超温告警和超温跳闸,基本把变压器的典型保护都盖住了。
2. 线路和电动机:一百一十千伏输电线路可以做三段式零序过流、三相一次重合闸、重合加速跳闸;六千伏线路有三段式过电流、拒动过电流、反时限过电流;电动机那边有过流、过负荷、负序过流几项;电容器保护的过压、过流、欠压也都在列。
把看不见的逻辑摆到屏幕上
微机保护部分带动作逻辑图形化可视功能,这是它跟传统实验台拉开差距的地方。学生设好定值,加量之后屏幕上能看到逻辑怎么走、哪一步条件满足、哪一步把出口打开了。以前只能靠老师在黑板上口述的差动回路,现在能直接看见,理解成本降下来一大截。
安全和容量上的几个数
1. 电源:输入交流二百二十伏,允许正负百分之十波动,五十赫兹,整机容量小于三千伏安、五安。普通实验室的配电就能带得动,一般不用专门改造线路。
2. 尺寸:长约一千七百毫米、宽七百五十毫米、高一千八百毫米,两侧都配了电源插座,按这个尺寸预留工位就行,别等货到了才发现摆不下。
3. 几道保命设计:总电源走漏电保护开关,配启动和停止按钮,紧急情况下拍下急停能切掉台上一二次所有电源;不同电源分层分级控制并配熔断器,单个模块出问题不牵连其他模块;学生自己接的线用全包实验导线,没有金属部分外露。
买之前值得问清楚的两件事
一是实验内容有没有配套的动态接线教学。学生接错线是常态,能在人机界面上反复看接线步骤,设备损坏率能降不少。二是故障模拟源是不是工业级,信号质量直接决定实验数据可不可信。这两样比单纯的实验数量更值得比较,清单列得再长,讲不透也是白搭。
常见问答
问:实验台能直接拿去做现场保护装置的校验吗?
答:不能。它是为教学设计的,重点在原理演示和动作逻辑可视化,现场校验要用专门的继电保护测试仪,两者用途不同,别混着用。
问:学生接错线会不会烧设备?
答:实验台做了分层分极控制,每个模块配熔断器,某一路出问题不会牵连其他模块。加上动态教学软件可以反复看接线步骤,接错的概率本来就低,即便错了也在保护范围内。
问:能覆盖哪些课程?
答:电力系统继电保护、微机继电保护原理及应用、供配电技术、电气工程基础这几门的相关实验教学都能做,课程设计、毕业设计和部分研究课题也能在上面完成。
