建筑供配电技术实训装置

建筑供配电技术实训装置

一、设备概述

建筑供配电技术实训装置依据高职高专《建筑供配电》《建筑电气》《建筑设备》《建筑电气技术基础》《供配电技术》《配电自动化》《继电保护技术》《电力系统继电保护原理》等课程的实训教学要求，结合建筑供配电系统的实际应用和发展精心设计而成。该装置适用于电力、电气和自动化等电类专业，同时也适用于建筑电气、工业与民用建筑等非电类专业相关课程的教学实训。此外，它还为学生毕业设计和教师科研项目提供了理想的基础硬件开发平台。

二、技术条件

（一）人身与设备安全保护功能

本装置严格遵循国家标准，在电源输入端配备电流型漏电器，一旦控制屏内外或强电输出出现漏电现象，系统将立即告警并切断总电源，有效保障实验安全。采用全封闭性安全实验导线，避免学生因误触导致的触电事故。所有仪表均设有过量程保护功能，交直流电源具备短路保护。控制屏电源通过接触器配合启、停按钮进行控制。调压器输出端设有高灵敏度的电子线路过流保护及保险丝双重保护，能精准应对相间、线间电源过流或短路情况，确保设备安全运行。

（二）电源说明

工作电源为三相 380V±5% 50Hz，通过通断按钮可控制输出 0 - 380V 可调交流电压，最大输出功率达 3kVA。同时配备电流型漏电保护器和高灵敏度保护装置，为实验提供多重安全保障。

（三）整机容量

整机容量小于 3kVA，满足一般教学和实验需求的同时，确保设备运行经济高效。

（四）控制屏设计

控制屏采用操作控制屏与控制柜相结合的固定式结构。操作控制屏主要用于实训一次线路，从上到下依次布局总降变电所、低压配电所及建筑用电负荷，直观呈现供配电系统架构。控制柜则承担二次控制回路功能，内置备用电源自动投入装置、仪表、无功自动补偿控制器、常规继电器等关键元件，实现对供配电系统的精准控制与监测。

（五）仪表说明

1. 交流电压表 ：测量范围 0 - 500V，提供 2V、20V、200V、500V 多档量程切换，仪表精度高达 0.5 级，配备超量程保护功能，确保测量准确且使用安全。

2. 交流电流表 ：覆盖 0 - 20A 测量范围，支持 200mA、2A、20A 量程切换，精度 0.5 级，具备量程自动切换与超量程保护，适应不同电流强度的测量需求。

3. 直流电压表 ：测量范围 0 - 300V，拥有 2V、20V、300V 多档量程，精度 0.5 级，保障直流电路电压测量的精确性与可靠性。

4. 直流电流表 ：可测量 0 - 2A 直流电流，配备 20mA、200mA、2A 量程切换功能，精度 0.5 级，精准监测直流电路电流变化。

5. 电秒表 ：采用单片机技术，设有启动和停止接线柱，显示单位涵盖秒（s）和毫秒（ms），量程自动切换，满足各类电气实验的时间测量需求。

（六）主要部件技术指标

1. 备用电源自动投入装置 ：适用于 110kV 及以下电压等级的进线开关、内桥开关及主变两侧开关的自投操作，可直接在开关柜就地安装，快速响应电网电压变化，保障供电连续性。

2. 无功功率自动补偿控制器 ：以高性能单片机为核心硬件，借助计算机的高速运算与逻辑判断能力，实现智能化、数字化控制，精准调节无功功率，提升电能质量。

（七）实验导线

实验连接导线采用高可靠全封闭丁字插型式，内部由 128 股无氧铜抽丝精细制成，质地柔软，护套采用粗线径、防硬化化学制品，确保耐用性。插头选用实芯铜质件，保障电气连接的稳定性与可靠性。显示部分采用触摸式设计，主机为嵌入式结构，无风扇设计配合全铝合金材质，搭载 Atom N270CPU，支持超线程技术，前端总线频率 533MHz，扩展接口丰富，包括 6 个串口、1 个 VGA、4 个 USB、1 个网络接口和 1 个 PS2 接口。触摸屏采用 5 芯电阻式，分辨率高达 4096×4096，光传输率 76%±2，操作压力 25g 至 35g，阻抗特性 300Ω，平均误差控制在 1% 以内，工作寿命超过 500 万次，接口为 USB，电源为 DC12V，满足现代实训教学的高效交互需求。

三、实验内容

（一）建筑供配电设备实训

1. 常用低压电器的认知与安装 ：帮助学生熟悉各类常用低压电器的外观、性能及应用场景，掌握其正确安装方法，为后续电路组建与调试奠定基础。

2. 电压互感器和电流互感器的认知与安装 ：使学生深入了解互感器的工作原理、特性参数，熟练掌握其安装技巧，学会正确接入供配电系统，为电能计量与继电保护提供准确信号。

（二）建筑供配电网络实训

1. 供电网络的运行与调试 ：模拟建筑供电网络的实际运行工况，让学生学会操作与监控供电网络，掌握参数调整技巧，确保供电网络稳定、高效运行。

2. 配电网络的运行与调试 ：聚焦配电网络的运行特性，训练学生处理配电网络常见故障的能力，掌握配电网络的优化调试方法，保障电力可靠输送至各用电设备。

（三）建筑供配电系统的继电保护实训

1. 电磁式电流继电器 ：深入学习电磁式电流继电器的工作原理，掌握其整定计算方法，通过实验调试使继电器准确动作，为供配电系统提供过电流保护。

2. 电磁式时间继电器 ：了解电磁式时间继电器的延时原理，学会设置延时时间，使其在设定时间精准动作，实现供配电系统的延时控制与保护功能。

3. 电磁式中间继电器 ：认知电磁式中间继电器的功能与作用，掌握其线圈电压选择、触点容量匹配等安装调试要点，利用其触点扩展功能实现复杂控制逻辑。

4. 电磁式电压继电器 ：掌握电磁式电压继电器的测量原理，学会根据系统电压等级进行整定，通过实验测试其动作电压，为系统提供过电压或欠电压保护。

5. 电磁式信号继电器 ：熟悉电磁式信号继电器的工作机制，学会正确接入保护回路，确保故障时准确发出报警信号，便于及时定位与处理故障。

6. 反时限电流继电器 ：理解反时限电流继电器的动作特性，掌握其参数整定方法，通过实验观察其随电流增大动作时间缩短的特性，为供配电系统提供精准过载保护。

（四）低压配电线路继电保护实训

1. 低压配电线路分级保护 ：通过对低压配电线路分级保护原理的剖析，让学生学会合理设置各级保护装置的动作参数，实现选择性保护，最大限度缩小故障停电范围。

2. 接地保护 ：讲解接地保护的重要性与实施方法，指导学生正确进行接地装置安装与接地电阻测量，确保低压配电系统接地可靠，保障人员与设备安全。

（五）高压供电线路继电保护实训

1. 高压线路定时限过电流保护 ：学习定时限过电流保护的工作原理与整定原则，掌握继电器选型与安装调试方法，使其在高压线路过电流时按设定时间动作，切断故障电流。

2. 高压线路反时限过电流保护 ：探究反时限过电流保护的特点与应用，学会根据高压线路参数进行保护整定，通过实验验证其随电流增大动作时间缩短的特性，提升高压线路过载保护性能。

3. 高压线路电流速断保护 ：解析电流速断保护的瞬时动作原理，指导学生合理设置动作电流，确保高压线路发生短路故障时迅速切断电源，防止故障扩大。

（六）供配电系统的二次回路与自动装置系统实训

1. 高压断路器的控制与信号回路 ：掌握高压断路器二次控制回路的接线原理与操作方法，学会调试信号回路，使其准确显示断路器状态，实现对高压断路器的精准控制与状态监测。

2. 电测量仪表与绝缘监视 ：了解电测量仪表的工作原理与接线方式，学会运用绝缘监视装置检测供配电系统绝缘状态，及时发现并处理绝缘故障，保障系统安全运行。

3. 电力线路的自动重合闸 ：学习自动重合闸的工作原理与功能作用，掌握其整定与调试方法，使其在电力线路瞬时故障后自动重合，恢复供电，提高供电可靠性。

4. 供配电系统的备用电源自动投入 ：理解备用电源自动投入装置的工作逻辑，学会设置其动作参数，确保主电源故障时备用电源及时投入，保障供配电系统不间断供电。

5. 供配电系统的无功功率补偿 ：讲解无功功率补偿原理与方法，指导学生正确安装与调试补偿装置，提高供配电系统的功率因数，降低电能损耗，优化电能质量。

（七）高层建筑电气设备配电系统实训

1. 建筑照明系统配电 ：依据高层建筑照明设计规范，训练学生进行照明系统配电设计与实施，掌握照明设备选型、线路敷设与控制方法，营造安全、舒适的照明环境。

2. 建筑动力系统配电 ：围绕高层建筑动力设备的用电需求，让学生学会动力系统配电方案制定，掌握动力设备供电线路敷设、配电设备安装与调试，保障动力设备可靠运行。

3. 建筑弱电系统配电 ：针对高层建筑弱电系统的特点，指导学生进行弱电系统配电规划，掌握通信、消防、安防等弱电设备的供电方式与线路敷设技巧，确保弱电系统稳定供电。