THBAGD1型实训指导书.docx
《THBAGD1型实训指导书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《THBAGD1型实训指导书.docx（47页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
THBAGD1型实训指导书
目录
第一部分THBAGD-1型楼宇供配电系统实训装置1
概述1
第一章楼宇供配电系统控制柜2
第二章THBAGD-1型上位机工程软件的安装与使用6
第二部分实训的基本要求与安全操作规程13
第一章实训的基本要求13
第二章安全操作规程15
第三部分THBAGD-1实训内容16
实训一常用供配电设备认知与应用16
实训二电量传感器认知与应用17
实训三智能建筑的供电运行线路组建与操作21
实训四典型楼层配电运行线路组建与操作23
实训五供配电系统中运行线路状态的现场监测、抄表和控制26
实训六备自投联动运行控制和调试27
实训七应急电源配电线路运行和联动控制30
实训八双电源自动切换控制线路的组建和运行32
实训九配电线路功率因数补偿运行控制35
实训十供配电监控系统运行调度37
实训十一与消防自动报警系统的联动控制38
第四部分附录39
附录一JKL5CF智能无功功率自动补偿控制器使用说明书39
第一部分THBAGD-1型楼宇供配电系统实训装置
概述
供电系统是智能建筑的心脏，是大厦的动力系统。
近年来，智能建筑在国内外不断兴建，成为现代化城市的重要标志。
各种先进技术与智能化设备的不断应用和发展，给智能建筑供配电提出了许多新的要求，供配电的可靠性、安全性，摆到了更为重要的位置，同时也给建筑电气的设计技术提出了新的研究课题。
智能建筑与一般建筑相比，对电气设备的要求有所不同，有其自身的特点，具体如下：
1．用电设备多；
2．用电量大；
3．供电可靠性要求高；
4．电气系统复杂；
5．电气线路多；
6．电气用房多；
7．自动化程度高。
“THBAGD-1型楼宇供配电系统实训装置”满足了智能建筑供配电系统的基本要求，它是一种模拟智能建筑中现场供配电系统线路结构的实训装置，一次系统包括：
楼宇供电部分、楼宇配电部分和楼层照明配电。
控制系统包括：
备自投控制、无功补偿控制、双电源供电负荷运行线路控制。
同时配备“THBAGD-1型监控工程软件”，可实现远方监控，同时方便组建楼宇自控系统。
本实训装置主要特点是：
自身设置了模拟楼宇负荷，可独立完成实训；还设置有扩展接口，可以给其他楼宇实训装置集中供电，并可进行上位机实时监控。
第一章楼宇供配电系统控制柜
控制柜包括以下9个部分：
1）电源控制部分：
由以下两个部分组成：
进线电源：
在柜正上方有一个塑壳断路器（额定电流40A），控制楼宇供电线路总电流的通断。
操作电源：
在实训柜后部面板中部，有一个单相电源（额定电流10A，带漏电保护器），控制各电量变送器、DDC控制器以及楼宇供配电控制回路电源。
2）楼宇供电部分：
各路高压电源进线采用市电400V模拟，进线方式为：
两路外部电源进线，并配有自备电源系统。
出线母线方式：
单母分段。
断路器的分、合闸通过操作QF1～QF4选择开关（带自复位功能），旋至合闸，红灯亮，线路接通；旋至分闸，绿灯亮，线路断开。
通过母线下方的电压表可监测1#、2#母线电压，调节电压表下方的选择开关，可实现线电压显示值和相电压显示值之间的切换。
3）楼宇配电部分：
配电母线为单母分段形式，楼宇负荷以建筑设备系统来区分，包括7个部分：
照明系统、动力系统、空调系统、给排水系统、消防与安全防范系统、通信及有线电视系统和电梯系统，其中照明系统包括正常照明系统和应急照明系统两部分。
根据各负荷的供电要求以及负荷类型特点，负荷线路设置如图1-1-1所示。
各出线回路电流表量程设置如下表1-1-1：
表1-1-1
负荷类型
电流表量程（A）
1~4层照明
动力系统
应急照明
1
5~8层照明
通信及有线电视系统
电梯系统
5
空调系统
给排水系统
消防与安全防范系统
10
注意：
当楼宇系列其他系统消耗的电流小于此表量程时，才允许接入本系统。
线路通断采用ABB微型断路器控制。
该设备主要特点是：
在主通断触点左边增加了两个辅助单元：
分励脱扣器（～220V动作跳闸脱扣）和辅助触点（1NC、1NO），前者用于消防联动时跳开非重要负荷，后者用于上位机监测断路器分、合闸状态。
每一回路负荷出线上都有一个通断指示灯，当此回路断路器合闸后，并且线路上有电则该指示灯亮。
4）楼层配电部分：
在柜后部面板上方，设置有楼层照明配电接线区，模拟楼宇1～4层照明配电结构。
可完成四种典型楼层配电形式接线，采用光字牌模拟照明总配电箱、中间配电箱和楼层配电箱，船形开关可控制配电箱通断，完成楼层照明供电运行。
5）控制系统部分：
包括备自投控制、低压无功补偿控制和双电源供电负荷线路切换控制。
备自投控制：
在实训柜正下方，有“备用方式”和“明备用线路选择”两个选择开关，可针对电源进线故障时，完成自动投入备用线路控制。
无功补偿控制：
在柜正下方，装有JKL5CF智能无功补偿装置，通过选择开关切换，可选择两种补偿方式：
微机自动补偿和手动补偿。
双电源供电负荷运行线路控制：
根据楼宇负荷等级要求，以下四类负荷需要双电源供电（即从两条母线取电）：
消防与安全防范系统、通信及有线电视系统、电梯系统和应急照明。
在某一时刻，在配电母线始端有两路电源给这几类负荷供电，负荷端则需要选择从某一路电源用电，因此需要设置双电源切换控制线路。
在本装置上应急照明末端取电线路需要接线，才能完成自动切换控制；其他几类内部负荷，内部接线已经完成，可完成自动切换控制。
6）负荷选择部分：
在实训柜后部面板下方，可选择本实训装置的负荷类型切换：
内部负荷和外部负荷，包括以下6种：
照明（5～8层照明）系统、给排水系统、空调系统、消防与安全防范、通信及有线电视系统、电梯系统。
内部负载采用阻抗形式模拟实际楼宇各类负荷。
负载参数如下表1-1-2：
表1-1-2
负 荷
类 型
电阻
（Ω）
电感
（mH）
照明系统
1000
—
给排水系统
500
950
空调系统
500
1000
消防与安全防范系统
700
1400
通信及有线电视系统
1000
1100
电梯系统
300
1300
图1-1-1
7）DDC控制部分：
该部分有两部分装置构成：
传感器测量装置和DDC控制装置。
智能电量变送器：
采集三相电压、电流，输出为总线信号，总线网络采用ModbusRTU，通过485/232接口，传送给上位机各电量参数。
DDC控制装置：
采用HW-BA5202和HW-BA5205控制模块，各断路器分、合状态的监测，消防联动对应负荷线路的通断控制。
HW-BA5202的通用输入UI1～UI5、HW-BA5205的通用输入UI1～UI11和数字量输入DI1～DI7，接至各断路器的辅助触点，以及消防告警信号触点，HW-BA5202的数字量输出DO1～DO7，用于控制消防联动断路器。
8）通信接口部分：
在实训柜左侧设置有两个通信接口：
ModbusRTU通信接口和LonWorks通信接口。
整个通信控制网络如图1-1-2所示。
9）消防告警模拟部分：
在实训装置后部面板中部，设有消防告警按钮，按下此按钮，模拟消防信号发出，DDC检测该按钮触点信号，可通过上位机联动跳闸相关负荷线路。
图1-1-2
第二章THBAGD-1型上位机工程软件的安装与使用
1．产品介绍
“THBAGD-1型楼宇供配电系统实训装置上位机软件V2.1”是基于MicrosoftWindows操作系统的综合自动化、集成化应用平台，用于THBAGD-1型楼宇供配电系统实训装置，可完成供配电系统的实时监控。
本系统模拟现场运行管理系统，具备基本的监控和数据采集（SCADA）功能。
系统在整体技术指标、实时性等方面都达到较高的程度，在易操作、保护及友好的人机界面等方面也充分发挥了现代计算机技术和通信技术特点，可以满足用户多方面的需求，达到供配电系统监控软件用于教学的目的。
本系统软件采用北京三维力控组态软件开发设计，界面丰富，功能全面，具有良好的扩展性。
力控组态软件的使用方法详见《力控用户手册》。
2．运行环境
本监控系统软件采用力控组态软件编写设计，软件运行后，界面显示在最前端，并且屏蔽了CRAL+ALT+DEL组合键以及禁止了ALT和右键，此时，最好不要调用和运行其他软件。
软件运行平台：
操作系统：
MicrosoftWINDOWS2000+sp2中文操作系统
分辨率：
1024×768
硬件平台：
并口硬件锁：
力控组态软件并口密码锁
特别注意：
在运行监控系统软件时，尽量不要运行其他软件，以减少系统内存的消耗，提高软件工作的可靠性。
更不能运行需要占用COM1的软件，因为本监控软件需要占用COM1，否则会出现串口冲突的现象，影响软件的正常使用。
3．安装运行软件
（1）安装及运行步骤
打开安装光盘，运行“安装工程”文件夹中的“THBAGD-1上位机软件”文件夹中的“setup”图标（如图1-2-1所示），出现图1-2-2所示安装画面，选择对应选项，点击“开始”，安装软件。
图1-2-1图1-2-2
安装过程中会出现“深思Ⅲ驱动安装向导”（如图1-2-3所示），点击“下一步”，出现图1-2-4，选择“安装驱动程序”，点击“下一步”，出现图1-2-5，点击“完成”。
图1-2-3图1-2-4
图1-2-5
“THBAGD-1上位机软件”安装完成后出现图1-2-6，点击“确定”，完成安装。
图1-2-6图1-2-7
在桌面上出现图1-2-7所示图标，双击该图标可进入“THBAGD-1上位机软件”运行系统。
4．操作窗口功能介绍
4.1初始登陆窗口
运行工程项目后，第一窗口为软件登陆窗口。
如图所示1-10。
点击“进入系统”按钮，进入监控系统，开始信息的下发和上传工作。
点击“退出系统”按钮，可退出监控系统。
4.2供配电监控管理系统主功能窗口
在该窗口中，显示监控系统的各功能模块，通过点击对应按钮，可进入各子窗口。
如图1-11所示。
图1-2-8
图1-2-9
4.3运行管理窗口
（1）1#电源进线和母线
如图1-12所示。
在此窗口中监测总进线电源的各电量：
电压、电流、功率等参数；各负荷线路的电流、以及各断路器的通、断。
点击“2#母线”可进入“2#电源进线和母线”窗口。
当各负荷线路对应断路器闭合时，负荷由灰变成红色。
图1-2-10
（2）2#电源进线和母线
如图1-13所示。
在此窗口中功能与“1#电源进线和母线”基本类似，点击“1#母线”可进入“1#电源进线和母线”窗口。
图1-2-11
4.4实时信息窗口
（1）配电线路负荷曲线
如图1-14所示。
在此窗口中监测各负荷的电流变化情况。
图1-2-12
（2）总电量实时趋势
如图1-15所示。
在此窗口中监测总电源进线各电量的实时趋势。
图1-2-13
（3）中央模拟屏
如图1-16所示。
中央模拟屏有三个部分：
电源进线、低压1#母线和低压2#母线。
窗口中动态反映各电量的变化情况。
图1-2-14
（4）电能历史报表
如图1-17所示。
在此窗口中以报表的形式，完成电能的统计和历史记录。
图1-2-15
4.5历史事件窗口
如图1-19所示。
在此窗口中，有遥控记录报表，具体含义如下：
1）断路器位置：
显示“除消防、应急其他线路”
2）操作方式：
显示“手动或自动”。
3）操作人：
显示“消防供配电联动”。
4）操作时间：
显示“联动控制时间”。
图1-2-16
4.6消防告警提示窗口
当发生消防告警信号时（按下实训台反面的消防告警按钮），在右上角会弹出如图1-20窗口。
点击该窗口，会出现如图1-21窗口。
1）自动：
自动跳开非消防和应急电源。
2）手动：
手动切除非消防和应急电源。
图1-2-17图1-2-18
说明：
在有消防信号发生时，按下“自动”联动后，强制分闸非消防和应急电源，这时不能合闸跳开的这些断路器，只有当消防信号按钮弹起时（消防信号消失），才能再次合闸这些线路。
4.7系统管理窗口
在供配电监控管理系统主功能窗口点击“退出系统”，弹出如图1-22所示对话框。
点击“确定”，退出工程运行。
点击“取消”，返回“供配电监控管理系统”窗口。
图1-2-19
第二部分实训的基本要求与安全操作规程
第一章实训的基本要求
“THBAGD-1型楼宇供配电系统实训装置”的实训目的在于使学生掌握系统运行的原理及特性，学会通过故障运行现象及相关数据分析故障原因，并排除故障。
通过实训操作使学生能够根据实训目的，实训内容及测取的资料，进行分析研究，得出必要结论，从而完成实训报告。
在整个实训过程中，必须集中精力，及时认真做好实训。
现按实训过程提出下列具体要求。
1实训前的准备
实训准备即为实训的预习阶段，是保证实训操作能否顺利进行的必要步骤。
每次实训前都应做好预习，才能对实训目的、步骤、结论和注意事项等做到心中有数，从而提高实训质量和效率。
预习应做到：
⑴复习教科书有关章节内容，熟悉与本次实训相关的理论知识。
⑵认真学习实训指导书，了解本次实训目的和内容，掌握实训工作原理和方法，仔细阅读实训安全操作规程，明确实训过程中应注意的问题（有些内容可到实训室对照实训设备进行预习，熟悉组件的编号，使用及其规定值等）。
⑶实训前应写好预习报告，其中应包括实训系统的详细接线图、实训步骤、数据记录表格等，经教师检查认为确实做好了实训前的准备，方可开始实训。
⑷认真做好实训前的准备工作，对于培养学生独立工作能力，提高实训质量和保护实训设备、人身的安全等都具有相当重要的作用。
2实训的进行
在完成理论学习、实训预习等环节后，就可进入实训实施阶段。
实训时要做到以下几点：
⑴预习报告完整，熟悉设备
实训开始前，指导老师要对学生的预习报告做检查，要求学生了解本次实训的目的、内容和方法，只有满足此要求后，方能允许实训操作。
指导老师要对实训装置作详细介绍，学生必须熟悉该次实训所用的各种设备，明确这些设备的功能与使用方法。
⑵建立小组，合理分工。
每次实训都以小组为单位进行，每组由2～3人组成。
⑶试运行
在正式实训开始之前，先熟悉仪表的操作，然后按一定规范通电接通电力网络，观察所有仪表是否正常。
如果出现异常，应立即切断电源，并排除故障；如果一切正常，即可正式开始实训。
⑷测取数据
预习时应对所测数据的范围做到心中有数。
正式实训时，根据实训步骤逐次测取资料。
⑸认真负责，实训有始有终
实训完毕后，应请指导老师检查实训资料。
经指导老师认可后，关闭所有电源，并把实训中所用的物品整理好，放至原位。
3实训总结
这是实训的最后阶段，应对实训数据进行整理、绘制图表、分析实训现象并撰写实训报告。
每位实训参与者要独立完成一份实训报告，实训报告的编写应持严肃认真、实事求是的科学态度。
如实训结果与理论有较大出入时，不得随意修改实训数据和结果，而应用理论知识来分析实训数据和结果，解释实训现象，找出引起较大误差的原因。
实训报告是根据实测资料和在实训中观察发现的问题，经过自己分析研究或分析讨论后写出的实训总结和心得体会，应简明扼要、字迹清楚、图表整洁、结论明确。
实训报告应包括以下内容：
⑴实训名称、专业、班级、学号、姓名、同组者姓名、实训日期、室温等。
⑵实训目的、实训线路、实训内容。
⑶实训设备、仪器、仪表的型号、规格、铭牌数据及实训装置编号。
⑷实训资料的整理。
⑸画出与实训数据相对应的特性曲线及记录的波形。
⑹用理论知识对实训结果进行分析总结，得出正确的结论。
⑺对实训中出现的现象、遇到的问题进行分析讨论，写出心得体会，并对实训提出自己的建议和改进措施。
⑻实训报告应写在一定规格的报告纸上，保持整洁。
⑼每次实训每人独立完成一份报告，按时送交指导老师批阅。
第二章安全操作规程
为了顺利完成THBAGD-1型楼宇供配电系统实训装置的全部实训，确保实训时人身安全与设备的安全可靠运行，实训人员要严格遵守如下安全规程：
1．设备安全
（1）在分、合闸微型断路器时，要同时扳动整个连杆，不能只扳起一角，防止连杆断裂或变形。
（2）在“楼层配电”和“应急照明双电源切换接线区”都安装有保险丝，做实训时，由于接线错误导致保险丝熔断，可打开右侧门，更换保险丝。
（3）在负荷系统中，散热系统需要投入动力系统才能达到正常效果，所以在投入负荷时，一定要先投入动力系统，并能检测到负荷电流。
如果动力系统无负荷电流，则要检查是否实训柜内部风机损坏，如果是，请联系技术人员维修。
2．人身安全
在“DDC测量与控制”区域，测量信号端子在面板外部，实训时防止身体碰到这些部位，以防触电。
第三部分THBAGD-1实训内容
实训一常用供配电设备认知与应用
一、实训目的
1．熟悉常用低压供配电设备的特点和使用方法。
二、原理说明
本实训装置上，供配电部分所用的控制开关器件都是常用的低压电器。
三、实训内容与步骤
本实训装置上，装设的供配电设备如下：
1．进线电源：
在控制柜正上方有一个塑壳断路器（额定电流40A），控制楼宇供电线路总电流的通断。
2．操作电源：
在控制柜后部面板中部，有一个单相电源（额定电流10A，带漏电保护器），控制各电量变送器、DDC控制器以及楼宇供配电控制回路电源。
3．QF1～QF4分、合闸控制开关：
采用两位带自复位的凸轮开关，联动接触器。
4．各负荷出线空气开关：
采用ABB微型断路器控制，主要特点是：
在主通断触点左边增加了两个辅助单元：
分励脱扣器（～220V动作跳闸脱扣）和辅助触点（1NC、1NO），前者用于消防联动时跳开非重要负荷，后者用于上位机监测断路器分、合闸状态。
5．母线电压监测：
1#和2#母线下方各有一块电压表（85L17450V），通过下方的开关，可实现线电压显示值和相电压显示值之间的切换。
6、出线电流监测：
各负载出线设置了一块电流表（85L17）。
7、智能无功补偿装置：
采用JKL5CF智能无功功率自动补偿控制器。
四、实训报告
1．举例说明常用供配电设备的分类。
实训二电量传感器认知与应用
一、实训目的
1．熟悉智能电量变送器的特点和使用方法。
二、原理说明
本实训装置上，装设的是山东力创的EDA9033E智能电量变送器，实现总进线电量参数的监测。
三、实训内容与步骤
1．打开操作电源
实训台背面“操作电源”空气开关向上扳至“ON”。
2．打开进线电源
实训台正面“进线电源”塑壳断路器向上扳至“ON”。
2．线路组建、负载投入
合闸QF1、QF2，投入动力负载。
3．运行监测软件
运行计算机，安装EDA90系列产品通用测试软件，运行软件，如图3-2-1，
图3-2-1
在图3-2-1中点击广播指令EDA9033E，弹出如图3-2-2所示图标，点击读配置，“通讯状态”显示“成功”，说明通信正常。
在9033E模块当前地址中设置11，当前协议中选择MODBUS-RTU-11位，点击写配置，显示“成功”，说明配置成功。
注意：
地址和协议不能修改，否则上位机软件将不能与该设备正常通信。
图3-2-2
关闭图3-2-2中的9033E广播指令窗口，点击图3-2-1中ModBus_RTU通讯方式中的EDA9033E，弹出图3-2-3窗口。
点击OK，开始查找设备（图3-2-4），当找到设备时，在Searching窗口中点击STOP，然后关闭Searching窗口，如图3-2-5所示。
图3-2-3
图3-2-4
图3-2-5
在图3-2-5窗口中点击设置，弹出图3-2-6、3-2-7窗口，可设置相关参数。
由于出厂时已经设置完成，不能修改这些参数，否则装置不能正常工作。
图3-1-2-6图3-1-2-7
在图3-2-5窗口中点击数据采集，弹出图3-2-8窗口，点击开始，可实时监测相关电量参数。
图3-1-2-8
4．关闭软件和设备
关闭测试软件，切除动力负载，分闸QF1、QF2。
关闭进线电源和操作电源。
四、实训报告
1．列举智能电量变送器采集电量的类型。
实训三智能建筑的供电运行线路组建与操作
一、实训目的
1．了解楼宇供电线路结构。
2．熟悉楼宇中典型供电线路形式。
二、原理说明
根据智能建筑的特点，为了保障大楼和设备的安全，应根据建筑物内用电负荷的性质和大小，外部电源情况，确定电源的回路数，保证供电可靠。
除了具有外部电网的可靠电源外，还应有备用的柴油发电机组，作为应急电源，备用发电机组的容量要保证全部一级负荷和部分二级负荷供电（主要保证消防设备和事故照明装置供电）。
本实训装置采用两回路电源同时供电，设有自备电源系统（均由市电模拟），采用单母线分段运行方式，供电可靠性高，适用于负荷大、高压出线回路少的智能建筑。
如图3-3-1所示供电网络结构。
图3-3-1
三、实训内容与步骤
1．打开总操作电源
实训柜后面空气开关向上扳至“ON”。
打开总进线电源
实训柜正面塑壳断路器向上扳至“ON”。
2．供电运行
将选择开关QF1、QF2旋至合闸，观察1#、2#母线电压指示，旋转切换开关，观察电压变化。
将QF1、QF2旋至分闸。
3．供电线路结构变化
将选择开关QF1、QF4旋至合闸，观察1#、2#母线电压指示，旋转切换开关，观察电压变化。
重新将选择开关QF3、QF4旋至合闸，观察1#、2#母线电压指示，旋转切换开关，观察电压变化。
4．供电线路运行闭锁控制
将选择开关QF1、QF2旋至合闸，合闸QF4，能否合上，分析原因。
将选择开关QF1、QF2旋至合闸，合闸QF3，能否合上，分析原因。
四、实训报告
1．比较两路独立电源和一路电源供电在供电面积和可靠性方面的区别。
2．说明变压器低压侧采取单母线分段方式的特点。
3．根据实训过程的现象，分析供电线路各种运行状态下的特点。
实训四典型楼层配电运行线路组建与操作
一、实训目的
1．了解楼宇楼层配电线路结构。
2．熟悉楼宇中典型楼层配电线路形式。
二、原理说明
低压配电系统可分为放射式和干线式两大类。
在高层民用建筑中，对各楼层电力、照明设备的供配电，由于各楼层用电负荷比较均匀，采用干线式配电系统比较合理。
对于大型的智能建筑，多采用放射式和干线式相结合的混合式配电系统。
本实训系统通过楼层照明配电线路的变化，演示典型楼层的配电方式。
主要有四种方式，如图3-4-1所示。
图3-4-1
三、实训内容与步骤
楼层配电运行方式一（图3-4-2）
1．打开总操作电源，依次合闸进线电源总开关QF1，1#母线得电，观察母线电压指示220\380V。
2．在“楼层照明配电接线”区按图接线，完成配电线路组建。
3．合闸断路器（1～4楼层照明出线），按下照明总配电箱通断开关，光字牌亮。
不亮，说明母线未得电或照明回路出线断路器未合闸。
4．依次接通各楼层照明的船形开关，对应光字牌亮。
说明：
船形开关用于控制光子牌的通断。
当L接火线，N接零线时，接通开关，光字牌亮。
5．分析楼层配电运行方式一配电网络结构和运行特点。
6．依次断开各船形开关，分闸出线断路器、QF1和进线电源断路器，最后断开总操作电源，切断实训柜电源。
图3-4-2
楼层配电运行方式二（图3-4-3）
实训步骤同楼层配电运行一，按图接线，完成配电线路组建。
分析楼层配电运行方式二配电网络结
升级会员 