電力自動化工程創(chuàng)新平臺模塊簡介

電力自動化工程教育創(chuàng)新平臺模塊簡介說明書浙江求是科教設(shè)備有限公司2014年9月目錄DL-CX-001三相交流電源 3DL-CX-002直流電源 3DL-CX-003交直流儀表 4DL-CX-004電力電子電源 4DL-CX-005變壓器電感電阻盤 5DL-CX-007電容器模塊 5DL-CX-008系統(tǒng)電阻模塊 7DL-CX-009機組接口模塊 8DL-01三相電量智能檢測儀表模塊 9DL-02電流互感器模塊（一） 15DL-02A電流互感器模塊（二） 16DL-03電壓互感器模塊（一） 16DL-03A電流互感器模塊（二） 17DL-04系統(tǒng)運行方式模塊 17DL-05隔離開關(guān)模塊 18DL-06斷路器模塊 19DL-07故障設(shè)置模塊 20DL-08電容切換模塊 21DL-09電感切換模塊 23DL-10PLC模塊 24DL-11變頻器模塊 24WD01G空開、熔斷器模塊 26WD02G接觸器模塊 26WD04G熱繼電器模塊 26WD09G按鈕模塊 27WD10G指示燈模塊 27WD06G時間繼電器模塊 28WD08G能耗制動模塊 29DL-CX-001三相交流電源模塊說明：在實驗臺的左側(cè)是空氣開關(guān)和調(diào)壓器旋鈕?？諝忾_關(guān)是實驗臺的總開關(guān)，旋鈕用于調(diào)節(jié)模塊的輸出電壓。輸出電壓的高低在面板的電壓表上顯示。面板上的斷開閉合按鈕可以控制主回路的通斷。佘下的七個測試孔UVWN為后面的電路提供三相電源。LN為后續(xù)電路提供單相電。GND接地。該模塊電源電壓輸入為380V±10%，電源電壓輸出三相0-430V±10%.單相0-250V±10%工作頻率50/60HZ.耐壓1500V/1Min。額定容量3KVA.DL-CX-002直流電源端口說明：該模塊主要用作電能生產(chǎn)實驗的直流電機和發(fā)電機的電源。其中電樞電壓由電位器調(diào)節(jié)，可以使用面板上的，也可以外接。通過鈕子開關(guān)選擇。電樞電壓可調(diào)，其中勵磁電流輸入為最大為500mA，勵磁電壓輸出端輸出的最大電流為0.5A.直流電壓輸出為24V,額定電流為1.5A.DL-CX-003交直流儀表模塊說明：表頭底下的按鈕用于選擇量程，超量程報警燈會亮。出現(xiàn)告警時按復(fù)位按鈕可恢復(fù)正常工作。面板右下角的船形開關(guān)控制四個表頭的電源。面板示意圖如下：DL-CX-004電力電子電源模塊說明：+15V0-15V接內(nèi)部直流電源板提供正負15V的電壓，S2用于控制Ug是否有輸出，S1用于設(shè)置Ug輸出的極性。RP1RP2用于調(diào)節(jié)輸出的大小。交流電源有四路分別是60V30V7V7V。保險大小為3A.DL-CX-005變壓器電感電阻盤模塊說明：變壓器為380：100的三相組式變壓器。采用星型接法容量為1.5KVA。電感大小為64mH/5A帶中心抽頭.電阻盤是兩個三相電阻盤阻值大小為28Ω/500W.調(diào)節(jié)旋鈕在桌面上。DL-CX-007電容器模塊模塊說明：該模塊含有四只型號為浙江指月的BSMJ0.4-1-3并聯(lián)式自愈補償電容器。額定電壓400V,額定容量1Kvar，額定電容20uF,額定電流1.4A。對應(yīng)面板示意圖如下：該模塊常與DL-08電容切換模塊配合使用，典型接線圖如下：DL-CX-008系統(tǒng)電阻模塊模塊說明：該模塊是一個實驗箱，模擬線路保護及變壓器保護系統(tǒng)實驗時的三相系統(tǒng)電阻，每相由5個2.2歐姆/50W的線繞電阻組成，模擬最大、正常、最小運行方式，最大運行方式系統(tǒng)電阻為4.4歐姆，正常運行方式系統(tǒng)電阻為8.8歐姆、最小運行方式為10歐姆。該掛箱配合DL-04系統(tǒng)運行方式模塊使用。對應(yīng)面板示意圖如下：典型結(jié)法如下：DL-CX-009機組接口模塊端子說明：F1F2為直流電動機的勵磁繞組，A1A2為直流電動機的電樞繞組。直流電機作為發(fā)電機的原動機模擬現(xiàn)場的汽輪機或水輪機。XYZABC是發(fā)電機的出線，F(xiàn)1F2是發(fā)電機的勵磁繞組。以上幾個端子接到機組端口上，通過機組端口接線到機組上。直流電動機模擬工業(yè)現(xiàn)場的汽輪機或水輪機，調(diào)速系統(tǒng)用于調(diào)整原動機的轉(zhuǎn)速和輸出的有功功率，勵磁系統(tǒng)用于調(diào)整發(fā)電機電壓和輸出的無功功率。機組接口通過航空電纜接到控制柜的控制器上。應(yīng)用實驗：電能生產(chǎn)實驗基本全用到了。DL-01三相電量智能檢測儀表模塊模塊說明：EPC-9033三相電量智能監(jiān)測儀是一智能型三相電參數(shù)數(shù)據(jù)綜合采集三相電量智能監(jiān)測儀；三表法準確測量并現(xiàn)場顯示三相三線制或三相四線制交流電路中的三相電流（真有效值）、三相電壓（真有效值）、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電能、無功電能等電參數(shù)。并帶2路開關(guān)量輸入及1路繼電器報警輸出。其輸入為三相電壓（單相0-250V）、三相電流（0-5A）；輸出為RS-485接口的數(shù)字信號，支持的通訊規(guī)約為標準的MODBUS-ASCII和MODBUS-RTU。其主要的功能與技術(shù)指標如下：◆測量并顯示三相相電壓Ua、Ub、Uc；三相電流Ia、Ib、Ic；有功功率P、無功功率Q、功率因數(shù)PF、頻率f、有功電能正向無功電能等電參數(shù)。3行4位LED顯示各測量數(shù)據(jù)及各設(shè)置參數(shù)，并可通過按鍵對內(nèi)部參數(shù)進行現(xiàn)場設(shè)置?！糨斎胄盘柸嘟涣?0/60Hz電壓、電流。電壓量程（相電壓）：250V。電流量程：5A。◆信號處理16位A/D轉(zhuǎn)換，三相電量智能監(jiān)測儀實時數(shù)據(jù)為1秒的真有效值（每秒刷新1次）?！暨^載能力1.4倍量程輸入可正確測量；瞬間(10周波)電流5倍，電壓3倍量程不損壞?！敉ㄓ嵼敵鲚敵鼋涌冢篟S-485二線制+15KVESD保護。通訊速率（Bps）：1200、2400、4800、9600、19.2K通訊協(xié)議：MODBUS-ASCII、MODBUS-RTU。◆測量精度電流、電壓：0.2級；其它電量：0.5級；頻率：最大誤差0.05Hz。◆參數(shù)設(shè)定三相電量智能監(jiān)測儀地址、通訊速率、通訊協(xié)議、電壓變比、電流變比均可通過通訊接口及面板按鍵現(xiàn)場設(shè)定。◆隔離電壓輸入-輸出：1000VDC。電流輸入、電壓輸入、AC電源輸入、通訊接口輸出之間均相互隔離。三相電量智能監(jiān)測儀供電電源：AC220V功耗：〈1W◆工作環(huán)境工作溫度：-20℃~70℃存儲溫度：-40℃~85℃相對濕度：-5%~95%不結(jié)露EPC-9033三相電量智能監(jiān)測儀的端子說明：如下圖是其端子分布：各端子具體含義如下：端子號名稱描述1IA+A相電流輸入＋2IA－A相電流輸入－3NC未連接4IB+B相電流輸入＋5IB－B相電流輸入－6NC未連接7IC+C相電流輸入＋8IC－C相電流輸入－9NC未連接10UAA相電壓輸入11UBB相電壓輸入12UCC相電壓輸入13UN測量電壓輸入地，接三相的零線14485+TXDRS-485接口信號正極15485-RXDRS-485接口信號負極16IN00路開關(guān)量輸入17IN10路開關(guān)量輸入18J1A相電壓輸入19J2未連接20JCOMB相電壓輸入21L未連接22NC相電壓輸入23GND測量電壓輸入地，接三相的零線顯示輸出與儀表顯示部分得RS-232口相連EPC-9033三相電量智能監(jiān)測儀應(yīng)用說明：1、EPC-9033三相電量智能監(jiān)測儀支持通訊規(guī)約MODBUS-ASCII、MODBUS-RTU。設(shè)置可以通過顯示機或者上位機進行設(shè)置。2、首次使用時，根據(jù)儀器標示AC電源，將RS-485通過轉(zhuǎn)換器接到微機COM1口，用顯示機設(shè)置儀表的通訊協(xié)議、地址、波特率等參數(shù)。3、EPC-9033三相電量智能監(jiān)測儀可應(yīng)用于三相四線制電路。4、EPC-9033輸出電壓Ua、Ub、Uc都是相電壓（每相對UN端的電壓）。5、EPC-9033三相電量智能監(jiān)測儀初始狀態(tài)，地址設(shè)定為01號，波特率為9600Bps，通訊協(xié)議設(shè)置為MODBUS-ASCII協(xié)議，電壓變比、電流變比為1。三相電量智能監(jiān)測儀地址從1-247可隨意設(shè)定；波特率有1200、2400、4800、9600、19200Bps五種可使用。三相電量智能監(jiān)測儀地址、波特率、協(xié)議等參數(shù)修改后，其值存于EEPROM中。6、電量為從上電后一直累加，掉電10年內(nèi)不丟失，收到電量底數(shù)設(shè)定指令后重設(shè)定電量底數(shù)。7、EPC-9033三相電量智能監(jiān)測儀可正確測量滿量程1.4倍的電流、電壓輸入信號，超過滿量程1.4倍的輸入會逐漸飽和，測量值偏小，不能準確測量。不超過3倍滿電壓量程與10倍滿電流量程的瞬時（<0.1S）輸入信號不會導(dǎo)致三相電量智能監(jiān)測儀的損壞，但要注意電源不要接反或接錯。8、數(shù)據(jù)以標稱滿量程的百分數(shù)形式輸出。9、各相視在功率：Sa=Ua*Ia；Sb=Ub*Ib；Sc=Uc*Ic；總視在功率：EPC-9033三相電量智能監(jiān)測儀前面板數(shù)據(jù)顯示及操作說明1、三行四位（外加“－”符號位）LED數(shù)碼管顯示測量的電流電壓等參數(shù)；右側(cè)4個LED指示燈分別指示三行LED顯示的內(nèi)容，不亮為此時處于參數(shù)查看和設(shè)置模式，查看和設(shè)置的序列已標示于儀表上（1：電壓變比，2：電流變比，3：波特率，4：協(xié)議選擇，5：設(shè)備地址）；右上方2個LED指示燈分別指示每一行的顯示參數(shù)單位，不亮為“*1”、“K”亮為“*1K”、“M”亮為“*1M”。2、4個按鍵分別為：“ESC”、“▲”、“▼”、“ENT”，即：“取消”、“上移”、“下移”、“確認”，可完成參數(shù)的顯示選擇與設(shè)定。3、上電后，顯示器顯示：“三相電壓測量參數(shù)”按“▲”、“▼”鍵則3行LED循環(huán)顯示指示燈指示的測量數(shù)據(jù)；按“ENT”鍵，進入查看參數(shù)模式，按“▲”、“▼”鍵則循環(huán)顯示個內(nèi)部參數(shù)數(shù)據(jù)，依次為1：電壓變比，2：電流變比，3：波特率，4：協(xié)議選擇，5：設(shè)備地址；長按“ENT”鍵2S后，進入設(shè)置界面，按“▲”、“▼”鍵進行設(shè)置，設(shè)置完成后再長按“ENT”鍵2S確認設(shè)置數(shù)值，如不進行設(shè)置，則按“ESC”退出。4、4個LED指示燈指示顯示12個參數(shù)，顯示內(nèi)容可見面板圖或下表：序號第一行第二行第三行1Ua(V)A相電壓Ub(V)B相電壓Uc(V)C相電壓2Ia(A)A相電流Ib(A)B相電流Ic(A)C相電流3P(W)有功功率Q(Var)無功功率PF功率因數(shù)4Wh有功電能Varh無功電能F頻率(Hz)長按“ENT”鍵2S后，進入設(shè)置界面，按“▲”、“▼”鍵進行設(shè)置，共5組參數(shù)，設(shè)置完成后再長按“ENT”鍵2S確認設(shè)置數(shù)值，如不進行設(shè)置，則按“ESC”退出。4行數(shù)碼管顯示值表示的參數(shù)第1行第2行1、電壓變比1儀器的電壓變比1～10002、電流變比2儀器的電流變比1～10003、波特率3通訊的波特率1200～19200BPS4、通信協(xié)議選擇4通信協(xié)議選擇位：0為MODBUS-ASC協(xié)議；1為MODBUS-RTU協(xié)議。5、設(shè)備地址5設(shè)備地址值1～247EPC-9033三相電量智能監(jiān)測儀通訊協(xié)議說明：EPC-9033三相電量智能監(jiān)測儀MODBUS－ASCII協(xié)議中每個字節(jié)的位:1個起始位7個數(shù)據(jù)位，最小的有效位先發(fā)送無奇偶校驗位2個停止位錯誤檢測域：LRC(縱向冗長檢測)EPC-9033三相電量智能監(jiān)測儀MODBUS－RTU協(xié)議中每個字節(jié)的位:1個起始位8個數(shù)據(jù)位，最小的有效位先發(fā)送偶校驗1個停止位錯誤檢測域：CRC(循環(huán)冗長檢測)Modbus消息幀兩種傳輸模式中（ASCII或RTU），傳輸設(shè)備以將Modbus消息轉(zhuǎn)為有起點和終點的幀，這就允許接收的設(shè)備在消息起始處開始工作，讀地址分配信息，判斷哪一個設(shè)備被選中（廣播方式則傳給所有設(shè)備），判知何時信息已完成。部分的消息也能偵測到并且錯誤能設(shè)置為返回結(jié)果。1、ASCII幀使用ASCII模式，消息以冒號（:）字符（ASCII碼3AH）開始，以回車換行符結(jié)束（ASCII碼0DH,0AH）。其它域可以使用的傳輸字符是十六進制的0...9,A...F。網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備不斷偵測“:”字符，當有一個冒號接收到時，每個設(shè)備都解碼下個域（地址域）來判斷是否發(fā)給自己的。消息中字符間發(fā)送的時間間隔最長不能超過1秒，否則接收的設(shè)備將認為傳輸錯誤。一個典型消息幀如下所示：起始位設(shè)備地址功能代碼數(shù)據(jù)LRC校驗結(jié)束符1個字符2個字符2個字符n個字符2個字符2個字符2、RTU幀使用RTU模式，消息發(fā)送至少要以3.5個字符時間的停頓間隔開始。在網(wǎng)絡(luò)波特率下多樣的字符時間，這是最容易實現(xiàn)的(如下圖的T1-T2-T3-T4所示)。傳輸?shù)牡谝粋€域是設(shè)備地址?？梢允褂玫膫鬏斪址鞘M制的0...9,A...F。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不斷偵測網(wǎng)絡(luò)總線，包括停頓間隔時間內(nèi)。當?shù)谝粋€域（地址域）接收到，每個設(shè)備都進行解碼以判斷是否發(fā)往自己的。在最后一個傳輸字符之后，一個至少3.5個字符時間的停頓標定了消息的結(jié)束。一個新的消息可在此停頓后開始。整個消息幀必須作為一連續(xù)的流轉(zhuǎn)輸。如果在幀完成之前有超過1.5個字符時間的停頓時間，接收設(shè)備將刷新不完整的消息并假定下一字節(jié)是一個新消息的地址域。同樣地，如果一個新消息在小于3.5個字符時間內(nèi)接著前個消息開始，接收的設(shè)備將認為它是前一消息的延續(xù)。這將導(dǎo)致一個錯誤，因為在最后的CRC域的值不可能是正確的。一典型的消息幀如下所示：起始位設(shè)備地址功能代碼數(shù)據(jù)CRC校驗結(jié)束符T1-T2-T3-T48Bit8Bitn個8Bit16BitT1-T2-T3-T4表1：功能碼03H與數(shù)據(jù)對照表：地址數(shù)據(jù)內(nèi)容數(shù)據(jù)說明0000UAA相電壓0001UBB相電壓0002UCC相電壓0003IAA相電流0004IBB相電流0005ICC相電流0006P有功功率0007Q無功功率0008S視在功率0009Wh總有功電能(Wh)000AVarh總無功電能(Varh)000B高8位KWh總有功電能(KWh)000B低8位KVarh總無功電能(KVarh)000CPF功率因數(shù)000DF頻率000ERatio_U電壓變比000FRatio_I電流變比0010Baudrate通信波特率0011高8位b_Modbus通訊協(xié)議0011低8位LocalAddr設(shè)備地址表2：功能碼10H與數(shù)據(jù)對照表。地址數(shù)據(jù)內(nèi)容數(shù)據(jù)說明000ERatio_U電壓變比000FRatio_I電流變比0010Baudrate通信波特率0011高8位b_Modbus通訊協(xié)議0011低8位LocalAddr設(shè)備地址DL-02電流互感器模塊（一）模塊說明：型號是虎牌的LMK3-0.665A/5A2.5VA。一次側(cè)額定電流5A,二次側(cè)額定電流5A,額定電壓0.66KV，額定容量2.5VA。面板各端子示意圖如下：其中P1P2是其一次回路進線，S1S2是其二次回路出線。DL-02A電流互感器模塊（二）此模塊和電流互感器模塊（一）的唯一區(qū)別就是變比是15：5。其它都一樣。DL-03電壓互感器模塊（一）模塊說明：模塊所用電壓互感器的變比為220V/57.7V/57.7V/50VA.用于檢測電壓，輸出給電壓表或其它儀表顯示計算。面板各端子示意圖如下：該模塊的典型用法如下圖：三組變壓器，一次側(cè)星型接法、線電壓為380V；二次側(cè)一組采用猩猩接法、線電壓為100V；另一組繞組結(jié)成開口三角形，測量零序電壓。DL-03A電流互感器模塊（二）模塊說明：模塊所用電壓互感器的變比為220V/100V/50VA。功能應(yīng)用：用于單相檢測電壓，輸出給電壓表或其它儀表顯示計算。DL-04系統(tǒng)運行方式模塊模塊說明：模塊由兩個接觸器加一個轉(zhuǎn)換開關(guān)組成。交流接觸器用的是西門子的3TS30100XM0，控制電壓是AC220V。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)用的是D0724/3。面板示意圖如下：通過旋鈕開關(guān)的位置選擇兩個接觸的接通與關(guān)斷，從而選擇是系統(tǒng)工作在最大方式還是最小方式。還是正常狀態(tài)。旋鈕的接點表如下：LW260724123-45。0。45。1-2X3-4X5-6X7-8X9-10X11-12X典型應(yīng)用接線圖如下：DL-05隔離開關(guān)模塊模塊說明：由一個旋鈕開磁加一個接觸器組成，通過旋鈕開關(guān)的來控制接觸器也就是主回路的斷開與閉合。接觸器用的是西門子的3TS30100XM0控制電壓為AC220V。長柄旋鈕開關(guān)用的是上海二工的LA39-A1-11CX/K。面板示意圖如下：最典型的控制回路如下圖：DL-06斷路器模塊模塊說明：這里是通過PDLQ線路板、接觸器KM、按鈕、指示燈的配合來模擬真正的斷路器。一般綠按鈕用作合閘按鈕，紅按鈕用作分閘按鈕。紅指示燈用作分閘指示，綠指示燈用作合閘指示。接觸器用的是西門子的3TS30100XM0，提示燈型號為TGAD56-22D，控制電壓為DC220V按鈕型號為LAY7-11BN。PDLQ典型接線圖如下：這里要注意的是，QF+COM接的是直流電的正負極。合閘信號和分閘信號都是脈沖信號。最后是兩個指示燈，一般直接接在接觸器的輔助觸頭上。額定電壓為AC220V.該模塊典型用法如下：DL-07故障設(shè)置模塊模塊說明：由兩個西門子3TS30100XM0接觸器加一個D0724萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)組成。接觸器控制電壓AC220V，面板示意圖如下：通過轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置選擇兩個接觸的接通與關(guān)斷，從而選擇系統(tǒng)的故障點。旋鈕的接點表如下：LW260724123-45。0。45。1-2X3-4X5-6X7-8X9-10X11-12X短路點設(shè)置示意圖如下：DL-08電容切換模塊模塊說明：模塊由四個切換電容接觸器加一個轉(zhuǎn)換開關(guān)組成。通旋鈕開關(guān)的位置來控制電容接入數(shù)量。切換電容接觸器用的是天水的CJX4-25KD，轉(zhuǎn)換開關(guān)用的是LW12-16TM711/5。接觸器上方類似輔助觸頭的東西是抑制涌流裝置，能有效的減少合閘涌流對電容器組的沖擊和降低操作過電壓。面板示意圖如下：轉(zhuǎn)接開關(guān)結(jié)點表如下：自動012345630。0。30。60。90。120。150。180。1-2XXXXXXX3-4X5-6X7-8XXXXXX9-10XXXXX11-12XXXX13-14XXX15-16XX17-18X19-20本模塊必常與DL-CX-007配合使用，典型接線圖如下：DL-09電感切換模塊模塊說明：和電容切換模塊類似，只是接觸器用一般的就可以了。這里用的是施耐德的0910控制電壓220V。DL-10PLC模塊模塊說明：CPU采用224Xp擴展模塊一個是EM231模擬輸入，一個是EM232模擬輸出。面板示意圖如下：旁邊的電路板上全是繼電器用作輸入輸出隔離，以保護PLC的輸入輸出點。端子上的點位對應(yīng)PLC的輸入輸出點。SIMATICS7-200系列PLC適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。S7-200系列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7-200系列具有極高的性價比。該模塊應(yīng)用接線圖如下：DL-11變頻器模塊模塊說明：0.75KW西門子MM440變頻器，面板示意圖如下：西門子MM440簡介：MM440是全新一代模塊化設(shè)計的多功能標準變頻器。它友好的用戶界面，讓你的安裝、操作和控制象玩游戲一樣靈活方便。全新的IGBT技術(shù)、強大的通訊能力、精確的控制性能、和高可靠性都讓控制變成一種樂趣。主要特征200V-240V±10%，單相/三相，交流，0.12kW-5.5kW380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-11kW模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，具有最多的靈活性標準參數(shù)訪問結(jié)構(gòu)