电气工程及智能控制虚拟仿真实验室
虚拟仿真实训室配置清单及技术参数
虚拟仿真实训室配置清单及技术参数虚拟仿真系统要求一、技术指标1．输入电源：AC 220V±10% 50HZ2．输入功率：≤3 kw3．工作环境：1）温度：-10℃～+40℃2）相对湿度：≤90%（+20℃）3）海拔高度：≤4000m4）空气清洁，无腐蚀性及爆炸性气体，无导电及能破坏绝缘的尘埃4．设备重量: 单台设备约250kg5．整体设备外形尺寸（长宽高）：1900mm×1200mm×2000mm（±5%）6．本质安全：具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国家标准。
采用高绝缘的安全型插座及带绝缘护套的高强度安全型实验导线。
二、教学资源针对考核标准与实训功能，要求配备详尽的多媒体课件（PPT格式）、实训指导书、电气图纸、机械图纸、程序、仿真源文件、案例视频等教学资源，至少包含标准课程及初级、中级、课程资源包。
课程内容至少包括以下部分：三、模块要求投标文件内须提供各个模块的实物图。
1、装调实训台用于安装装调机器人模块，并在实训台上进行装调机器人实训，实训台内装有工具存放抽屉可存放装调所需工具。
1.实验台尺寸（mm）：590×1200×900mm（±5%）2.主电源：单相 AC220V2、装调机器人模块机器人拆装实训台主体应由工业铝型材框架和工业冷轧钢板构成，桌面能放置装调机器人和装调工具，应配置旋转装置，能够对机器人本体进行360度的装调操作。
桌体下部要求安装工业机器人电控柜内部元器件挂板，可进行机器人控制柜的安装与接线。
机器人控制柜背面抽屉内应装有工业机器人外部控制元器件和专门存放工具的挂板。
参数要求如下：轴数:6；有效载荷≥3Kg；重复定位精度：±0.02mm；安装方式：任意角度；本体重量≤30Kg；最大臂展≥590mm；能耗：1KW；本体防护等级：IP40；电柜防护等级：IP203、标准实训台实训台承重主体应为铝型材构成，侧封板为工业冷轧钢板；实训台能够为机器人、示教器、功能模块的安装提供标准的安装接口。
基于虚拟仿真技术的电气控制与PLC教学改革研究
科教之窗基于虚拟仿真技术的电气控制与 PLC教学改革研究朱思思（贺州学院建筑与电气工程学院，广西 贺州 542899）摘 要：针对新工科背景下应用型人才培养的需求，本文对电气控制与PLC技术的教学现状进行了深入分析，提出了将虚拟仿真技术应用于电气控制与PLC教学中，并结合实例介绍了使用虚拟仿真平台进行电气控制与PLC项目式教学的过程，展示了虚拟仿真软件在教学上的优势。
结果显示：融合虚拟仿真技术的项目式教学方法，不仅增强了教学表现力，而且解决了教学器材、设备等资源紧缺的问题，激发了学生的学习兴趣，取得了很好的教学效果。
关键词：应用型；虚拟仿真技术；项目式教学0 引言电气控制与PLC是一门应用性和实践性很强的课程，被广泛应用于工业自动化、农业渔业、健康医疗、建筑环境、交通、娱乐业等领域，市场迫切需要大量的掌握电气控制与PLC应用技术的工程人员。
但是，传统电气控制与PLC课程教学中存在许多问题。
如何培养社会需要的实践能力和创新能力强的电气控制与PLC人才，是电气控制与PLC课程教学改革的关键。
教学改革中借助电工技能与实训教学仿真系统和FX-TRN-BEG-C两个虚拟仿真平台使抽象的电气控制原理图和编写的程序“动起来”，生动、直观的显示了系统中电气控制过程、电气元件等的响应情况，激发了学生的学习兴趣，有效提高了教学效率。
1 电气控制与PLC课程教学现状应用型本科院校不仅需要培养学生扎实的专业理论知识，还需要掌握较强的实际操作能力和创新能力，而这些能力大多需要通过教学环节来获得。
目前，我校电气控制与PLC技术的教学环节存在以下问题：1.1 理论与实践相分离，理论重于实践在我校教学过程中，注重理论知识讲解，实践操作机会少，多数是利用实验室进行验证性实验。
实践与理论教学分开安排，导致实践与理论教学进度安排不协调，理论与实践相脱节，理论无法联系实践，教学效果差。
1.2 双师双能型教师缺乏大部分教师都是毕业后直接进入高校任教，没有在企业、科研单位工作的经历，自身的工程实践经验少，真正能为实践教学服务的双师双能型教师严重缺乏，制约了电气控制与PLC技术教学质量的提高。
pdf 智能控制虚拟仿真实训基地 申报书
智能控制虚拟仿真实训基地申报书一、项目概述本项目旨在建立一个智能控制虚拟仿真实训基地，以适应当前智能控制领域对人才培训的需求。
通过虚拟仿真技术，基地将为学生提供真实、高效的实验环境，帮助他们掌握智能控制理论知识和实践技能。
二、项目背景随着科技的不断进步，智能控制在工业、农业、医疗等领域的应用越来越广泛，对人才的需求也不断增加。
然而，传统的人才培养方式已经无法满足市场的需求，因此，建设智能控制虚拟仿真实训基地成为了一项必要且迫切的任务。
三、项目目标1.建立一个智能控制虚拟仿真实训平台，提供真实的实验环境和高度的仿真模拟。
2.结合理论和实践，帮助学生掌握智能控制的基本原理和应用技能。
3.培养具备创新能力和实践经验的高素质人才，满足市场需求。
四、项目内容1.建设智能控制虚拟仿真软件平台，包括但不限于控制算法仿真、系统建模与仿真、智能控制应用场景模拟等功能模块。
2.开发智能控制虚拟仿真实训课程，结合理论知识和实践操作，帮助学生深入理解和掌握智能控制技术。
3.搭建智能控制实验平台，为学生提供实际操作的机会，提高他们的实践能力和解决问题的能力。
4.建设智能控制虚拟仿真实训基地管理平台，实现实验过程监控、数据分析与评估等功能。
五、预期成果1.提高人才培养质量，培养出具备创新能力和实践经验的高素质人才。
2.提升教师教学水平，推动智能控制领域的教学改革。
3.促进产学研合作，为行业发展提供技术支持和人才支持。
4.为社会输送更多的智能控制领域专业人才，推动行业的快速发展。
六、实施计划1.前期准备：包括项目策划、需求调研、资源整合等。
2.开发阶段：根据前期调研结果，开发智能控制虚拟仿真软件平台、实训课程和实验平台等。
3.测试与优化阶段：对开发的软件平台、实训课程和实验平台进行测试和优化，确保其稳定性和可靠性。
同时，收集用户反馈意见，进一步完善基地建设。
4.推广与运营阶段：通过各种渠道进行宣传推广，吸引更多的学生和教师参与实训基地的学习和培训活动。
自动化技术在电气工程中的虚拟仿真技术比较
自动化技术在电气工程中的虚拟仿真技术比较自动化技术在电气工程中起着重要的作用，而虚拟仿真技术则是自动化技术领域的一个重要分支。
本文将比较不同的虚拟仿真技术在电气工程中的应用，包括基于计算机的仿真软件、基于物理实验的真实模拟以及基于虚拟现实技术的仿真系统。
一、基于计算机的仿真软件基于计算机的仿真软件是最常见和广泛应用的一种虚拟仿真技术。
通过在计算机上创建电路图、模型或者算法，仿真软件可以模拟电气系统的运行情况。
这些仿真软件通常拥有友好的用户界面和强大的计算能力，可以对复杂的电气系统进行精确的仿真分析。
例如，SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）是一种常见的电路仿真软件，它可以模拟和分析各种电路，包括模拟电路和数字电路。
另外，MATLAB及其Simulink工具也被广泛用于电气工程中的仿真和建模。
这些软件不仅可以帮助工程师快速验证和优化设计方案，还可以进行各种参数优化和性能分析。
二、基于物理实验的真实模拟除了计算机仿真软件，基于物理实验的真实模拟也是电气工程领域常用的虚拟仿真技术之一。
通过搭建实验装置，使用传感器和控制器，可以模拟真实的电气系统，并对其进行测试和分析。
例如，在电力系统领域，可以使用实验室中的高压实验设备进行电力系统的真实模拟。
通过改变电流、电压等参数，可以模拟不同场景下的电力系统运行情况。
这样的真实模拟可以更加直观地观察电气系统的行为，提供更加准确的仿真结果。
三、基于虚拟现实技术的仿真系统随着虚拟现实技术的发展，越来越多的电气工程领域开始应用虚拟现实技术进行仿真。
虚拟现实技术可以通过头戴式显示器、手柄等设备，将用户置身于虚拟环境中，与虚拟对象进行互动。
在电气工程中，基于虚拟现实技术的仿真系统可以用于电力设备的操作培训和维修。
用户可以通过虚拟现实设备模拟真实的电气设备，进行各种操作和维修训练，提高工作效率和安全性。
国家级虚拟仿真实验教学中心入选名单
北京大学地球科学虚拟仿真实验教学中心教育部中国人民大学基于大数据文科综合训练虚拟仿真实验教学中心教育部清华大学材料科学与工程虚拟仿真实验教学中心教育部北京交通大学交通运输国家级虚拟仿真实验教学中心教育部北京化工大学化工过程虚拟仿真实验教学中心教育部北京邮电大学电子信息虚拟仿真实验教学中心教育部中国农业大学机械与农业工程虚拟仿真实验教学中心教育部中央美术学院艺术、设计与建筑虚拟仿真实验教学中心教育部华北电力大学电力工业全过程仿真实验教学中心教育部南开大学经济虚拟仿真实验教学中心教育部天津大学化学化工虚拟仿真实验教学中心教育部大连理工大学化学虚拟仿真实验教学中心教育部东北大学机械装备虚拟仿真实验教学中心教育部吉林大学地质资源立体探测虚拟仿真实验教学中心教育部东北师范大学生物学虚拟仿真实验教学中心教育部东北林业大学森林工程虚拟仿真实验教学中心教育部同济大学力学虚拟仿真实验教学中心教育部上海交通大学机电学科虚拟仿真实验教学中心教育部华东理工大学石油和化工过程控制工程虚拟仿真实验教学中心教育部东华大学管理决策虚拟仿真实验教学中心教育部南京大学社会经济环境系统虚拟仿真实验教学中心教育部东南大学机电综合虚拟仿真实验教学中心教育部河海大学力学与水工程虚拟仿真实验教学中心教育部南京农业大学农业生物学虚拟仿真实验教学中心教育部中国药科大学药学虚拟仿真实验教学中心教育部浙江大学化工类虚拟仿真实验中心教育部厦门大学机电类虚拟仿真实验教学中心教育部山东大学医学虚拟仿真实验教学中心教育部武汉大学电力生产过程虚拟仿真实验教学中心教育部武汉理工大学水路交通虚拟仿真实验教学中心教育部华中师范大学心理与行为虚拟实验教学中心教育部中南财经政法大学经济管理行为仿真实验中心教育部湖南大学机械工程虚拟仿真实验教学中心教育部中南大学矿冶工程化学虚拟仿真实验教学中心教育部中山大学医学虚拟仿真实验教学中心教育部华南理工大学机械工程虚拟仿真实验教学中心教育部四川大学华西临床虚拟仿真实验教学中心教育部重庆大学能源与动力电气虚拟仿真实验教学中心教育部西南交通大学交通运输虚拟仿真实验教学中心教育部电子科技大学电子与通信系统虚拟仿真实验教学中心教育部西南大学药学虚拟仿真实验教学中心教育部西南财经大学现代金融虚拟仿真实验教学中心教育部西安交通大学通信与信息系统虚拟仿真实验教学中心教育部西安电子科技大学电子信息与通信虚拟仿真实验教学中心教育部长安大学道路交通运输工程虚拟仿真实验教学中心教育部陕西师范大学化学虚拟仿真实验教学中心教育部兰州大学化学化工虚拟仿真实验教学中心教育部中国石油大学（华东）石油勘探开发工业虚拟仿真实验教学中心教育部中国矿业大学采矿工程虚拟仿真实验教学中心教育部中国地质大学（武汉）矿产资源形成与勘查开发虚拟仿真实验教学中心教育部哈尔滨工业大学市政环境虚拟仿真实验教学中心工信部北京航空航天大学航空科学技术虚拟仿真实验中心工信部北京理工大学武器系统虚拟仿真实验教学中心工信部哈尔滨工程大学核科学与技术虚拟仿真实验教学中心工信部南京理工大学现代制造企业虚拟仿真实验教学中心工信部西北工业大学机械基础与航空制造虚拟仿真实验教学中心工信部中国人民公安大学公安执法虚拟仿真实验教学中心公安部中国人民武装警察部队学院消防虚拟仿真实验教学中心公安部中国科学技术大学物理虚拟仿真实验教学中心中科院大连海事大学海运工程虚拟仿真实验教学中心交通部中国民航大学机务维修工程仿真教学中心民航局北京工商大学经济管理虚拟仿真实验教学中心北京北京工业大学土木工程虚拟仿真实验教学中心北京北京建筑大学建筑全过程虚拟仿真实验教学中心北京北京石油化工学院石化工程仿真教学与实践中心北京天津中医药大学中医学虚拟仿真实验教学中心天津天津工业大学纺织虚拟仿真实验教学中心天津大连交通大学轨道车辆虚拟仿真实验教学中心辽宁长春理工大学计算机信息安全与网络攻防虚拟仿真实验教学中心吉林哈尔滨商业大学现代企业商务运营虚拟仿真实验教学中心黑龙江东北石油大学石油与天然气工程虚拟仿真实验教学中心黑龙江上海中医药大学中医药虚拟仿真实验教学中心上海上海海事大学航海虚拟仿真实验教学中心上海南京邮电大学网络通信与控制虚拟仿真实验教学中心江苏南京师范大学虚拟地理环境实验教学中心江苏南京信息工程大学大气科学与气象信息虚拟仿真实验教学中心江苏常州大学化工虚拟仿真综合实训中心江苏杭州电子科技大学电子信息技术虚拟仿真实验教学中心浙江宁波大学土木工程虚拟仿真实验教学中心浙江浙江工业大学化学化工虚拟仿真实验教学中心浙江浙江理工大学服装设计虚拟仿真实验教学中心浙江福建师范大学生物技术与生物化工虚拟仿真实验教学中心福建福州大学企业经济活动虚拟仿真实验教学中心福建南昌大学力学与工程虚拟仿真实验教学中心江西山东建筑大学建筑工程及装备虚拟仿真实验教学中心山东山东科技大学煤矿安全开采虚拟仿真实验教学中心山东烟台大学工程力学虚拟仿真实验教学中心山东武汉科技大学冶金工业过程虚拟仿真实验教学中心湖北中南林业科技大学森林防火虚拟仿真实验教学中心湖南长沙理工大学电力生产与控制虚拟仿真实验教学中心湖南广东财经大学企业综合运作虚拟仿真实验教学中心广东南方医科大学医学形态学虚拟仿真实验教学中心广东成都医学院医学虚拟仿真实验教学中心四川西南石油大学油气开发虚拟仿真实验教学中心四川贵州财经大学经济管理虚拟仿真实验教学中心贵州重庆科技学院钢铁制造虚拟仿真实验教学中心重庆西北大学文化遗产数字化保护虚拟仿真实验教学中心陕西第三军医大学军事作业医学虚拟仿真实验教学中心解放军国防科学技术大学数理虚拟仿真实验教学中心解放军解放军理工大学通信与电子信息虚拟仿真实验教学中心解放军。
电力电子教学虚拟仿真实验平台的搭建与研究
电力电子教学虚拟仿真实验平台的搭建与研究【摘要】本文主要研究了电力电子教学虚拟仿真实验平台的搭建与研究，首先阐述了选题背景、研究意义以及国内外研究现状。
接着从设计要求、技术架构、功能模块、应用案例和效果评估五个方面详细描述了该平台的具体内容。
最后对该平台的潜在应用价值进行了讨论，提出了未来研究方向，最后总结和展望。
通过这些研究，可以更好地促进电力电子教学的实践应用，提高教学效果和学习体验，有助于推动电力电子领域的教学和研究工作。
【关键词】电力电子、教学、虚拟仿真、实验平台、设计、技术架构、功能模块、应用案例、效果评估、潜在应用价值、研究方向、总结、展望1. 引言1.1 选题背景电力电子是电气工程领域的重要分支，主要研究电力系统中的电能转换、控制和调节技术。
随着电力电子技术的不断发展和应用，对电力电子教育的需求也越来越迫切。
传统的电力电子教学主要依靠实验室实践，但存在设备昂贵、环境受限、安全隐患等问题，不能满足教学和实验的需求。
电力电子教学虚拟仿真实验平台的搭建与研究成为当前的热点之一。
该平台借助计算机技术和仿真技术，模拟真实的电力电子实验环境，为学生提供更加便捷、安全、有效的学习体验。
通过虚拟仿真实验平台，学生可以在模拟的实验环境中进行实验操作、参数调节、结果观察等，从而更好地理解和掌握电力电子的原理和应用。
建立一套完善的电力电子教学虚拟仿真实验平台对于提高电力电子教学的质量和效率具有重要意义。
在国内外，已有部分研究团队在这方面取得了一定进展，但仍存在着技术不成熟、功能不完善等问题。
本研究旨在借鉴国内外先进经验，通过系统研究和实践，构建一套完善的电力电子教学虚拟仿真实验平台，以满足电力电子教育的需求。
1.2 研究意义电力电子教学虚拟仿真实验平台的研究意义：电力电子技术在现代电气工程领域中占据着重要地位，对于培养学生的实际操作能力和理论知识的掌握具有不可替代的作用。
传统的电力电子实验教学存在着诸多问题，如设备昂贵、实验时间有限、安全隐患等，限制了学生的实践操作和深入理解。
建筑电气与智能化专业虚实一体化实践教学探索
本期推荐本栏目责任编辑：王力建筑电气与智能化专业虚实一体化实践教学探索谢陈磊，汪明月，蒋婷婷（安徽建筑大学电子与信息工程学院，安徽合肥230601）摘要：建筑电气与智能化专业的传统实践环节中，学生通常只能掌握部分系统或施工环节，很难理解建筑电气各个系统组成、施工及运行全过程。
该文将BIM 技术与现有实验设备结合，提出一种虚实一体化实践教学系统，与传统实验教学平台进行有效结合，拓展相关实验与实践内容。
通过创新教学方式，充分调动学生的主观能动性，增强学生对建筑电气与智能化系统与工程的全面理解，培养学生创新意识，提高学生的专业实践能力和终身学习的能力。
关键词：建筑电气与智能化；BIM 技术；虚实一体化；实践教学中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1009-3044(2021)13-0021-03开放科学（资源服务）标识码（OSID ）：1背景建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术是建筑行业广泛运用的一种新技术，国外很多高校将其作为辅助手段引入到教学当中并取得成果。
美国亚利桑那州立大学将BIM 技术引入到实验教学中，培养学生的实践动手能力[1]；宾夕法尼亚州立大学也在教学中应用BIM 技术取得了富有成效的结果[2]。
在国内已经有部分高校将BIM 技术引入到教学研究中。
清华大学、同济大学、天津理工大学、深圳大学等高校率先将BIM 技术应用到专业教学中[3]。
在建筑电气与智能化专业课程中引入BIM 技术相关的工程实践课程，可提高学生的学习效率，并让学生提高综合能力更加契合就业市场需要。
建筑电气与智能化专业是将信息技术应用于建筑领域所形成的新型交叉学科[4]，所涉及的系统繁多，系统结构复杂。
同时，受到专业实验室空间和经费的限制，建筑电气与智能化专业的实验室无法展示各个实际完整系统，传统的实验与实践教学系统一般只是展示各系统运行基本原理，学生在实验过程中也只能看到各个系统的某些局部特性，仍需要学生具有一定的空间想象能力。
基于MATLAB的电力电子技术虚拟实验仿真平台的设计
电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering电子技术Electronic Technology基于MATLAB的电力电子技术虚拟实验仿真平台的设计张岩贾小龙（宁夏理工学院宁夏回族自治区石嘴山市753000）摘要：本文在MATLAB的基础上，利用现代仿真技术对电力电子变换器电路进行了SIMULINK仿真，完成了借助于图形用户界面GUI 功能的虚拟实验平台的搭建，达到了基本的实验要求。
关键词：MATLAB;电力电子技术；仿真模型；GUI1背景传统高校实验室所占实验经费比例大，软硬件设备一般比较昂贵的，容量有限且电气信息类技术更新非常快，要建立非常完备且与时俱进的实验教学环境是很困难的。
虚拟仿真实验既节省了资金，又可突破传统实验室在硬件设备上的限制，缓解了实验经费不足与实验人数过多的矛盾，突破了时空的局限，优化了教育资源，提高了学习兴趣和效率，真正实现理论教学与实验教学的结合。
因此，虚拟实验室的研究对于现代远程教学和高等院校的实验教学、课堂教学都很有意义。
2虚拟实验平台的国内外研究现状近年来计算机技术的发展为虚拟仿真实验平台开发提供了技术支持，已有很多高校和企业着手研究虚拟实验仿真平台。
例如：美国卡耐基梅隆大学早期开发的虚拟实验平台，他们的技术方案是通过计算机所搭建出来的函数发生器、示波器等实验硬件设备连接到Internet上，学生或其他用户可以通过上网然后网络远程连接并加以使用。
麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology）,该院校着手项目的主要是为了建设众多学科科目的虚拟实验平台，此项目是同微软公司通力合作开发出来的I-Lab,设计出来的平台可以用来研究基于虚拟现实的科学技术与电气工程的创新型教育体系。
目前国内的一些高等院校逐渐设计出了自己的虚拟实验平台。
中国科学技术大学早期设计的物理虚拟实验平台是把实验运用在教学的演示和简单物理实验这些问题上，此设计是国内第一套有推广价值的实验教学平台。
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8 电气工程及智能控制虚拟仿真实验室
1.IPS变电站自动化虚拟仿真实验软件
2.电力系统自动装置虚拟仿真实验软件
3.线路保护虚拟仿真实验软件
电气工程及其智能控制设计电力电子技术、机电一体化技术、电气控制技术等多个领域，其主要特点是强弱结合、软硬结合，但是在实际教学过程中，许多实验受到软硬件的限制。
电气虚拟仿真实验室涵盖了变电站自动化仿真实验、电力系统仿真实验以及线路保护实验，该实验室采用三维场景搭建，能够真实模拟实验台、仪表、线路连接和实验结果。
8.1 IPS变电站自动化虚拟仿真实验软件
系统介绍
IPS变电站自动化虚拟仿真实验室采用三维场景搭建，该软件模拟真实变电站系统接线（包含220kV和35kV两个电压等级，两台主变），并能进行真实变电站的运行操作，如线路倒闸、变压器运行检修状态转换、保护实验等。
图1
图2 教学与实训内容
1.备用电源自动投入实验
2.无功补偿实验
3.系统运行方式切换及短路实验
4.模拟工厂倒闸、线路运行方式切换实验
5.变压器运行方式切换及有载调压实验
6.母线保护实验（电流速断保护、过电流保护等）
7.线路保护实验（过负荷保护、自动重合闸等）
8.变压器保护实验（过负荷保护、过电流保护等）
9.电容器保护实验
8.2 电力系统自动装置虚拟仿真实验软件
系统介绍
该虚拟实验室利用虚拟现实技术再现实验台的外观、结构，同时利用计算机仿真技术模拟实验的原理、流程，可以通过该软件展示的现代电能发出和输送全过程的工作原理，了解实验设备的结构原理、学习发电机调速和调频的方法，掌握发电机准同期并网的方法。
图3
图4 教学与实训内容
1.发电机组的起动与运转实验
2.典型方式下的同步发电机起励实验
3.励磁调节器控制方式及其相互切换实验
4.同步发电机准同期并列运行实验
5.调差实验
6.单机－无穷大系统稳态运行方式实验
7.微机线路保护实验
8.同步发电机空载实验、V形曲线测定实验
8.3线路保护虚拟仿真实验软件
系统介绍
该虚拟实验室以实际的电力系统中和自动化实验平台为原型，建立三维虚拟模型，同时利用计算机仿真技术模拟实验的原理、流程，可以完成不同种类线路保护实验，掌握微机线路保护装置参数整定的原则和方法。
图5
图6 教学与实训内容
1.微机线路保护装置参数整定操作实验
2.无时限电流速断保护实验
3.带时限电流速断保护实验
4.定时限过电流保护实验
5.反时限过电流保护实验
6.三相一次重合闸实验
7.。