CN106950449A - 智能变电站验收仿真系统中断路器用控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能变电站验收仿真系统中断路器用控制器，包括代表断路器合闸的合闸继电器和代表断路器分闸的分闸继电器，合闸继电器负极端与智能装置的电源负极端子电连接，合闸继电器正极端串接有遥控合闸回路，遥控合闸回路另一端与智能装置的遥控合闸输入端子电连接；分闸继电器的正极端串接遥控分闸回路后并联在智能装置的电源负极端子和遥控分闸输入端子之间；还包括并联在智能装置的电源负极端子和合闸监视输入端子之间分闸继电器的分闸继电器常闭辅助触点。能够仿真出智能装置需要的各种运行工况，提高了可靠性，在没有断路器等一次设备的情况下就可以完成测试、验收。

Description

智能变电站验收仿真系统中断路器用控制器

技术领域

本发明涉及一种智能变电站验收仿真系统中断路器用控制器。

背景技术

智能变电站已经发展到”工厂化预制、装配式建设”的新一代智能变电站，智能变电站的变电站的验收工作增加了智能装置验收、全站SCD文件验收。智能装置、全站SCD文件验收的工作量大，主要原因是通过光缆传递的数字信息，这些数字信息组成的虚回路都是不可见的，数量是常规装置的2倍以上。

在此背景下，把智能装置、全站SCD文件验提前到设备出厂前在智能设备厂家完成，这样可以在智能装置安装后直接参与全站联调，避免现场的单装置调试验收。

本项目的目的就是：研制一款能够模拟一次设备工作、故障（断路器的分合闸、保护跳闸，闭锁报警等）状况的控制器，能够仿真出智能装置需要的各种运行工况，在没有一次设备的情况下就可以完成测试、验收。

把智能装置、全站SCD文件验提前到设备出厂前在智能设备厂家完成，但由于一次设备体积巨大不方便运往智能设备厂家，利用控制器是待测智能装置在近似实际运行工况的条件下完成测试、验收，在安装后直接参与全站联调，避免现场的单装置调试验收。

目前，由于断路器等一次设备体积巨大不方便运往智能设备厂家，难以在智能设备厂家建立智能装置的测试的环境；智能装置在的测试、验收只能在测试人的主观意识下做简单测试。由于没有断路器等一次设备，存在以下问题：1、测试的不是断路器的实际工作情况；2、断路器的工作情况是测试人凭主观意识手动设置的，工作量巨大；3、不能准确反映智能装置内工作程序的真实状况。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术问题，提供一款能够模拟断路器等一次设备工作、故障状况的控制器，能够仿真出智能装置需要的各种运行工况，具备手动合闸、手动分闸、遥控合闸、遥控分闸、合闸分闸状态反馈功能，且上述各功能具备自锁、互锁功能，避免了相互干扰和冲突，提高了可靠性，在没有断路器等一次设备的情况下就可以完成测试、验收。

为解决上述技术问题，本发明的结构特点是：包括代表断路器合闸的合闸继电器和代表断路器分闸的分闸继电器，合闸继电器负极端与智能装置的电源负极端子电连接，合闸继电器正极端串接有遥控合闸回路，遥控合闸回路另一端与智能装置的遥控合闸输入端子电连接；分闸继电器的正极端串接遥控分闸回路后并联在智能装置的电源负极端子和遥控分闸输入端子之间；还包括并联在智能装置的电源负极端子和合闸监视输入端子之间分闸继电器的分闸继电器常闭辅助触点。

作为改进，遥控合闸回路的正极端和电源正极端子之间并联有合闸保持回路，分闸继电器得电时控制合闸保持回路断开。

作为进一步改进，遥控分闸回路的正极端和电源正极端子之间并联有分闸保持回路，合闸继电器得电时控制分闸保持回路断开。

作为一种实现方式，所述遥控合闸回路包括合闸继电器的合闸继电器常闭辅助触点，所述遥控分闸回路包括合闸继电器的合闸继电器常开辅助触点。

作为改进，还包括手动合闸继电器，手动合闸继电器的正极端串接合闸启动回路后串接在电源正极端子和电源负极端子之间；所述遥控合闸回路还包括串接在遥控合闸输入端子和合闸继电器常闭辅助触点正极端之间的手动合闸继电器常闭触点。

作为进一步改进，还包括串接在电源正极端子和合闸继电器常闭辅助触点之间的手动合闸回路，手动合闸回路包括手动合闸继电器的手动合闸继电器常开触点。

作为改进，还包括手动分闸继电器，手动分闸继电器的正极端串接分闸启动回路后串接在电源正极端子和电源负极端子之间；所述遥控分闸回路还包括串接在遥控分闸输入端子和合闸继电器常开辅助触点正极端之间的手动分闸继电器常闭触点。

作为进一步改进，还包括串接在电源正极端子和合闸继电器常开辅助触点之间的手动分闸回路，手动分闸回路包括手动分闸继电器的手动分闸继电器常开触点。

作为一种实现方式，所述合闸启动回路包括串接在一起的合闸开关和手动分闸继电器常闭触点；所述分闸启动回路包括分闸开关；合闸继电器两端并联有电阻,分闸继电器两端并联有电阻。

本智能变电站验收仿真系统中断路器用控制器的工作原理：

1、手动合闸：

1）220V直流正电源经过手动合闸开关SA1、手动分闸继电器常闭触电KM2-0接入手动合闸继电器KM1继电器的工作线圈，最终流回直流电源的负极。

2）手动合闸开关SA1合闸时，手动分闸开关SA2是不合闸状态，则手动分闸继电器KM2不得电不工作，因此手动分闸继电器常闭触点KM2-0为闭合状态，也即由手动合闸开关SA1和手动分闸继电器常闭触点KM2-0串接构成的合闸启动回路为导通状态。合闸启动回路导通后，手动合闸继电器KM1通电工作，此时，手动合闸继电器常开触点KM1-1切换成闭合状态，手动合闸继电器常闭触点KM1-0切换成断开状态。

3）因为此时为分闸状态，因此合闸继电器常闭辅助触点DL-10为闭合状态，所以，由手动合闸继电器常开触点KM1-1和合闸继电器常闭辅助触点DL-10串接构成的手动合闸回路为闭合状态，使得合闸继电器HQ得电工作，手动合闸启动完成。合闸继电器HQ得电工作时，合闸继电器常闭辅助触点DL-10由闭合切换为断开状态，合闸继电器常开辅助触点DL-11由断开切换为闭合状态。在手动合闸状态下，分闸继电器常闭辅助触点DL-20也处于闭合状态。因此，由分闸继电器常闭辅助触点DL-20和合闸继电器常开辅助触点DL-11串接构成的合闸保持回路也是闭合状态，使得合闸继电器HQ继续保持通电工作状态。在手动合闸状态下，手动合闸继电器常闭触点KM1-0为断开状态，因此，由手动合闸继电器常闭触点KM1-0和合闸继电器常闭辅助触点DL-10串接构成的遥控合闸回路为断开状态，也即遥控合闸输入信号不能由智能装置传递给合闸继电器HQ。这样，就保证了手动控制时遥控无效，实现了遥控和手动控制的互相闭锁。

4）手动合闸开关SA1、手动分闸开关SA2同时合闸时，由于合闸启动回路中串联有手动分闸继电器常闭触点KM2-0，因此手动分闸继电器KM2得电工作时，手动分闸继电器常闭触点KM2-0断开，也就是说，合闸启动回路不能导通，手动合闸继电器KM1不能得电工作，手动合闸命令无效。

2、手动分闸：

1）220V直流正电源经过手动分闸开关SA2接入手动分闸继电器KM2的工作线圈，最终流回电源的负极。

2）手动分闸开关SA2闭合,由手动分闸开关SA2直接构成的分闸启动回路处于闭合状态，故手动分闸继电器KM2通电工作。此时，手动分闸继电器常闭触点KM2-0由闭合转换为断开状态，因此切断了手动合闸继电器KM1的合闸启动回路，故手动合闸继电器KM1不能通电工作，实现了互锁。

3）手动分闸继电器KM2通电工作后，手动分闸继电器常开触点KM2-1由断开转换为闭合状态。又因为合闸继电器常开辅助触点DL-11此时处于闭合状态，因此，由手动分闸继电器常开触点KM2-1和合闸继电器常开辅助触点DL-11串联构成的手动分闸回路也是闭合状态，分闸继电器TQ得电工作。分闸继电器TQ得电的同时，分闸继电器常闭辅助触点DL-20断开，导致合闸保持回路断开，合闸继电器HQ失电，分闸成功。此时，合闸继电器常开辅助触点DL-11断开，合闸继电器常闭辅助触点DL-10恢复闭合状态，由合闸继电器常闭辅助触点DL-10构成的分闸保持回路得电工作，分闸继电器TQ保持通电工作状态。由于此时手动分闸继电器常闭触点KM2-0处于断开状态，因此由手动分闸继电器常闭触点KM2-0和合闸继电器常开辅助触点DL-11构成的遥控分闸回路也处于断开状态，导致遥控分闸输入信号传送给分闸继电器TQ的通路被切断，因此遥控分闸输入信号不能传递给分闸继电器TQ。也即，手动控制时遥控无效，保证了遥控和手动的互相闭锁。

3、遥控合闸：

1）此时默认为分闸状态，因此手动合闸继电器常闭触点KM1-0为闭合状态，合闸继电器常闭辅助触点DL-10也为闭合状态。智能装置发出的遥控合闸信号（通过遥控合闸输入端子107）经由手动合闸继电器常闭触点KM1-0、合闸继电器常闭辅助触点DL-10构成的遥控合闸回路接入合闸继电器HQ，最后流入电源负极，形成完整的控制回路，完成遥控合闸的启动。

2）合闸继电器HQ工作后，合闸继电器常开辅助触点DL-11由断开切换为闭合状态，分闸继电器常闭辅助触点DL-20恢复闭合状态，因此，由分闸继电器常闭辅助触点DL-20和合闸继电器常开辅助触点DL-11构成的合闸保持回路为闭合导通状态。电源正极端子101经合闸保持回路接入合闸继电器HQ，最后流回电源负极端子102，合闸继电器HQ继续保持导通状态。

4、遥控分闸：

1）此时系统默认为合闸状态，因此，合闸继电器常开辅助触点DL-11为闭合状态，手动分闸常闭触点KM2-0为闭合状态，并且由手动分闸常闭触点KM2-0和合闸继电器常开辅助触点DL-11串接构成的遥控分闸回路也是闭合导通状态。智能装置发出的遥控分闸信号（通过遥控分闸输入端子137）经遥控分闸回路接入分闸继电器TQ，最后流回电源负极，形成完整的控制回路，完成遥控分闸的启动。

2）分闸继电器TQ工作后，合闸继电器常闭辅助触点DL-10恢复为闭合状态，因此，由合闸继电器常闭辅助触点DL-10单独构成的分闸保持回路处于闭合导通状态。电源正极端子101经合闸继电器常闭辅助触点DL-10接入分闸继电器TQ，最后流回电源负极端子102，分闸继电器TQ继续保持导通状态。

5、合闸监视功能：

1）智能装置发出的合闸监视信号（通过合闸监视输入端子106发出）经分闸继电器常闭辅助触点DL-20后，最终流回电源负极端子102，形成完整的控制回路。

初始状态时，如果合闸继电器HQ不工作，而分闸继电器TQ工作，则此时分闸继电器常闭辅助触点DL-20为断开状态，合闸监视输入端子106不能与电源负极端子102相连，反馈的断路器状态信号就是分闸状态信号。相反的，如果合闸继电器HQ工作，而分闸继电器TQ不工作，则此时分闸继电器常闭辅助触点DL-20为闭合状态，合闸监视输入端子106与电源负极端子102相连，反馈的断路器状态信号就是合闸状态信号。

作为改进，还包括盛装合闸开关、分闸开关、合闸继电器和分闸继电器的壳体，壳体的正面板上设有分别与合闸开关、分闸开关一一对应的间隔设置的合闸窗口和分闸窗口，壳体的正面板上还通过轴承装置垂直转动安装有转轴，转轴外端固设有转盘，转盘上设有能分别与合闸窗口和分闸窗口对齐的操作窗，转盘外边部固设有与操作窗对应的楔形指示板，指示板上固设有摇把；转盘外周的正面板外侧壁上依次固设有与合闸窗口对应的手动合闸标牌、与分闸窗口对应的手动分闸标牌、与手动合闸标牌相对设置的遥控分合闸标牌、与手动分闸标牌相对设置的禁止区域标牌，在禁止区域标牌和转盘之间的正面板外侧壁上固设有与指示板限位配合的挡块；转轴内端固设有齿轮，正面板内壁上固设有至少两个同向间隔设置的滑套，两滑套内插装有一根滑杆，滑杆上固设有与齿轮啮合的齿条，正面板内壁上还固设有滑动套装滑杆的切换器；切换器包括套装滑杆的滑筒，滑筒的一个纵侧壁上设置有串接在遥控合闸回路和遥控合闸输入端子之间的第一开关，滑筒的另一个纵侧壁上设置有串接在遥控分闸回路和遥控分闸输入端子之间的第二开关，第一开关包括两个沿滑杆滑动方向间隔设置的第一铜块，第二开关包括两个沿滑杆滑动方向间隔设置的第二铜块，滑杆的两纵侧壁上分别固设有一段与第一铜块和第二铜块滑动配合的铜板，当指示板位于手动合闸标牌和手动分闸标牌区域时滑杆带动铜板滑出滑筒，当指示板位于遥控分合闸标牌区域时两铜板在滑杆带动下滑入滑筒并与对应的第一铜块或第二铜块接触形成电连接。

在本专利中，上述各电路安装在壳体中，壳体的主要作用之一是为合闸开关、分闸开关、合闸继电器、分闸继电器及其相关辅助电路提供安装载体。在壳体的正面板上设有两个间隔设置的窗口，即：合闸窗口和分闸窗口。合闸窗口与合闸开关对应设置，可以通过合闸窗口对合闸开关进行手动操作，非常方便。类似的，分闸窗口与分闸开关对应设置，通过分闸窗口就可以对分闸开关进行手动操作，非常方便。壳体的正面板上安装有轴承装置，正面板通过轴承装置安装有一根转轴，转轴垂直与正面板设置。转轴外端垂直固设有一个转盘，转盘能随转轴同步转动。转盘上设有一个操作窗，通过转动转盘，可以使操作窗与合闸窗口或分闸窗口对齐，这样就可以先通过操作窗再通过合闸窗口或分闸窗口进行合闸或分闸的手动控制，非常方便。因为合闸窗口和分闸窗口是间隔设置的，因此操作窗只能与合闸窗口和分闸窗口中的一个对齐，而不能同时与合闸窗口和分闸窗口都对齐，这样在结构上就保证了手动分闸和手动合闸只能操作一个，具有强制作用。在本专利中，转盘外边部固设有一个向外延伸的指示板，指示板与操作窗位置对应设置，且指示板呈外端尖与转盘连接处较宽的楔形，这样在外观上像个“箭头”，具有指示作用，非常直观。指示板上垂直固设有一个摇把，通过推动摇把可以驱动转盘和转轴转动，非常方便。转盘外周的正面板外侧壁上环设有四个标牌，即：手动合闸标牌、手动分闸标牌、遥控分合闸标牌、禁止区域标牌。其中，手动合闸标牌与合闸窗口对应设置，手动分闸标牌与分闸窗口对应设置，遥控分合闸标牌与手动合闸标牌相对设置，禁止区域标牌与手动分闸标牌相对设置。在禁止区域标牌和转盘之间的正面板外侧壁上固设有一个条形挡块，挡块的主要作用是与指示板限位配合，使指示板（也即操作窗）只能在手动合闸标牌、手动分闸标牌、遥控分合闸标牌之间移动或切换，这样不但可以限定指示板的移动范围，还有防止指示板循环转动的功能，也即起到了避免循环转动需要记忆转动圈数的弊端。在本专利中，转轴内端固设有一个齿轮，齿轮能随转轴同步转动。正面板内壁上固设有至少两个同向间隔设置的滑套，两滑套内插装有一根滑杆，因此滑杆可以在两滑套的滑动支撑作用下轴向滑动。滑杆上固设有与齿轮啮合的齿条，这样齿轮就可以通过齿条驱动滑杆正反向滑动。正面板内壁上还固设有一个切换器，切换器与滑杆滑动套装配合。在本专利中，切换器包括套装滑杆的滑筒，滑筒的两个纵侧壁上分别设置有第一开关和第二开关，其中，第一开关串接在遥控合闸回路和遥控合闸输入端子之间，第二开关串接在遥控分闸回路和遥控分闸输入端子之间。第一开关包括两个第一铜块，两第一铜块沿滑杆滑动方向间隔设置。第二开关包括两个第二铜块，两第二铜块沿滑杆滑动方向间隔设置。在本专利中，滑杆的左侧纵侧壁上固设有一段与第一铜块滑动配合的铜板，滑杆右侧纵侧壁上也固设有一段与第二铜块滑动配合的铜板。当需要手动合闸或分闸时，转动摇把使指示板位于手动合闸标牌或手动分闸标牌区域，滑杆带动铜板滑出滑筒。此时，第一开关和第二开关因为没有了铜板的电连接因此处于断路状态，也即遥控合闸输入通道和遥控分闸输入通道分别被第一开关和第二开关切断，此时遥控信号无效，前述遥控模式无效，为手动控制模式。因此，本专利不但在前述的电路控制上对手动控制模式和遥控模式进行了互锁，还通过机械结构对手动控制模式和遥控模式进行了互锁，具有两种互锁模式，也即双重互锁模式，保证了工作可靠性。当需要遥控模式下进行合闸或分闸控制时，转动摇把，使指示板位于遥控分合闸标牌区域，此时两铜板在滑杆带动下滑入滑筒并将对应的两个第一铜块电连接在一起，同时将两个第二铜块电连接在一起。此时，第一开关和第二开关为闭合状态，也即遥控合闸输入通道被接通，遥控分闸输入通道也被接通，可以进行遥控合闸或遥控分闸操作，避免了与手动控制的冲突，提高了本专利的可靠性。

综上所述，本智能变电站验收仿真系统中断路器用控制器能够仿真出智能装置需要的各种运行工况，具备手动合闸、手动分闸、遥控合闸、遥控分闸、合闸分闸状态反馈功能，且上述各功能具备自锁、互锁功能，避免了相互干扰和冲突，提高了可靠性，在没有断路器等一次设备的情况下就可以完成测试、验收，且操作简单，成本较低，大大提高了控制可靠性和准确性。

附图说明

下面结合附图对本发明作详细说明：

图1为本专利壳体外部结构示意图；

图2为壳体正面板外侧壁结构示意图；

图3为转盘和指示板的配合结构示意图；

图4为指示板指向遥控分合闸标牌时齿轮、齿条、滑杆和切换器的配合结构示意图；

图5为指示板指向手动分闸标牌时齿轮、齿条、滑杆和切换器的配合结构示意图；

图6为指示板指向手动合闸标牌时齿轮、齿条、滑杆和切换器的配合结构示意图；

图7为滑筒、第一开关、第二开关、滑杆、齿条的配合结构示意图；

图8为本专利的电路原理图；

图9为本专利与智能装置连接的电路原理图；

图10为手动合闸操作时的电路原理图；

图11为手动分闸操作时的电路原理图；

图12为遥控合闸操作时的电路原理图；

图13为遥控分闸操作时的电路原理图。

具体实施方式

该智能变电站验收仿真系统中断路器用控制器的电路原理图如图1所示，包括代表断路器合闸的合闸继电器HQ和代表断路器分闸的分闸继电器TQ，合闸继电器HQ负极端与智能装置ZN的电源负极端子102电连接，合闸继电器HQ正极端串接有遥控合闸回路YH，遥控合闸回路YH另一端与智能装置ZN的遥控合闸输入端子107电连接。分闸继电器TQ的正极端串接遥控分闸回路YF后并联在智能装置ZN的电源负极端子102和遥控分闸输入端子137之间。本专利还包括并联在智能装置ZN的电源负极端子102和合闸监视输入端子106之间分闸继电器TQ的分闸继电器常闭辅助触点DL-20。

遥控合闸回路YH的正极端和电源正极端子101之间并联有合闸保持回路HB，分闸继电器TQ得电时控制合闸保持回路HB断开。遥控分闸回路YF的正极端和电源正极端子101之间并联有分闸保持回路FB，合闸继电器HQ得电时控制分闸保持回路FB断开。所述遥控合闸回路YH包括合闸继电器HQ的合闸继电器常闭辅助触点DL-10，所述遥控分闸回路YF包括合闸继电器HQ的合闸继电器常开辅助触点DL-11。

本专利还包括手动合闸继电器KM1，手动合闸继电器KM1的正极端串接合闸启动回路QH后串接在电源正极端子101和电源负极端子102之间；所述遥控合闸回路YH还包括串接在遥控合闸输入端子107和合闸继电器常闭辅助触点DL-10正极端之间的手动合闸继电器常闭触点KM1-0。

本专利还包括串接在电源正极端子101和合闸继电器常闭辅助触点DL-10之间的手动合闸回路SH，手动合闸回路SH包括手动合闸继电器KM1的手动合闸继电器常开触点KM1-1。本专利还包括手动分闸继电器KM2，手动分闸继电器KM2的正极端串接分闸启动回路QF后串接在电源正极端子101和电源负极端子102之间；所述遥控分闸回路YF还包括串接在遥控分闸输入端子137和合闸继电器常开辅助触点DL-11正极端之间的手动分闸继电器常闭触点KM2-0。

本专利还包括串接在电源正极端子101和合闸继电器常开辅助触点DL-11之间的手动分闸回路SF，手动分闸回路SF包括手动分闸继电器KM2的手动分闸继电器常开触点KM2-1。所述合闸启动回路QH包括串接在一起的合闸开关SA1和手动分闸继电器常闭触点KM2-0；所述分闸启动回路QF包括分闸开关SA2；合闸继电器HQ两端并联有电阻R150,分闸继电器TQ两端并联有电阻R160。

该智能变电站验收仿真系统中断路器用控制器与智能装置的连接如图6所示。其中智能装置具有五个输入输出端子，分别为电源正极端子101、电源负极端子102、合闸监视输入端子106、遥控合闸输入端子107和遥控分闸输入端子137。智能装置与该智能变电站验收仿真系统中断路器用控制器共用直流220V电源，也即通过电源正极端子101和电源负极端子102实现。智能装置发出的遥控合闸信号（通过遥控合闸输入端子107）经遥控合闸回路接入合闸继电器HQ。HQ两端并联有电阻R150，电阻R150的主要作用是增大回路电流，以满足智能装置输出电流大于1.2A。智能装置发出的遥控分闸信号（通过遥控分闸输入端子137）经遥控分闸回路接入分闸继电器TQ。分闸继电器TQ两端并联有电阻R160，电阻R160的主要作用是增大回路电流，以满足智能装置输出电流大于1.2A。智能装置通过合闸监视输入端子106接收分闸继电器常闭辅助触点DL-20产生的合闸监视信号，以获得断路器的分合闸状态。为了达到上述目的，在本专利中，电阻R150和电阻R160都是150欧姆。

本智能变电站验收仿真系统中断路器用控制器的工作状态有四种，分别为：1）手动合闸；2)手动分闸；3）遥控合闸；4）遥控分闸。

本智能变电站验收仿真系统中断路器用控制器的工作原理：

1、手动合闸：

220V直流正电源经过手动合闸开关SA1、手动分闸继电器常闭触电KM2-0接入手动合闸继电器KM1继电器的工作线圈，最终流回直流电源的负极。

手动合闸开关SA1合闸时，手动分闸开关SA2是不合闸状态，则手动分闸继电器KM2不得电不工作，因此手动分闸继电器常闭触点KM2-0为闭合状态，也即由手动合闸开关SA1和手动分闸继电器常闭触点KM2-0串接构成的合闸启动回路为导通状态。合闸启动回路导通后，手动合闸继电器KM1通电工作，此时，手动合闸继电器常开触点KM1-1切换成闭合状态，手动合闸继电器常闭触点KM1-0切换成断开状态。

因为此时为分闸状态，因此合闸继电器常闭辅助触点DL-10为闭合状态，所以，由手动合闸继电器常开触点KM1-1和合闸继电器常闭辅助触点DL-10串接构成的手动合闸回路为闭合状态，使得合闸继电器HQ得电工作，手动合闸启动完成。合闸继电器HQ得电工作时，合闸继电器常闭辅助触点DL-10由闭合切换为断开状态，合闸继电器常开辅助触点DL-11由断开切换为闭合状态。在手动合闸状态下，分闸继电器常闭辅助触点DL-20也处于闭合状态。因此，由分闸继电器常闭辅助触点DL-20和合闸继电器常开辅助触点DL-11串接构成的合闸保持回路也是闭合状态，使得合闸继电器HQ继续保持通电工作状态。在手动合闸状态下，手动合闸继电器常闭触点KM1-0为断开状态，因此，由手动合闸继电器常闭触点KM1-0和合闸继电器常闭辅助触点DL-10串接构成的遥控合闸回路为断开状态，也即遥控合闸输入信号不能由智能装置传递给合闸继电器HQ。这样，就保证了手动控制时遥控无效，实现了遥控和手动控制的互相闭锁。

手动合闸开关SA1、手动分闸开关SA2同时合闸时，由于合闸启动回路中串联有手动分闸继电器常闭触点KM2-0，因此手动分闸继电器KM2得电工作时，手动分闸继电器常闭触点KM2-0断开，也就是说，合闸启动回路不能导通，手动合闸继电器KM1不能得电工作，手动合闸命令无效。

2、手动分闸：

220V直流正电源经过手动分闸开关SA2接入手动分闸继电器KM2的工作线圈，最终流回电源的负极。

手动分闸开关SA2闭合,由手动分闸开关SA2直接构成的分闸启动回路处于闭合状态，故手动分闸继电器KM2通电工作。此时，手动分闸继电器常闭触点KM2-0由闭合转换为断开状态，因此切断了手动合闸继电器KM1的合闸启动回路，故手动合闸继电器KM1不能通电工作，实现了互锁。

手动分闸继电器KM2通电工作后，手动分闸继电器常开触点KM2-1由断开转换为闭合状态。又因为合闸继电器常开辅助触点DL-11此时处于闭合状态，因此，由手动分闸继电器常开触点KM2-1和合闸继电器常开辅助触点DL-11串联构成的手动分闸回路也是闭合状态，分闸继电器TQ得电工作。分闸继电器TQ得电的同时，分闸继电器常闭辅助触点DL-20断开，导致合闸保持回路断开，合闸继电器HQ失电，分闸成功。此时，合闸继电器常开辅助触点DL-11断开，合闸继电器常闭辅助触点DL-10恢复闭合状态，由合闸继电器常闭辅助触点DL-10构成的分闸保持回路得电工作，分闸继电器TQ保持通电工作状态。由于此时手动分闸继电器常闭触点KM2-0处于断开状态，因此由手动分闸继电器常闭触点KM2-0和合闸继电器常开辅助触点DL-11构成的遥控分闸回路也处于断开状态，导致遥控分闸输入信号传送给分闸继电器TQ的通路被切断，因此遥控分闸输入信号不能传递给分闸继电器TQ。也即，手动控制时遥控无效，保证了遥控和手动的互相闭锁。

3、遥控合闸：

此时默认为分闸状态，因此手动合闸继电器常闭触点KM1-0为闭合状态，合闸继电器常闭辅助触点DL-10也为闭合状态。智能装置发出的遥控合闸信号（通过遥控合闸输入端子107）经由手动合闸继电器常闭触点KM1-0、合闸继电器常闭辅助触点DL-10构成的遥控合闸回路接入合闸继电器HQ，最后流入电源负极，形成完整的控制回路，完成遥控合闸的启动。

合闸继电器HQ工作后，合闸继电器常开辅助触点DL-11由断开切换为闭合状态，分闸继电器常闭辅助触点DL-20恢复闭合状态，因此，由分闸继电器常闭辅助触点DL-20和合闸继电器常开辅助触点DL-11构成的合闸保持回路为闭合导通状态。电源正极端子101经合闸保持回路接入合闸继电器HQ，最后流回电源负极端子102，合闸继电器HQ继续保持导通状态。

4、遥控分闸：

此时系统默认为合闸状态，因此，合闸继电器常开辅助触点DL-11为闭合状态，手动分闸常闭触点KM2-0为闭合状态，并且由手动分闸常闭触点KM2-0和合闸继电器常开辅助触点DL-11串接构成的遥控分闸回路也是闭合导通状态。智能装置发出的遥控分闸信号（通过遥控分闸输入端子137）经遥控分闸回路接入分闸继电器TQ，最后流回电源负极，形成完整的控制回路，完成遥控分闸的启动。

分闸继电器TQ工作后，合闸继电器常闭辅助触点DL-10恢复为闭合状态，因此，由合闸继电器常闭辅助触点DL-10单独构成的分闸保持回路处于闭合导通状态。电源正极端子101经合闸继电器常闭辅助触点DL-10接入分闸继电器TQ，最后流回电源负极端子102，分闸继电器TQ继续保持导通状态。

5、合闸监视功能：

智能装置发出的合闸监视信号（通过合闸监视输入端子106发出）经分闸继电器常闭辅助触点DL-20后，最终流回电源负极端子102，形成完整的控制回路。

初始状态时，如果合闸继电器HQ不工作，而分闸继电器TQ工作，则此时分闸继电器常闭辅助触点DL-20为断开状态，合闸监视输入端子106不能与电源负极端子102相连，反馈的断路器状态信号就是分闸状态信号。相反的，如果合闸继电器HQ工作，而分闸继电器TQ不工作，则此时分闸继电器常闭辅助触点DL-20为闭合状态，合闸监视输入端子106与电源负极端子102相连，反馈的断路器状态信号就是合闸状态信号。

本专利中还包括盛装合闸开关SA1、分闸开关SA2、合闸继电器HQ和分闸继电器TQ的壳体1，壳体的正面板上设有分别与合闸开关、分闸开关一一对应的间隔设置的合闸窗口5和分闸窗口6，壳体的正面板上还通过轴承装置垂直转动安装有转轴2，转轴外端固设有转盘3，转盘上设有能分别与合闸窗口和分闸窗口对齐的操作窗4，转盘外边部固设有与操作窗对应的楔形指示板7，指示板上固设有摇把8；转盘外周的正面板外侧壁上依次固设有与合闸窗口对应的手动合闸标牌13、与分闸窗口对应的手动分闸标牌14、与手动合闸标牌相对设置的遥控分合闸标牌15、与手动分闸标牌相对设置的禁止区域标牌16，在禁止区域标牌和转盘之间的正面板外侧壁上固设有与指示板限位配合的挡块17；转轴内端固设有齿轮9，正面板内壁上固设有至少两个同向间隔设置的滑套10，两滑套内插装有一根滑杆11，滑杆上固设有与齿轮啮合的齿条12，正面板内壁上还固设有滑动套装滑杆的切换器；切换器包括套装滑杆的滑筒18，滑筒的一个纵侧壁上设置有串接在遥控合闸回路YH和遥控合闸输入端子107之间的第一开关19，滑筒的另一个纵侧壁上设置有串接在遥控分闸回路YF和遥控分闸输入端子137之间的第二开关20，第一开关包括两个沿滑杆滑动方向间隔设置的第一铜块21，第二开关包括两个沿滑杆滑动方向间隔设置的第二铜块22，滑杆的两纵侧壁上分别固设有一段与第一铜块和第二铜块滑动配合的铜板23，当指示板位于手动合闸标牌和手动分闸标牌区域时滑杆带动铜板滑出滑筒，当指示板位于遥控分合闸标牌区域时两铜板在滑杆带动下滑入滑筒并与对应的第一铜块或第二铜块接触形成电连接。

在本专利中，上述各电路安装在壳体中，壳体的主要作用之一是为合闸开关、分闸开关、合闸继电器、分闸继电器及其相关辅助电路提供安装载体。在壳体的正面板上设有两个间隔设置的窗口，即：合闸窗口和分闸窗口。合闸窗口与合闸开关对应设置，可以通过合闸窗口对合闸开关进行手动操作，非常方便。类似的，分闸窗口与分闸开关对应设置，通过分闸窗口就可以对分闸开关进行手动操作，非常方便。壳体的正面板上安装有轴承装置，正面板通过轴承装置安装有一根转轴，转轴垂直与正面板设置。转轴外端垂直固设有一个转盘，转盘能随转轴同步转动。转盘上设有一个操作窗，通过转动转盘，可以使操作窗与合闸窗口或分闸窗口对齐，这样就可以先通过操作窗再通过合闸窗口或分闸窗口进行合闸或分闸的手动控制，非常方便。因为合闸窗口和分闸窗口是间隔设置的，因此操作窗只能与合闸窗口和分闸窗口中的一个对齐，而不能同时与合闸窗口和分闸窗口都对齐，这样在结构上就保证了手动分闸和手动合闸只能操作一个，具有强制作用。在本专利中，转盘外边部固设有一个向外延伸的指示板，指示板与操作窗位置对应设置，且指示板呈外端尖与转盘连接处较宽的楔形，这样在外观上像个“箭头”，具有指示作用，非常直观。指示板上垂直固设有一个摇把，通过推动摇把可以驱动转盘和转轴转动，非常方便。转盘外周的正面板外侧壁上环设有四个标牌，即：手动合闸标牌、手动分闸标牌、遥控分合闸标牌、禁止区域标牌。其中，手动合闸标牌与合闸窗口对应设置，手动分闸标牌与分闸窗口对应设置，遥控分合闸标牌与手动合闸标牌相对设置，禁止区域标牌与手动分闸标牌相对设置。在禁止区域标牌和转盘之间的正面板外侧壁上固设有一个条形挡块，挡块的主要作用是与指示板限位配合，使指示板（也即操作窗）只能在手动合闸标牌、手动分闸标牌、遥控分合闸标牌之间移动或切换，这样不但可以限定指示板的移动范围，还有防止指示板循环转动的功能，也即起到了避免循环转动需要记忆转动圈数的弊端。在本专利中，转轴内端固设有一个齿轮，齿轮能随转轴同步转动。正面板内壁上固设有至少两个同向间隔设置的滑套，两滑套内插装有一根滑杆，因此滑杆可以在两滑套的滑动支撑作用下轴向滑动。滑杆上固设有与齿轮啮合的齿条，这样齿轮就可以通过齿条驱动滑杆正反向滑动。正面板内壁上还固设有一个切换器，切换器与滑杆滑动套装配合。在本专利中，切换器包括套装滑杆的滑筒，滑筒的两个纵侧壁上分别设置有第一开关和第二开关，其中，第一开关串接在遥控合闸回路和遥控合闸输入端子之间，第二开关串接在遥控分闸回路和遥控分闸输入端子之间。第一开关包括两个第一铜块，两第一铜块沿滑杆滑动方向间隔设置。第二开关包括两个第二铜块，两第二铜块沿滑杆滑动方向间隔设置。在本专利中，滑杆的左侧纵侧壁上固设有一段与第一铜块滑动配合的铜板，滑杆右侧纵侧壁上也固设有一段与第二铜块滑动配合的铜板。当需要手动合闸或分闸时，转动摇把使指示板位于手动合闸标牌或手动分闸标牌区域，滑杆带动铜板滑出滑筒。此时，第一开关和第二开关因为没有了铜板的电连接因此处于断路状态，也即遥控合闸输入通道和遥控分闸输入通道分别被第一开关和第二开关切断，此时遥控信号无效，前述遥控模式无效，为手动控制模式。因此，本专利不但在前述的电路控制上对手动控制模式和遥控模式进行了互锁，还通过机械结构对手动控制模式和遥控模式进行了互锁，具有两种互锁模式，也即双重互锁模式，保证了工作可靠性。当需要遥控模式下进行合闸或分闸控制时，转动摇把，使指示板位于遥控分合闸标牌区域，此时两铜板在滑杆带动下滑入滑筒并将对应的两个第一铜块电连接在一起，同时将两个第二铜块电连接在一起。此时，第一开关和第二开关为闭合状态，也即遥控合闸输入通道被接通，遥控分闸输入通道也被接通，可以进行遥控合闸或遥控分闸操作，避免了与手动控制的冲突，提高了本专利的可靠性。

Claims (10)

1.一种智能变电站验收仿真系统中断路器用控制器，其特征是:包括代表断路器合闸的合闸继电器（HQ）和代表断路器分闸的分闸继电器（TQ），合闸继电器（HQ）负极端与智能装置（ZN）的电源负极端子（102）电连接，合闸继电器（HQ）正极端串接有遥控合闸回路（YH），遥控合闸回路（YH）另一端与智能装置（ZN）的遥控合闸输入端子（107）电连接；分闸继电器（TQ）的正极端串接遥控分闸回路（YF）后并联在智能装置（ZN）的电源负极端子（102）和遥控分闸输入端子（137）之间；还包括并联在智能装置（ZN）的电源负极端子（102）和合闸监视输入端子（106）之间分闸继电器（TQ）的分闸继电器常闭辅助触点（DL-20）。

2.如权利要求1所述的智能变电站验收仿真系统中断路器用控制器，其特征是:遥控合闸回路（YH）的正极端和电源正极端子（101）之间并联有合闸保持回路（HB），分闸继电器（TQ）得电时控制合闸保持回路（HB）断开。

3.如权利要求2所述的智能变电站验收仿真系统中断路器用控制器，其特征是:遥控分闸回路（YF）的正极端和电源正极端子（101）之间并联有分闸保持回路（FB），合闸继电器（HQ）得电时控制分闸保持回路（FB）断开。

4.如权利要求3所述的智能变电站验收仿真系统中断路器用控制器，其特征是:所述遥控合闸回路（YH）包括合闸继电器（HQ）的合闸继电器常闭辅助触点（DL-10），所述遥控分闸回路（YF）包括合闸继电器（HQ）的合闸继电器常开辅助触点（DL-11）。

5.如权利要求1-4任一权利要求所述的智能变电站验收仿真系统中断路器用控制器，其特征是:还包括手动合闸继电器（KM1），手动合闸继电器（KM1）的正极端串接合闸启动回路（QH）后串接在电源正极端子（101）和电源负极端子（102）之间；所述遥控合闸回路（YH）还包括串接在遥控合闸输入端子（107）和合闸继电器常闭辅助触点（DL-10）正极端之间的手动合闸继电器常闭触点（KM1-0）。

6.如权利要求5所述的智能变电站验收仿真系统中断路器用控制器，其特征是:还包括串接在电源正极端子（101）和合闸继电器常闭辅助触点（DL-10）之间的手动合闸回路（SH），手动合闸回路（SH）包括手动合闸继电器（KM1）的手动合闸继电器常开触点（KM1-1）。

7.如权利要求6所述的智能变电站验收仿真系统中断路器用控制器，其特征是:还包括手动分闸继电器（KM2），手动分闸继电器（KM2）的正极端串接分闸启动回路（QF）后串接在电源正极端子（101）和电源负极端子（102）之间；所述遥控分闸回路（YF）还包括串接在遥控分闸输入端子（137）和合闸继电器常开辅助触点（DL-11）正极端之间的手动分闸继电器常闭触点（KM2-0）。

8.如权利要求7所述的智能变电站验收仿真系统中断路器用控制器，其特征是:还包括串接在电源正极端子（101）和合闸继电器常开辅助触点（DL-11）之间的手动分闸回路（SF），手动分闸回路（SF）包括手动分闸继电器（KM2）的手动分闸继电器常开触点（KM2-1）。

9.如权利要求8所述的智能变电站验收仿真系统中断路器用控制器，其特征是:所述合闸启动回路（QH）包括串接在一起的合闸开关（SA1）和手动分闸继电器常闭触点（KM2-0）；所述分闸启动回路（QF）包括分闸开关（SA2）；合闸继电器（HQ）两端并联有电阻（R150）,分闸继电器（TQ）两端并联有电阻（R160）。

10.如权利要求9所述的智能变电站验收仿真系统中断路器用控制器，其特征是:还包括盛装合闸开关（SA1）、分闸开关（SA2）、合闸继电器（HQ）和分闸继电器（TQ）的壳体（1），壳体（1）的正面板上设有分别与合闸开关（SA1）、分闸开关（SA2）一一对应的间隔设置的合闸窗口（5）和分闸窗口（6），壳体（1）的正面板上还通过轴承装置垂直转动安装有转轴（2），转轴（2）外端固设有转盘（3），转盘（3）上设有能分别与合闸窗口（5）和分闸窗口（6）对齐的操作窗（4），转盘（3）外边部固设有与操作窗（4）对应的楔形指示板（7），指示板（7）上固设有摇把（8）；转盘（3）外周的正面板外侧壁上依次固设有与合闸窗口（5）对应的手动合闸标牌（13）、与分闸窗口（6）对应的手动分闸标牌（14）、与手动合闸标牌（13）相对设置的遥控分合闸标牌（15）、与手动分闸标牌（14）相对设置的禁止区域标牌（16），在禁止区域标牌（16）和转盘（3）之间的正面板外侧壁上固设有与指示板（7）限位配合的挡块（17）；转轴（2）内端固设有齿轮（9），正面板内壁上固设有至少两个同向间隔设置的滑套（10），两滑套（10）内插装有一根滑杆（11），滑杆（11）上固设有与齿轮（9）啮合的齿条（12），正面板内壁上还固设有滑动套装滑杆（11）的切换器（24）；切换器（24）包括套装滑杆（11）的滑筒（18），滑筒（18）的一个纵侧壁上设置有串接在遥控合闸回路（YH）和遥控合闸输入端子（107）之间的第一开关（19），滑筒（18）的另一个纵侧壁上设置有串接在遥控分闸回路（YF）和遥控分闸输入端子（137）之间的第二开关（20），第一开关（19）包括两个沿滑杆（11）滑动方向间隔设置的第一铜块（21），第二开关（20）包括两个沿滑杆（11）滑动方向间隔设置的第二铜块（22），滑杆（11）的两纵侧壁上分别固设有一段与第一铜块（21）和第二铜块（22）滑动配合的铜板（23），当指示板（7）位于手动合闸标牌（13）和手动分闸标牌（14）区域时滑杆（11）带动铜板（23）滑出滑筒（18），当指示板（7）位于遥控分合闸标牌（15）区域时两铜板（23）在滑杆（11）带动下滑入滑筒（18）并与对应的第一铜块（21）或第二铜块（22）接触形成电连接。