CN111665410A - 一种继电保护工故障模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种继电保护工故障模拟装置，包括电源输入端和变压器连接，变压器的输出端的次级一线圈和次级二线圈，失压保护模拟回路输入端和次级二线圈连接，失压保护模拟回路输入端和失压保护模拟回路输出端之间设置失压继电器；跳闸模拟回路输入端和次级二线圈连接，跳闸模拟回路输入端和跳闸模拟回路输出端之间依次分别设置第一电阻和跳闸继电器，告警模拟回路输入端和次级一线圈连接，告警模拟回路输入端和告警模拟回路输出端之间依次分别设置第二电阻和告警继电器，该装置能够有效模拟继电保护故障动作状态，可以灵活性设置故障模拟的种类，操作简单，而且隐秘性较强，从而大大缩短培训实操准备时间和提升继电保护工的考试效率。

Description

一种继电保护工故障模拟装置

技术领域

本发明涉及继电保护工故障装置技术领域，具体为一种继电保护工故障模拟装置。

背景技术

目前继电保护工考场很多都是以培训教师手工设置故障完成，比如做个保护逻辑需要通过专用仪器输入才能满足模拟继电保护故障动作状态。缺陷在于，采用培训教师手工设置故障在实训中日益暴露出许多问题设置故障的种类缺乏灵活性，切换故障时有需要重新接线，操作复杂，而且隐秘性差等。

发明内容

本发明目的在于提供一种操作简单、隐秘性较强的继电保护工故障模拟装置。

本发明所述的一种继电保护工故障模拟装置，包括电源输入端、失压保护模拟回路、跳闸模拟回路以及告警模拟回路，所述电源输入端和变压器连接，所述变压器的输出端包括次级一线圈和次级二线圈，所述次级一线圈和次级二线圈串联；

所述失压保护模拟回路包括失压保护模拟回路输入端和失压保护模拟回路输出端，所述失压保护模拟回路输入端和次级二线圈连接，失压保护模拟回路输入端和失压保护模拟回路输出端之间设置控制输入电压和输出电压通断的失压继电器；

所述跳闸模拟回路包括跳闸模拟回路输入端和跳闸模拟回路输出端，所述跳闸模拟回路输入端和次级二线圈连接，跳闸模拟回路输入端和跳闸模拟回路输出端之间依次分别设置产生跳闸电流的第一电阻和跳闸继电器，所述第一电阻和跳闸继电器串联；

所述告警模拟回路包括告警模拟回路输入端和告警模拟回路输出端，所述告警模拟回路输入端和次级一线圈连接，告警模拟回路输入端和告警模拟回路输出端之间依次分别设置产生告警电流的第二电阻和告警继电器，所述第二电阻和告警继电器串联。

所述的一种继电保护工故障模拟装置，通过电源输入端设置变压器，降压为各个模拟回路提供输入电源，防止继电保护工在培训操作时产生触电的隐患，有效的提高了操作故障模拟装置培训的安全性。通过在变压器的输出端设置次级一线圈和次级二线圈，可以产生不同的电压，进而产生不同的电流，区分不同模拟回路出现不同故障的状态，且变压器的输出端方便继续扩展出多组级线圈，相对于PLC控制模块或继保仪控制所需的成本低，实现的功能状态后期扩展性强。通过在失压保护模拟回路输入端和失压保护模拟回路输出端之间设置控制输入电压和输出电压通断的失压继电器，跳闸模拟回路输入端和跳闸模拟回路输出端之间依次分别设置产生跳闸电流的第一电阻和跳闸继电器，告警模拟回路输入端和告警模拟回路输出端之间依次分别设置产生告警电流的第二电阻和告警继电器，能够有效模拟继电保护故障动作状态，可以灵活性设置故障模拟的种类，操作简单，而且隐秘性较强，从而大大缩短培训实操准备时间和提升继电保护工的考试效率。

附图说明

图1为本发明一种继电保护工故障模拟装置的电气原理图。

具体实施方式

如图1所示、本发明所述的一种继电保护工故障模拟装置，包括电源输入端、失压保护模拟回路、跳闸模拟回路以及告警模拟回路，所述电源输入端和变压器连接，所述变压器的输出端包括次级一线圈L1和次级二线圈L2，所述次级一线圈L1和次级二线圈L2串联；

所述失压保护模拟回路包括失压保护模拟回路输入端和失压保护模拟回路输出端，所述失压保护模拟回路输入端和次级二线圈L2连接，失压保护模拟回路输入端和失压保护模拟回路输出端之间设置控制输入电压和输出电压通断的失压继电器KM1；

所述跳闸模拟回路包括跳闸模拟回路输入端和跳闸模拟回路输出端，所述跳闸模拟回路输入端和次级二线圈L2连接，跳闸模拟回路输入端和跳闸模拟回路输出端之间依次分别设置产生跳闸电流的第一电阻R1和跳闸继电器，所述第一电阻R1和跳闸继电器串联；

所述告警模拟回路包括告警模拟回路输入端和告警模拟回路输出端，所述告警模拟回路输入端和次级一线圈L1连接，告警模拟回路输入端和告警模拟回路输出端之间依次分别设置产生告警电流的第二电阻R2和告警继电器，所述第二电阻R2和告警继电器串联。

通过电源输入端设置变压器，降压为各个模拟回路提供输入电源，防止继电保护工在培训操作时产生触电的隐患，有效的提高了操作故障模拟装置培训的安全性。通过在变压器的输出端设置次级一线圈L1和次级二线圈L2，可以产生不同的电压，进而产生不同的电流，区分不同模拟回路出现不同故障的状态，且变压器的输出端方便继续扩展出多组级线圈，相对于PLC控制模块或继保仪控制所需的成本低，实现的功能状态后期扩展性强。通过在失压保护模拟回路输入端和失压保护模拟回路输出端之间设置控制输入电压和输出电压通断的失压继电器，跳闸模拟回路输入端和跳闸模拟回路输出端之间依次分别设置产生跳闸电流的第一电阻R1和跳闸继电器，告警模拟回路输入端和告警模拟回路输出端之间依次分别设置产生告警电流的第二电阻R2和告警继电器，能够有效模拟继电保护故障动作状态，可以灵活性设置故障模拟的种类，操作简单，而且隐秘性较强，从而大大缩短培训实操准备时间和提升继电保护工的考试效率。

告警模拟回路包括过负荷告警模拟回路以及零序告警模拟回路，所述过负荷告警模拟回路上设置有模拟输出告警电流的过负荷告警继电器KM2，所述零序告警模拟回路上设置有模拟输出告警电流的零序告警继电器KM4。

过负荷告警继电器KM2设置有与供电电源连接上电的过负荷告警继电器线圈两端A2-1，A2-2，控制过负荷告警模拟回路模拟输出告警电流的过负荷告警继电器第二常开触点KM2-2以及控制蜂鸣器GF过负荷状态报警的过负荷告警继电器第三常开触点KM2-3；所述过负荷告警继电器一端A2-1设置有控制过负荷告警继电器KM2上电的过负荷告警继电器第一常开触点KM2-1和过负荷告警继电器按钮开关SB2，所述过负荷告警继电器第一常开触点KM2-1和过负荷告警继电器按钮开关SB2并联连接，并和供电电源电连接；所述过负荷告警继电器第三常开触点KM2-3和蜂鸣器GF串联，并和供电电源电连接。

通过闭合过负荷告警继电器按钮开关SB2，过负荷告警继电器线圈两端A2-1，A2-2与供电电源连接上电，此时，过负荷告警继电器第一常开触点KM2-1闭合，过负荷告警继电器第二常开触点KM2-2也闭合，过负荷告警模拟回路可实现模拟过负荷告警电流的输出，从而实现了过负荷告警的状态模拟输出；而且，此时的过负荷告警继电器第三常开触点KM2-3也闭合，蜂鸣器GF开始发出过负荷告警声，进一步提醒作业人员此时为过负荷状态，从而提升继电保护工的考试效率。

零序告警继电器KM4设置有与供电电源连接上电的零序告警继电器线圈两端A4-1，A4-2，控制零序告警模拟回路模拟输出告警电流的零序告警继电器第二常开触点KM4-2以及控制蜂鸣器GF过零序状态报警的零序告警继电器第三常开触点KM4-3；所述零序告警继电器一端A4-1设置有控制零序告警继电器KM4上电的零序告警继电器第一常开触点KM4-1和零序告警继电器按钮开关SB4，所述零序告警继电器第一常开触点KM4-1和零序告警继电器按钮开关SB4并联连接，并和供电电源电连接；所述零序告警继电器第三常开触点KM4-3和蜂鸣器GF串联，并和供电电源电连接。

通过闭合零序告警继电器按钮开关SB4，零序告警继电器线圈两端A4-1，A4-2与供电电源连接上电，此时，零序告警继电器第一常开触点KM4-1闭合，零序告警继电器第二常开触点KM4-2也闭合，零序告警模拟回路可实现模拟零序告警电流的输出，从而实现了零序告警的状态模拟输出；而且，此时的零序告警继电器第三常开触点KM4-3也闭合，蜂鸣器GF开始发出零序告警声，进一步提醒作业人员此时为零序告警状态，从而提升继电保护工的考试效率。

跳闸模拟回路包括过负荷跳闸模拟回路以及零序跳闸模拟回路，过负荷跳闸模拟回路上设置有模拟输出跳闸电流的过负荷跳闸继电器KM3，零序跳闸模拟回路上设置有模拟输出跳闸电流的零序跳闸继电器KM5。

过负荷跳闸继电器KM3设置有与供电电源连接上电的过负荷跳闸继电器线圈两端A3-1，A3-2，控制过负荷跳闸模拟回路模拟输出跳闸电流的过负荷跳闸继电器第二常开触点KM3-2以及控制蜂鸣器TF过负荷跳闸报警的过负荷跳闸继电器第三常开触点KM3-3；过负荷跳闸继电器一端A3-1设置有控制过负荷跳闸继电器KM3上电的过负荷跳闸继电器第一常开触点KM3-1和过负荷跳闸继电器按钮开关SB3，过负荷跳闸继电器第一常开触点KM3-1和过负荷跳闸继电器按钮开关SB3并联连接，并和供电电源电连接；过负荷跳闸继电器第三常开触点KM3-3和蜂鸣器TF串联，并和供电电源电连接。

通过闭合过负荷跳闸继电器按钮开关SB3，过负荷跳闸继电器线圈两端A3-1，A3-2与供电电源连接上电，此时，过负荷跳闸继电器第一常开触点KM3-1闭合，过负荷跳闸继电器第二常开触点KM3-2也闭合，过负荷跳闸模拟回路可实现模拟过负荷跳闸电流的输出，从而实现了过负荷跳闸的状态模拟输出；而且，此时的过负荷跳闸继电器第三常开触点KM3-3也闭合，蜂鸣器TF开始发出过负荷跳闸报警声，进一步提醒作业人员此时为过负荷跳闸状态，从而提升继电保护工的考试效率。

零序跳闸继电器KM5设置有与供电电源连接上电的零序跳闸继电器线圈两端A5-1，A5-2，控制零序跳闸模拟回路模拟输出跳闸电流的零序跳闸继电器第二常开触点KM5-2以及控制蜂鸣器TF零序跳闸报警的零序跳闸继电器第三常开触点KM5-3；零序跳闸继电器一端A5-1设置有控制零序跳闸继电器KM5上电的零序跳闸继电器第一常开触点KM5-1和零序跳闸继电器按钮开关SB5，零序跳闸继电器第一常开触点KM5-1和零序跳闸继电器按钮开关SB5并联连接，并和供电电源电连接；零序跳闸继电器第三常开触点KM5-3和蜂鸣器TF串联，并和供电电源电连接。

通过闭合零序跳闸继电器按钮开关SB5，零序跳闸继电器线圈两端A5-1，A5-2与供电电源连接上电，此时，零序跳闸继电器第一常开触点KM5-1闭合，零序跳闸继电器第二常开触点KM5-2也闭合，零序跳闸模拟回路可实现模拟零序跳闸电流的输出，从而实现了零序跳闸的状态模拟输出；而且，此时的零序跳闸继电器第三常开触点KM5-3也闭合，蜂鸣器TF开始发出零序跳闸报警声，进一步提醒作业人员此时为零序跳闸状态，从而提升继电保护工的考试效率。

失压继电器KM1设置有控制输入电压和输出电压通断的失压继电器常闭触点KM1-1，和与供电电源连接上电的失压继电器线圈两端A1-1，A1-2，失压继电器线圈一端A1-1设置有控制失压继电器KM1上电的失压继电器第一常开触点KM1-2和失压继电器按钮开关SB1，失压继电器第一常开触点KM1-2和失压继电器按钮开关SB1并联连接，并和供电电源电连接。

通过闭合失压继电器按钮开关SB1，失压继电器线圈两端A1-1，A1-2与供电电源连接上电，此时，失压继电器第一常开触点KM1-2闭合，失压继电器常闭触点KM1-1打开，失压保护模拟回路可实现模拟失压的输出，从而实现了失压的状态模拟输出。从而有效模拟外部环境失压情况。

失压继电器KM1还设置有控制显示灯SD失压状态灯亮灭的失压继电器第二常开触点KM1-3，所述失压继电器第二常开触点KM1-3和显示灯SD串联，并和供电电源电连接。可以有效的通过显示灯SD观察模拟外部环境失压情况。

失压继电器KM1还设置有控制蜂鸣器TF失压状态报警的失压继电器第三常开触点KM1-4，所述失压继电器第二常开触点KM1-4和蜂鸣器TF串联，并和供电电源电连接。通过蜂鸣器TF的响声，进一步产生失压告警，可以提升继电保护工的考试效率。

供电电源上还设置有与各个继电器电连接的复位开关FA，可实现故障模拟装置所有模拟的复位。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范。

Claims (10)

1.一种继电保护工故障模拟装置，其特征在于：包括电源输入端、失压保护模拟回路、跳闸模拟回路以及告警模拟回路，所述电源输入端和变压器连接，所述变压器的输出端包括次级一线圈（L1）和次级二线圈（L2），所述次级一线圈（L1）和次级二线圈（L2）串联；

所述失压保护模拟回路包括失压保护模拟回路输入端和失压保护模拟回路输出端，所述失压保护模拟回路输入端和次级二线圈（L2）连接，失压保护模拟回路输入端和失压保护模拟回路输出端之间设置控制输入电压和输出电压通断的失压继电器（KM1）；

所述跳闸模拟回路包括跳闸模拟回路输入端和跳闸模拟回路输出端，所述跳闸模拟回路输入端和次级二线圈（L2）连接，跳闸模拟回路输入端和跳闸模拟回路输出端之间依次分别设置产生跳闸电流的第一电阻（R1）和跳闸继电器，所述第一电阻（R1）和跳闸继电器串联；

所述告警模拟回路包括告警模拟回路输入端和告警模拟回路输出端，所述告警模拟回路输入端和次级一线圈（L1）连接，告警模拟回路输入端和告警模拟回路输出端之间依次分别设置产生告警电流的第二电阻（R2）和告警继电器，所述第二电阻（R2）和告警继电器串联。

2.根据权利要求1所述一种继电保护工故障模拟装置，其特征在于：所述告警模拟回路包括过负荷告警模拟回路以及零序告警模拟回路，所述过负荷告警模拟回路上设置有模拟输出告警电流的过负荷告警继电器（KM2），所述零序告警模拟回路上设置有模拟输出告警电流的零序告警继电器（KM4）。

3.根据权利要求1所述一种继电保护工故障模拟装置，其特征在于：所述跳闸模拟回路包括过负荷跳闸模拟回路以及零序跳闸模拟回路，所述过负荷跳闸模拟回路上设置有模拟输出跳闸电流的过负荷跳闸继电器（KM3），所述零序跳闸模拟回路上设置有模拟输出跳闸电流的零序跳闸继电器（KM5）。

4.根据权利要求1所述一种继电保护工故障模拟装置，其特征在于：所述失压继电器（KM1）设置有控制输入电压和输出电压通断的失压继电器常闭触点（KM1-1），和与供电电源连接上电的失压继电器线圈两端（A1-1，A1-2），所述失压继电器线圈一端（A1-1）设置有控制失压继电器（KM1）上电的失压继电器第一常开触点（KM1-2）和失压继电器按钮开关（SB1），所述失压继电器第一常开触点（KM1-2）和失压继电器按钮开关（SB1）并联连接，并和供电电源电连接。

5.根据权利要求4所述一种继电保护工故障模拟装置，其特征在于：所述失压继电器（KM1）还设置有控制显示灯（SD）失压状态灯亮灭的失压继电器第二常开触点（KM1-3），所述失压继电器第二常开触点（KM1-3）和显示灯（SD）串联，并和供电电源电连接。

6.根据权利要求4-5任一所述一种继电保护工故障模拟装置，其特征在于：所述失压继电器（KM1）还设置有控制蜂鸣器（TF）失压状态报警的失压继电器第三常开触点（KM1-4），所述失压继电器第二常开触点（KM1-4）和蜂鸣器（TF）串联，并和供电电源电连接。

7.根据权利要求2所述一种继电保护工故障模拟装置，其特征在于：所述过负荷告警继电器（KM2）设置有与供电电源连接上电的过负荷告警继电器线圈两端（A2-1，A2-2）、控制过负荷告警模拟回路模拟输出告警电流的过负荷告警继电器第二常开触点（KM2-2）以及控制蜂鸣器（GF）过负荷状态报警的过负荷告警继电器第三常开触点（KM2-3）；

所述过负荷告警继电器一端（A2-1）设置有控制过负荷告警继电器（KM2）上电的过负荷告警继电器第一常开触点（KM2-1）和过负荷告警继电器按钮开关（SB2），所述过负荷告警继电器第一常开触点（KM2-1）和过负荷告警继电器按钮开关（SB2）并联连接，并和供电电源电连接；

所述过负荷告警继电器第三常开触点（KM2-3）和蜂鸣器（GF）串联，并和供电电源电连接。

8.根据权利要求2所述一种继电保护工故障模拟装置，其特征在于：所述零序告警继电器（KM4）设置有与供电电源连接上电的零序告警继电器线圈两端（A4-1，A4-2）、控制零序告警模拟回路模拟输出告警电流的零序告警继电器第二常开触点（KM4-2）以及控制蜂鸣器（GF）过零序状态报警的零序告警继电器第三常开触点（KM4-3）；

所述零序告警继电器一端（A4-1）设置有控制零序告警继电器（KM4）上电的零序告警继电器第一常开触点（KM4-1）和零序告警继电器按钮开关（SB4），所述零序告警继电器第一常开触点（KM4-1）和零序告警继电器按钮开关（SB4）并联连接，并和供电电源电连接；

所述零序告警继电器第三常开触点（KM4-3）和蜂鸣器（GF）串联，并和供电电源电连接。

9.根据权利要求3所述一种继电保护工故障模拟装置，其特征在于：所述过负荷跳闸继电器（KM3）设置有与供电电源连接上电的过负荷跳闸继电器线圈两端（A3-1，A3-2）、控制过负荷跳闸模拟回路模拟输出跳闸电流的过负荷跳闸继电器第二常开触点（KM3-2）以及控制蜂鸣器（TF）过负荷跳闸报警的过负荷跳闸继电器第三常开触点（KM3-3）；

所述过负荷跳闸继电器一端（A3-1）设置有控制过负荷跳闸继电器（KM3）上电的过负荷跳闸继电器第一常开触点（KM3-1）和过负荷跳闸继电器按钮开关（SB3），所述过负荷跳闸继电器第一常开触点（KM3-1）和过负荷跳闸继电器按钮开关（SB3）并联连接，并和供电电源电连接；

所述过负荷跳闸继电器第三常开触点（KM3-3）和蜂鸣器（TF）串联，并和供电电源电连接。

10.根据权利要求3所述一种继电保护工故障模拟装置，其特征在于：所述零序跳闸继电器（KM5）设置有与供电电源连接上电的零序跳闸继电器线圈两端（A5-1，A5-2）、控制零序跳闸模拟回路模拟输出跳闸电流的零序跳闸继电器第二常开触点（KM5-2）以及控制蜂鸣器（TF）零序跳闸报警的零序跳闸继电器第三常开触点（KM5-3）；

所述零序跳闸继电器一端（A5-1）设置有控制零序跳闸继电器（KM5）上电的零序跳闸继电器第一常开触点（KM5-1）和零序跳闸继电器按钮开关（SB5），所述零序跳闸继电器第一常开触点（KM5-1）和零序跳闸继电器按钮开关（SB5）并联连接，并和供电电源电连接；

所述零序跳闸继电器第三常开触点（KM5-3）和蜂鸣器（TF）串联，并和供电电源电连接。

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