CN113066338A - 电力系统故障排查培训装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力系统培训设备技术领域，公开了一种电力系统故障排查培训装置。该电力系统故障排查培训装置包括箱体和刀闸二次回路。箱体包括下壳体、操作面板以及上盖，上盖铰接于下壳体，并能够盖合于下壳体。操作面板的一端铰接于下壳体的侧壁。刀闸二次回路至少包括变频器、电机控制单元和模拟刀闸电机单元。变频器设置于上盖内壁，电机控制单元设置于操作面板上，模拟刀闸电机单元设置于下壳体内。变频器被配置为与外部电源电连接，以向刀闸二次回路提供三相交流电。该电力系统故障排查培训装置便于携带，变频器将室内的单相市电转化为三相交流电，解决了培训场地受限的问题，实现了箱体内部功能分区布置。

Description

电力系统故障排查培训装置

技术领域

本发明属于电力系统培训设备技术领域，尤其涉及一种电力系统故障排查培训装置。

背景技术

电力系统的二次设备及其回路实现了对一次设备的检测、控制、调节和保护，并能够反映一次设备的运行工况。当一次设备出现故障时，能够快速切除故障设备。二次设备及其回路是电力系统的安全、稳定运行的保障。因此，在变电站中，需要配备大量熟练的二次设备及其回路的故障排查、检修人员。

目前的培训设备不能直接使用室内的单相市电，相关人员的培训手段多以通过图片以及多媒体的方式进行原理讲解，难以加深操作人员的理解以及动手能力。此外，还会在变电站内部设备停电检修期间阻止操作人员进行动手操作，培训时间较短，培训安全性难以保证。同时，常用的培训设备电气布局混乱，操作人员在培训过程中故障设置于排查较为繁琐，增加了培训难度，进一步降低了培训效果。

因此，需要一种电力系统故障排查培训装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电力系统故障排查培训装置，以便于在室内使用，扩大使用场景，提高培训效果。

为达此目的，本发明所采用的技术方案是：

一种电力系统故障排查培训装置，包括：

箱体，所述箱体包括下壳体、操作面板以及上盖，所述上盖铰接于所述下壳体，并能够盖合于所述下壳体的开口端；所述操作面板的一端铰接于所述下壳体的侧壁；

刀闸二次回路，所述刀闸二次回路至少包括变频器、电机控制单元和模拟刀闸电机单元；所述变频器设置于所述上盖的内壁，所述电机控制单元设置于所述操作面板上，所述模拟刀闸电机单元设置于所述下壳体内；所述变频器被配置为与外部电源电连接，以向所述刀闸二次回路提供三相交流电。

进一步地，所述上盖的内壁设置有对照区，所述对照区内设置刀闸二次回路原理接线图。

进一步地，所述操作面板相对于所述下壳体具有展开位置和折叠位置；当所述操作面板位于所述折叠位置时，所述操作面板盖合于所述下壳体的至少部分开口端，并能够操作所述电机控制单元检测所述刀闸二次回路是否存在故障；当所述操作面板位于所述展开位置时，所述操作面板位于所述箱体的外部，以在所述刀闸二次回路中进行故障设置或故障排查。

进一步地，所述模拟刀闸电机单元包括安装于所述下壳体内的电机，位于所述折叠位置的所述操作面板与所述下壳体的开口端围成与所述电机正对的观察孔。

进一步地，所述电机控制单元包括按钮与空气开关，所述操作面板开设有多个安装孔，所述按钮与所述空气开关分别安装于对应的所述安装孔内，且所述按钮与所述空气开关的操作端面凸出所述操作面板的上表面，所述按钮与所述空气开关的接线端位于所述操作面板的下表面。

进一步地，所述电机控制单元还包括合闸接触器与分闸接触器，所述合闸接触器与所述分闸接触器设置于所述操作面板的下表面。

进一步地，所述操作面板上与其铰接端相对的另一端的上表面设置有把手。

进一步地，所述上盖的内侧设置有工具盒，所述工具盒内容纳有操作工具，所述操作工具用于在所述刀闸二次回路内设置故障或排查故障。

进一步地，所述操作工具具有多种，所述工具盒内开设有多个与所述操作工具相适配的限位槽，所述限位槽与所述操作工具一一对应安装。

进一步地，所述刀闸二次回路还包括接线端子，所述接线端子设置于所述下壳体内且位于所述操作面板的下方。

本发明的有益效果为：将刀闸二次回路设置于箱体内形成电力系统故障排查培训装置，该电力系统故障排查培训装置便于携带和移动，通过变频器将室内的单相市电转化为三相交流电，解决了故障排查培训的场地受限，能够在培训教室或班组内部结合培训课件进行高效培训，扩大了使用场景，丰富了培训模式，提高了操作人员的动手操作能力。

此外，将变频器设置于上盖内壁，电机控制单元设置于操作面板上，模拟刀闸电机单元设置于下壳体内，实现了箱体内部功能分区布置,优化了电力系统故障排查培训装置的内部结构分布，便于操作人员在箱体内高效地进行故障设置和排查培训，进一步提高了培训效果和培训效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的操作面板位于折叠位置时的电力系统故障排查培训装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的操作面板位于展开位置时的电力系统故障排查培训装置的结构示意图。

图中部件名称和标号如下：

1、箱体；11、下壳体；111、电源插口；112、观察孔；12、上盖；121、对照区；122、工具盒；13、操作面板；131、支架；132、把手；2、变频器；31、合闸按钮；32、急停按钮；33、分闸按钮；4、转换开关；51、合闸接触器；52、分闸接触器；61、一极空气开关；62、二极空气开关；63、三极空气开关；7、电机；71、转轴拨片；8、分合闸行程开关；9、过载保护器；10、接线端子。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

如图1和图2所示，本实施例公开了一种电力系统故障排查培训装置。该电力系统故障排查培训装置主要用于刀闸二次回路故障排查培训，具体包括箱体1和设置于箱体1内的刀闸二次回路。箱体1包括下壳体11、操作面板13以及上盖12，上盖12铰接于下壳体11，并能够盖合于下壳体11，以使箱体1内形成密闭的空间，实现良好的防水、防尘效果。操作面板13的一端铰接于下壳体11的侧壁，以使操作面板13能够绕铰接端相对于下壳体11实现翻转动作。

在箱体1内设置有刀闸二次回路，该刀闸二次回路至少包括变频器2、电机控制单元和模拟刀闸电机单元。变频器2设置于上盖12内壁，并能够与外部电源电连接，外部电源通过变频器2向刀闸二次回路提供三相交流电。电机控制单元设置于操作面板13上，模拟刀闸电机单元设置于下壳体11内。电机控制单元能够控制模拟刀闸电机单元进行分合闸动作。电力系统故障排查培训装置优化了电力系统故障排查培训装置的内部结构分布，实现了箱体1内部功能分区布置，便于操作人员在箱体1内进行故障设置和排查培训。

本实施例的电力系统故障排查培训装置便于携带和移动，通过变频器2将室内的单相市电转化为三相交流电，解决了电力系统故障排查培训的场地受限的问题，能够在培训教室或班组内部结合培训课件进行高效培训，扩大了使用场景，丰富了培训模式，提高了操作人员的动手操作能力。

本实施例的箱体1为矩形体，下壳体11内具有上端开口的容纳腔，操作面板13通过铰接轴铰接于下壳体11的开口端。下壳体11的侧壁开设有电源插口111，外部电源通过电源插口111与变频器2连接，以为刀闸二次回路提供三相交流电。

具体地，操作面板13具有展开位置和折叠位置。当操作面板13位于折叠位置时，操作面板13盖合于下壳体11的至少部分开口端，并能够操作电机控制单元检测刀闸二次回路是否存在故障。当操作面板13位于展开位置时，操作面板13位于箱体1的外部，以在刀闸二次回路中进行故障设置或故障排查。

优选地，位于折叠位置的操作面板13的下表面支撑于下壳体11的开口端的外缘，使得操作面板13能够平稳保持在折叠位置。

如图2所示，模拟刀闸电机单元包括安装于下箱体1内的电机7、过载保护器9和两个分合闸行程开关8。电机7为三相伺服电机。过载保护器9与电机7电连接，并对电机7进行过载保护。电机7的转轴上设置有转轴拨片71，两个分合闸行程开关8分别位于转轴拨片71的两侧。接通外部电源后，电机控制单元控制电机7转动，使得转轴拨片71发生正转或反转，从而触发其中一个分合闸行程开关8动作，实现模拟刀闸的分合闸动作。

继续图1和图2所示，电机控制单元包括按钮与空气开关，操作面板13开设有多个安装孔，按钮与空气开关分别安装于对应的安装孔内，且按钮与空气开关的操作端面凸出操作面板13的上表面，便于操作人员进行操作。按钮与空气开关的接线端位于操作面板13的下表面，使得按钮与空气开关的一部分位于下壳体11内，降低了按钮与空气开关在操作面板13上表面的高度，有利于减小箱体1的体积。

具体地，按钮包括合闸按钮31、分闸按钮33以及急停按钮32。三个按钮沿直线依次纵向排布于操作面板13上靠近铰接端的一侧。

本实施例的电机控制单元还包括远方就地转换开关4、分闸接触器52与合闸接触器51。远方就地转换开关4与三个按钮在操作面板13上共线，便于进行接线操作。远方就地转换开关4具有远方操作与就地操作两个开关位置。当远方就地转换开关4位于远方操作位置时，可以通过远程控制按钮进行合闸、分闸或停止操作。当远方就地转换开关4位于就地操作位置时，可以在操作面板13上直接手动控制按钮进行合闸、分闸或停止操作。

如图2所示，分闸接触器52与合闸接触器51均为交流接触器，两个交流接触器与电机7电连接，以控制电机7的转轴拨片71的正转与反转。由于分闸接触器52与合闸接触器51均无需进行手动操作，因此可以将分闸接触器52与合闸接触器51安装于操作面板13的下表面。当操作面板13位于折叠位置时，分闸接触器52与合闸接触器51全部位于下壳体11的内部，提高了下壳体11的内部空间利用率。分闸接触器52与合闸接触器51可以通过支架131安装于操作面板13上，减少了操作面板13上的安装孔的数量，简化了操作面板13的加工工艺，提高了操作面板13的结构强度。本实施例的支架131可以为型材板，分闸接触器52与合闸接触器51安装于支架131上，支架131通过螺栓等紧固件固定安装于操作面板13上。

本实施例的空气开关包括一极空气开关61、二极空气开关62和三极空气开关63，三个空气开关并排安装于操作面板13上的同一个安装孔内。

需要说明的是，箱体1内还设置有照明单元和加热单元，照明单元可以为照明灯，用于增加箱体1内的亮度，避免故障排查中发生误操作。加热单元可以为加热片或加热棒，主要用于加热箱体1，避免箱体1内出现水汽，保持电力系统故障排查培训装置始终处于干燥绝缘的环境中。一极空气开关61位于箱体1内的照明加热回路(图中未显示)中，用于控制照明加热回路的通断，从而实现照明功能和加热功能。

二极空气开关62与两个交流接触器电连接，以控制交流接触器所在回路的通断。三极空气开关63用于控制刀闸二次回路的电源的通断。

继续图1和图2所示，分闸接触器52与合闸接触器51并排安装于操作面板13上同一个安装孔内。三个空气开关与两个交流接触器在按钮的一侧上下间隔设置，且三个并排设置的空气开关与两个并排设置的交流接触器之间形成避让通道。

本实施例的刀闸二次回路还包括接线端子10，接线端子10设置于下壳体11内且位于操作面板13的下方。具体地，接线端子10包括28位端子排和6P端子排。避让通道能够对28位端子排进行让位，以使箱体1的结构更加紧凑，提高箱体1内的空间利用率。此外，28位端子排位于操作面板13的下方，缩短了按钮与28位端子排之间、空气开关与28位端子排之间的接线长度，降低了箱体1内部接线杂乱无章的程度，有利于操作人员快速排查故障，提高培训效果。6P端子排安装于电机7一侧，便于电机7与6P端子排的接线操作。

如图1所示，位于折叠位置的操作面板13与下壳体11的开口端围成与电机7正对的观察孔112。具体地，操作面板13的横截面面积小于下壳体11的开口端的开口面积，使得操作面板13不能完全覆盖下壳体11的开口端。当操作面板13处于折叠位置时，下壳体11的部分开口端形成观察孔112，电机7位于观察孔112的正下方，以便于操作人员观察转轴拨片71的转向以及分合闸行程开关8的动作情况。

优选地，操作面板13上与其铰接端相对的另一端的上表面设置有把手132，便于操作人员拉动把手132实现操作面板13的翻转动作，使得操作面板13在展开位置与折叠位置之间快速切换。

具体地，操作面板13可以为亚克力板，把手132可以为塑料材质制成，使得操作面板13与把手132具有良好的绝缘性能，提高了电力系统故障排查培训装置的安全性。

为了提高培训效果，方便操作人员进行故障设置与排查，本实施例的上盖12的内壁设置有对照区121，对照区121内具有刀闸二次回路原理接线图。当上盖12打开时，上盖12与下箱体1呈钝角相连，方便操作人员查看刀闸二次回路原理接线图。操作人员可以根据刀闸二次回路原理接线图将变频器2、电机控制单元和模拟刀闸电机单元通过接线端子10与线束等连接形成刀闸二次回路。还可以对照刀闸二次回路原理接线图选择常见的故障类型在相应的刀闸二次回路接线位置快速设置或排查故障点。

实施例二

本实施例公开了一种电力系统故障排查培训装置，该电力系统故障排查培训装置与实施例一中的电力系统故障排查培训装置基本相同，主要区别点在于：本实施例的电力系统故障排查培训装置的箱体1内还包括包含多种操作工具的工具盒122，以供操作人员培训时使用。

具体地，上盖12的内侧设置有工具盒122，工具盒122内容纳有操作工具(图中未显示)，操作工具用于在刀闸二次回路内设置故障或排查故障。该工具盒122安装于变频器2的上方，便于操作人员取用。使得该电力系统故障排查培训装置的集成度较高，只需提供该电力系统故障排查培训装置即可进行培训作业，无需额外携带设置与排查故障的工具，方便携带和使用。

操作工具具有多种，例如，操作工具可以包括小螺丝刀、热熔套管、打火机以及剪刀等。工具盒122内开设有多个与操作工具相适配的限位槽(图中未显示)，限位槽与操作工具一一对应安装，实现了操作工具的稳固安装，便于操作人员准确拿取。

以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种电力系统故障排查培训装置，其特征在于，包括：

箱体(1)，所述箱体(1)包括下壳体(11)、操作面板(13)以及上盖(12)，所述上盖(12)铰接于所述下壳体(11)，并能够盖合于所述下壳体(11)的开口端；所述操作面板(13)的一端铰接于所述下壳体(11)的侧壁；

刀闸二次回路，所述刀闸二次回路至少包括变频器(2)、电机控制单元和模拟刀闸电机单元；所述变频器(2)设置于所述上盖(12)的内壁，所述电机控制单元设置于所述操作面板(13)上，所述模拟刀闸电机单元设置于所述下壳体(11)内；所述变频器(2)被配置为与外部电源电连接，以向所述刀闸二次回路提供三相交流电。

2.根据权利要求1所述的电力系统故障排查培训装置，其特征在于，所述上盖(12)的内壁设置有对照区(121)，所述对照区(121)内设置刀闸二次回路原理接线图。

3.根据权利要求1所述的电力系统故障排查培训装置，其特征在于，所述操作面板(13)相对于所述下壳体(11)具有展开位置和折叠位置；当所述操作面板(13)位于所述折叠位置时，所述操作面板(13)盖合于所述下壳体(11)的至少部分开口端，并能够操作所述电机控制单元检测所述刀闸二次回路是否存在故障；当所述操作面板(13)位于所述展开位置时，所述操作面板(13)位于所述箱体(1)的外部，以在所述刀闸二次回路中进行故障设置或故障排查。

4.根据权利要求3所述的电力系统故障排查培训装置，其特征在于，所述模拟刀闸电机单元包括安装于所述下壳体(11)内的电机(7)，位于所述折叠位置的所述操作面板(13)与所述下壳体(11)的开口端围成与所述电机(7)正对的观察孔(112)。

5.根据权利要求1所述的电力系统故障排查培训装置，其特征在于，所述电机控制单元包括按钮与空气开关，所述操作面板(13)开设有多个安装孔，所述按钮与所述空气开关分别安装于对应的所述安装孔内，且所述按钮与所述空气开关的操作端面凸出所述操作面板(13)的上表面，所述按钮与所述空气开关的接线端位于所述操作面板(13)的下表面。

6.根据权利要求5所述的电力系统故障排查培训装置，其特征在于，所述电机控制单元还包括合闸接触器(51)与分闸接触器(52)，所述合闸接触器(51)与所述分闸接触器(52)设置于所述操作面板(13)的下表面。

7.根据权利要求1所述的电力系统故障排查培训装置，其特征在于，所述操作面板(13)上与其铰接端相对的另一端的上表面设置有把手(132)。

8.根据权利要求1所述的电力系统故障排查培训装置，其特征在于，所述上盖(12)的内侧设置有工具盒(122)，所述工具盒(122)内容纳有操作工具，所述操作工具用于在所述刀闸二次回路内设置故障或排查故障。

9.根据权利要求8所述的电力系统故障排查培训装置，其特征在于，所述操作工具具有多种，所述工具盒(122)内开设有多个与所述操作工具相适配的限位槽，所述限位槽与所述操作工具一一对应安装。

10.根据权利要求1所述的电力系统故障排查培训装置，其特征在于，所述刀闸二次回路还包括接线端子(10)，所述接线端子(10)设置于所述下壳体(11)内且位于所述操作面板(13)的下方。

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