CN201174186Y - 用于继电保护实训的二次回路故障模拟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电力行业继电保护实训的二次回路故障模拟装置，属于职业培训设施技术领域。包括可编程序控制器还至少包括短路、断路故障模拟回路，绝缘下降、直流接地模拟回路，以及反极性、反相序交流模拟回路；所述模拟回路中分别接有扩展继电器触点，所述可编程序继电器的控制输出端分别接各扩展继电器。只要适当调控可编程控制器，即可借助各扩展继电器触点的动作，方便灵活地实现包括短路、断路，绝缘下降、直流接地，以及反极性、反相序等多种二次回路故障的模拟，从而为继电保护工的培训提供极大的便利。

Description

用于继电保护实训的二次回路故障模拟装置

技术领域

本实用新型涉及一种故障模拟装置，尤其是一种电力行业继电保护实训的二次回路故障模拟装置，属于职业培训设施技术领域。

背景技术

继电保护工是电力行业中的重要工种，因其技术含量高，长期以来培养一名合格的继电保护人员通常需要6至9年时间，而且通过率较低。为了缩短继电保护工的成长周期，提高成才率，目前在电力行业中普遍对继电保护工采取实训，利用真实的保护设备，搭建与真实变电站保护室相近似的实训环境，使员工在这样的环境中得到逼真的训练效果。

为了培训学员处理异常和故障的能力，在实训中需要安排二次回路故障识别和处理的内容。这种培训是由培训教师事先在二次回路上设置各种故障点，学员在校验继电保护装置过程中发现并排除故障。目前，在二次回路故障设置时，都是由培训教师手工完成，比如在二次电缆接入端子排的接头处缠绕绝缘胶带，用来模拟二次回路端子接触不良的故障。这种方式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，操作复杂，而且隐秘性差等。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对以上二次回路故障识别和处理实训存在的问题，提出一种可以为继电保护工培训提供方便的用于继电保护实训的二次回路故障模拟装置。

为了达到以上目，本实用新型用于继电保护实训的二次回路故障模拟装置包括可编程序控制器(PLC)，还至少包括短路、断路故障模拟回路，绝缘下降、直流接地模拟回路，以及反极性、反相序交流模拟回路；所述模拟回路中分别接有扩展继电器触点，所述可编程序继电器的控制输出端分别接各扩展继电器。

以上短路、断路故障模拟回路可以直接由扩展继电器触点串联电路构成。绝缘下降、直流接地模拟回路可以由继电器触点串接接地电阻构成。反极性、反相序交流模拟回路可以由交叉连接在交流输入两端之间的扩展继电器两联动反向触点构成。

这样，只要适当调控可编程控制器，即可借助各扩展继电器触点的动作，方便灵活地实现包括短路、断路，绝缘下降、直流接地，以及反极性、反相序等多种二次回路故障的模拟，从而为继电保护工的培训提供极大的便利。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1(a)和图1(b)为本实用新型一个实施例的短路、断路故障模拟回路两种状态示意图。

图2为本实用新型一个实施例的绝缘下降、直流接地模拟回路示意图。

图3为本实用新型一个实施例的反极性、反相序交流模拟回路示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的用于继电保护实训的二次回路故障模拟装置包括可编程序控制器、一组扩展继电器，以及短路、断路故障模拟回路，绝缘下降、直流接地模拟回路，和反极性、反相序交流模拟回路。可编程序继电器的控制输出端分别接各扩展继电器。可编程序控制器通讯接口与上位机连接。

针对培训需要，本实施例的装置设计了三种故障的模拟实现方式，分别如图1、图2和图3所示。

一、回路断线、短路故障

短路、断路故障模拟回路如图1(a)所示，直接由扩展继电器触点串联电路构成。通过PLC结点的开、合状态即可实现所需的模拟控制。也可以如图1(a)和图1(b)所示，分别借助扩展继电器的常闭和常开触点实现所需的模拟控制：当需要设置断线故障时，回路中串入扩展继电器的常闭触点，参见图1(a)；当需要设置短路故障时，回路中串入扩展继电器的常开触点，参见图2(b)。这样当继电器动作后常闭触点断开，常开触点闭合，使回路分别断开和导通，从而达到设置回路断线或短路故障的目的。

二、绝缘下降、直流接地故障

绝缘下降、直流接地模拟回路如图2所示，将扩展继电器的常开触点串联一端接地的小电阻R构成。当通过上位机经PLC控制扩展继电器的常开触点闭合，使所接的回路经小电阻接地，即可模拟出绝缘下降、直流接地故障的效果。

三、电压回路反极性、反相序故障

反极性、反相序交流模拟回路如图3所示，由跨接在交流输入两端之间的第一扩展继电器SA1的触点SA1-1和交叉连接在交流输入两端之间的第二扩展继电器SA2两联动反向触点SA2-1、SA2-2构成。设置反极性故障可以通过PLC控制扩展继电器SA2，使其触点SA2-1、SA2-2变位，即可实现输出和输入极性变反。为了防止在触点变位过程中电弧烧坏触点，增设了保护继电器SA1，其触点跨接在交流输入两端之间，作用是在驱动SA2之前，由PLC首先驱动SA1，其触点SA1-1闭合使输入端短接，这样触点SA2-1、SA2-2可以在不带电的情况下实现变位，避免电弧损伤。变位完成后再由PLC控制继电器SA1断开触点SA1-1。反相序故障的设置原理同上，只要对A、B、C三相同时设置反极性故障即可。

使用时，通过上位机向PLC发出指令，控制各扩展继电器触点的开、合状态，利用其接通或关断，使所接的回路导通或断开，即可设置各种二次回路故障，而且设置故障灵活，操作简便，具有良好的隐秘性，从而为继电保护工的培训提供极大的便利。

实验证明，本装置能模拟二次回路各种常见故障如下：

1交流电流回路的断线、交流电压回路的断线、短路；

2交流电流回路反相序。交流电压回路的反相序；

3直流回路的断线故障；

4直流回路的一点接地；

5直流回路的两点接地；

6断路器的跳、合闸线圈故障；

7断路器的操作机构压力异常；

8保护、测控装置的开入、开出回路的短路、断线故障；

由于故障设置具有隐秘性，因此避免了学员仅仅通过观察继电保护的端子排就能确定故障设置的位置，在日常培训和技能竞赛中具有很强的实用价值。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (5)

1、一种用于继电保护实训的二次回路故障模拟装置，包括可编程序控制器，其特征在于：还至少包括短路、断路故障模拟回路，绝缘下降、直流接地模拟回路，以及反极性、反相序交流模拟回路；所述模拟回路中分别接有扩展继电器触点，所述可编程序继电器的控制输出端分别接各扩展继电器。

2、根据权利要求1所述用于继电保护实训的二次回路故障模拟装置，其特征在于：所述短路、断路故障模拟回路直接由扩展继电器触点串联电路构成。

3、根据权利要求1所述用于继电保护实训的二次回路故障模拟装置，其特征在于：所述绝缘下降、直流接地模拟回路由继电器触点串接接地电阻构成。

4、根据权利要求1所述用于继电保护实训的二次回路故障模拟装置，其特征在于：所述反极性、反相序交流模拟回路由交叉连接在交流输入两端之间的扩展继电器两联动反向触点构成。

5、根据权利要求4所述用于继电保护实训的二次回路故障模拟装置，其特征在于：所述交流输入两端之间跨接有另一受控于所述可编程序控制器的扩展继电器触点。

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