CN202134154U - 电能计量装置全真错误接线检测培训考核系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电能计量装置全真错误接线检测培训考核系统，包括有上位PC机、以太网通信控制器、PLC控制器、功率电源、接线转换继电器和电能计量表，所述的上位PC机通过以太网通信控制器与PLC控制器连接以进行通信，PLC控制器的输出端连接接线转换继电器，接线转换继电器串联在功率电源输出的模拟回路与电能计量表之间。本实用新型的优点在于：1、具有快速、灵活、隐蔽性好等优点；2、可实现电流短路、电流极性反接、电流相序跨相，电压三相三线与三相四线转换、电压极性反接、电压相序跨相、电压绝缘下降等大量二次回路错误接线的各种故障类型；3、具有快速稳定方便集成等优点，一台PC机可同时控制多个该装置。

Description

电能计量装置全真错误接线检测培训考核系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于对电网企业职工进行培训及考核的电能计量装置全真错误接线检测培训考核系统，适用于电能计量装置二次回路的故障检测及排除的培训考核。

背景技术

为保证电力系统的安全稳定运行，就需要在电力系统各级配电站(所)配备众多的用电业务检查员、配电运行维护工，配电试验检修工等各类工作人员，需要对这些电力企业职工进行生产岗位职业技能培训及认证考核。

电力生产岗位职业技能培训首先必须进行相应的理论性的讲解，然后再进行操作实训以便加深学员的理解，提高其技能操作水平。传统低压错误接线设置时都是由培训教师手工完成，模拟二次回路端子接触不良等各类故障，这种方式在实训中存在：设置故障的种类缺乏灵活性，操作复杂，而且隐秘性差等缺陷，而且不能真实的模拟现场故障。

电力系统受电端的各个用户，均须进行电力计量，按照电力计量数值完成电量的销售价值的实现。电力计量的基本工具是电力计量装置，电力计量装置发生相应的故障，或者由于人的技能素质原因发生的电力计量装置的错误接线，可能造成电力企业电量计量的损失，无法完成电量销售价值的实现。而对电能计量装置错误接线的检测是一项电力企业相关职业人员必需的职业技能，需要经过理论学习和实际操作的培训。建立一个与现行配电装置一致的培训考核系统，是培训相关技能人员的需要。电网企业为提高该类人员的技能水平，目前大多在相应的模拟实验柜上进行操作培训，与现场实际有一定的差距，不能达到实际培训上岗操作的目的。建立一种与现场设备一致、方便灵活、可模拟多种故障类型的全真低压错误接线模拟系统成为电力职工技能培训及考核的迫切需求。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提出一种电能计量装置全真错误接线检测培训考核系统，使学员在真实的环境中学习判断低压电能计量装置错误接线的识别及故障排除方法，能够满足电网企业职工的技能培训和认证考核。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：电能计量装置全真错误接线检测培训考核系统，其特征在于包括有上位PC机、以太网通信控制器、PLC控制器、功率电源、接线转换继电器和电能计量表，所述的上位PC机通过以太网通信控制器与PLC控制器连接以进行通信，PLC控制器的输出端连接接线转换继电器，接线转换继电器串联在功率电源输出的模拟回路与电能计量表之间。

按上述方案，所述的模拟回路包括有短路故障模拟回路、断路故障模拟回路、反极性故障模拟回路、反相序故障模拟回路或电压绝缘下降故障模拟回路。

按上述方案，所述的模拟回路中分别接有接线转换继电器触点，PLC控制器的输出端分别接各接线转换继电器的控制端。

按上述方案，所述的短路故障模拟回路或断路故障模拟回路直接由接线转换继电器触点串联或并联电路构成。

按上述方案，所述的反极性故障模拟回路或反相序模拟回路由交叉连接在模拟回路两端之间的接线转换继电器的两联动反向触点构成。

本实用新型的PLC控制器的输出控制接线转换继电器而改变功率电源的电压、电流输出引线接线方式，模拟低压错误接线，使学员在真实的环境中学习低压电能计量装置错误接线检测的方法，以及各种及故障现象的排除方法。

本实用新型可做为电力企业职工的职业技能培训及考核，在通电的全真配电装置上模拟实现各种电能计量装置错误接线，供电力企业职工作为检测和判断错误接线的培训考核。

为了培训学员处理异常和故障的能力，在实训中需要安排电能计量装置错误接线的现场故障，由学员进行故障识别和处理内容。目前较多的采用专用的模拟操作柜进行相应的培训，与现场的实际设备有一定的差距，不能达到培训后即可上岗操作的实际效果。而本实用新型是在全真的10kV典型客户实训室配电设备上，采用相关工业自动化控制技术，通过相关二次线的连接，按照培训教师的主观教学意愿，自动在全真配电设备的计量装置上设置各种故障点，学员通过现场检测发现并排除故障。达到与现场实际设备和真实故障一致的教学培训效果。

本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的功能主要通过10kV控制软件控制故障模拟器相应硬件模拟故障点继电器状态，来模拟生成并触发相应的故障，系统具有快速、灵活、隐蔽性好等优点，该系统只需在上位机中设置所需设置故障类型，即可自动实现相应故障的设置及恢复；

2、本实用新型可模拟故障种类较多，可实现电流短路、电流极性反接、电流相序跨相，电压三相三线与三相四线转换、电压极性反接、电压相序跨相、电压绝缘下降等大量二次回路错误接线的各种故障类型；

3、本实用新型的上位PC机软件通过以太网与以太网通信控制器连接，以太网通信方式具有快速稳定方便集成等优点，一台PC机可同时控制多个该装置。装置的具体执行器件选用PLC，PLC有快速度稳定的特点可保证系统稳定可靠运行。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构框图；

图2为本实用新型的短路故障模拟回路实施方法示意图；

图3为本实用新型的断路故障模拟回路实施方法示意图；

图4为本实用新型的反极性故障模拟回路实施方法示意图；

图5为本实用新型的反相序故障模拟回路实施方法示意图；

图6为本实用新型的电流回路低压故障模拟示意图；

图7为本实用新型的电压回路故障模拟示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

实施例1

本实用新型系统构成，如图1所示：电能计量装置全真错误接线检测培训考核系统，包括有上位PC机、以太网通信控制器、PLC控制器、功率电源、接线转换继电器和电能计量表，所述的上位PC机通过以太网通信控制器与PLC控制器连接进行通信以设置及复位故障模拟，PLC控制器的输出端连接接线转换继电器，PLC控制器为PC机命令的转换及控制输出连接接线转换继电器，功率电源输出所需电压，电源模拟回路，接线转换继电器串联在功率电源输出的模拟回路与电能计量表之间以实现全真错误接线的模拟，电能计量表用以监视功率电源输出电压、电流及功率(电能)。

所述的模拟回路包括有短路故障模拟回路、断路故障模拟回路、反极性故障模拟回路、反相序故障模拟回路或电压绝缘下降故障模拟回路。

所述的模拟回路中分别接有接线转换继电器触点，PLC控制器的输出端分别接各接线转换继电器的控制端。

所述的短路故障模拟回路或断路故障模拟回路直接由接线转换继电器触点串联或并联电路构成。

所述的反极性故障模拟回路或反相序模拟回路由交叉连接在模拟回路两端之间的接线转换继电器的两联动反向触点构成。

实施例2

如图2-3所示：

短路、断路故障模拟实施方法

如图2、图3所示为本系统一个实施例的断路、短路故障模拟回路两种状态示意图。图2所示为断路故障模拟，在回路中串入接线转换继电器常闭触点，当需要设置回路断路故障时，PC机控制PLC控制器使接线转换继电器得电而将该回路断开。图3所示为短路故障模拟，在回路中串入接线转换继电器常开触点，当需要设置回路短路故障时，PC机控制PLC控制器使接线转换继电器得电而将该回路短路。

实施例3

反极性、反相序故障实施方法

如图4-5所示为本系统一个实施例的极性转换故障模拟回路两种状态示意图。通过交叉在回路输入两端的两联动反向触点SA2-1、SA2-2，需要设置回路短路故障时，PC机控制PLC控制器使接线转换继电器SA2得电而实现输出与输入极性变反。为防止在触点变位过程中产生电弧烧坏触点，需增加保护继电器SA1，作用是在SA2之前由PLC控制器首先驱动SA1使其将输入端短接，这样触点SA2-1、SA2-2可以在不带电情况下实现变位，避免电弧损伤。变位完成后再由PLC控制接线转换继电器SA1断开触点(该保护只适用于电流回路，电压回路需增加开断保护继电器)。

这样只要PC机软件适当调控PLC控制器，即可借助各接线转换继电器触点的动作，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、反相序等多种低压错误接线的模拟从而为电力职工的培训及考核提供极大的便利。

实施例4

电流回路低压故障模拟

如图6所示，电流回路各故障点继电器的功能如下：

1)KA4、KA5、KA6：为电流回路极性转换继电器，用于模拟电流回路极性故障。当需要设置那一回路极性故障时通过PC机软件使PLC相应输出点得电接通，而接线转换继电器触点动作而将该回路极性反转。具体实施方法参照前面反极性、反相序故障实施方法示意。

2)KA1、KA2、KA3：为电流回路短路继电器，用于模拟电流回路短路故障。当需要设置那一回路短路故障时通过PC机软件使PLC相应输出点得电接通，而接线转换继电器触点动作而将该回路短路。具体实施方法参照前面短路、断路故障模拟实施方法示意。

3)KA7、KA8、KA9、KA10、KA11、KA12：为电流回路极相序转换继电器，用于模拟电流相序跨相故障。当需要设置那一回路相序故障时通过PC机软件使PLC相应输出点得电接通，而接线转换继电器触点动作而将两回路相序互换。具体实施方法参照前面反极性、反相序故障实施方法示意。

实施例4

电压回路故障模拟

如图7所示，电压回路各故障点继电器的功能如下：

1)KA4、KA5、KA6：为电压回路极性转换继电器，模拟电压回路极性故障。当需要设置那一回路极性故障时通过PC机软件使PLC相应输出点得电接通，而接线转换继电器触点动作而将该回路极性反转。具体实施方法参照前面反极性、反相序故障实施方法示意。

2)KA1、KA2、KA3：为220/57.7V电压转换继电器，模拟电压回路接故障。当需要设置那一回路电压故障时通过PC机软件使PLC相应输出点得电接通，而接线转换继电器触点动作而将该回路电压在220与57.7之间进行切换。

3)KA7、KA8、KA9、KA10：为电压回路开路继电器，模拟电压回路开路故障。当需要设置那一回路开路故障时通过PC机软件使PLC相应输出点得电接通，而接线转换继电器触点动作而将该回路开路。具体实施方法参照前面短路、断路故障模拟实施方法示意。

4)KA12、KA13、KA14、KA15：为电压回路绝缘下降继电器，模拟电压绝缘下降。当需要设置那一回路绝缘下降故障时通过PC机软件使PLC相应输出点得电接通，而接线转换继电器触点动作而将该回路通过电阻接地。

5)KA16、KA17、KA18：为电压回路相序继电器，用于模拟电压跨相故障。当需要设置那一回路相序故障时通过PC机软件使PLC相应输出点得电接通，而接线转换继电器触点动作而将两回路相序互换。具体实施方法参照前面反极性、反相序故障实施方法示意。

6)KA11：为三相四线或三相三线转换继电器，用于模拟电压回路接线故障。PC机软件使PLC相应输出点得电接通，而接线转换继电器触点动作使回路在三相三线和三相四线之间转换。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化和修饰，均仍属于本实用新型的范围内。

Claims (5)

1.电能计量装置全真错误接线检测培训考核系统，其特征在于包括有上位PC机、以太网通信控制器、PLC控制器、功率电源、接线转换继电器和电能计量表，所述的上位PC机通过以太网通信控制器与PLC控制器连接以进行通信，PLC控制器的输出端连接接线转换继电器，接线转换继电器串联在功率电源输出的模拟回路与电能计量表之间。

2.按权利要求1所述的电能计量装置全真错误接线检测培训考核系统，其特征在于所述的模拟回路包括有短路故障模拟回路、断路故障模拟回路、反极性故障模拟回路、反相序故障模拟回路或电压绝缘下降故障模拟回路。

3.按权利要求1或2所述的电能计量装置全真错误接线检测培训考核系统，其特征在于所述的模拟回路中分别接有接线转换继电器触点，PLC控制器的输出端分别接各接线转换继电器的控制端。

4.按权利要求2所述的电能计量装置全真错误接线检测培训考核系统，其特征在于所述的短路故障模拟回路或断路故障模拟回路直接由接线转换继电器触点串联或并联电路构成。

5.按权利要求2所述的电能计量装置全真错误接线检测培训考核系统，其特征在于所述的反极性故障模拟回路或反相序模拟回路由交叉连接在模拟回路两端之间的接线转换继电器的两联动反向触点构成。

Images