CN202282093U - 一种多功能继电保护教学实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种教学实验装置，尤其是涉及一种多功能继电保护教学实验装置。一种多功能继电保护教学实验装置，其特征在于，包括依次相连的电源、第一测量部件、变压部件、模拟断路部件、第二测量部件以及线路模型部件。因此，本实用新型具有如下优点：1.将专业课程理论与实践相结合，既能进行各专业课程的教学实验，又能进行专业知识的综合性应用与研究的教学实验基地，便于学生运用所学知识，培养实际动手能力、综合应用能力和创新能力；2.可以进行自主介入编程；3.在该实验平台上不仅能够进行单个继电器的特性试验，还可利用实验平台提供的软硬件和有关的物理模型进行各种复杂的综合性实验。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种教学实验装置，尤其是涉及一种多功能继电保护教学实验装置。
背景技术
电力系统是地球上最大的人造系统，电力系统的安全稳定运行倍受全球关注，继电保护是电力系统安全稳定运行的保护神，继电保护装置一直以来在电力系统中处在十分重要的位置。
大学本科教学中《电气工程基础》、《电力系统继电保护》、《电力系统综合实验》等是实践性较强的课程，它直接面向电力系统自动化领域中的工程实际，在教学中需要涉及到大量的实际系统运行维护方面的要求和规范，因此需要一种满足时代要求的新型教学实验系统。
电力系统继电保护经历了从晶体管型、电磁型、整流型、集成电路型到目前的微机型等若干阶段，其发展历程不但伴随着电路理论、电机学、电力系统的基础理论的发展，还与电子、通讯、计算机与信息等新兴前沿科学技术的飞速发展密切相关。因此，在大学本科生继电保护的教学中存在着一些问题。
（1）综合知识运用问题：继电保护所包含的知识容量大，涉及面广、梯度大，其研究对象－电力系统比较具体，但其理论确比较抽象，加上学生对实际电力系统了解有限，普遍感觉到这门课程难学，因此必须加强实践环节，让学生有感性认识，帮助学生对难点的理解，提高对继电保护的学习兴趣。
（2）基本概念理解问题：继电保护所涉及到的很多基本概念以及分析问题的视角与学生前续所学知识有一定区别，如保护的选择性问题、距离保护、差动保护的动作特性问题等等，简单的将书本上的定义照本宣科的告诉学生，短时间内学生很难理解，只有学生亲自动手，深入实验，才能真正理解各种保护的动作原理，掌握基本概念。
（3）新、老知识的融合问题：继电保护的发展从传统模拟式保护延续到如今的微机保护，微机保护既有传承传统模拟式保护的原理，又有建立在微机保护特有基础上的保护原理。虽然传统模拟式保护现在已经在电力系统应用很少，但不少微机保护所用的原理仍然来自于传统的模拟式保护，只不过将其原理经过数字化、离散化便于微机实现而已。通过对传统方式方法的实验教学能够直观地加强继电保护原理的理解，同时对微机保护的建模有很好地促进作用。
（4）目前许多高校有电力系统继电保护实验装置，但该实验装置运行方式单一，不能进行综合型的线路保护、阻抗保护、变压器保护实验，不能介入式编程。许多实验设备其实验内容较少，设备利用率较低，学生实际动手的机会较少。
为了培养面向21世纪的复合型技术人才，通过综合化的专业实践教学来培养学生的综合思维能力和综合处理问题的能力是非常重要且十分有效的手段。鉴于以往的绝大部分专业实验教学主要是分散而独立的原理验证实验和单元实验，实验室开设的实验中对学生的综合思维能力和综合处理问题能力的培养不够，与现实对学生的要求形成了很大的反差。因此，探索电力系统实践教学新模式，促进专业精品课程建设，提高学生分析和解决复杂问题的能力，已成为大学综合化专业实践教学和实验室建设的关键。
实用新型内容
本实用新型主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种将专业课程理论与实践相结合，既能进行各专业课程的教学实验，又能进行专业知识的综合性应用与研究的教学实验基地，便于学生运用所学知识，培养实际动手能力、综合应用能力和创新能力的一种多功能继电保护教学实验装置。
本实用新型再有一目的是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种可以进行自主介入编程的一种多功能继电保护教学实验装置。
本实用新型还有一目的是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种在该实验平台上不仅能够进行单个继电器的特性试验，还可利用实验平台提供的软硬件和有关的物理模型进行各种复杂的综合性实验的一种多功能继电保护教学实验装置。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种多功能继电保护教学实验装置，其特征在于，包括依次相连的电源、第一测量部件、变压部件、模拟断路部件、第二测量部件以及线路模型部件。
在上述的一种多功能继电保护教学实验装置，所述的第一测量部件包括与电源相连的接触器KM1、与所述接触器KM1相连并用来接入电流测量仪表的测量孔，所述测量孔接上述变压部件的输入端，该测量孔和变压部件之间连接有用于测量线路电流的的第一电流互感器CT1。
在上述的一种多功能继电保护教学实验装置，所述变压部件包括输入端与上述测量孔相连的变压器TM1，所述变压器TM1输出端与上述模拟断路部件相连。
在上述的一种多功能继电保护教学实验装置，所述模拟断路部件包括一端与上述变压器TM1输出端连接的模拟阻抗RS，所述模拟阻抗RS 另一端接系统模拟阻抗选择开关SAV3，所述系统模拟阻抗选择开关SAV3接一线路模拟断路器KM2。
在上述的一种多功能继电保护教学实验装置，所述第二测量部件包括一端与上述线路模拟断路器KM2连接的系统模拟阻抗选择开关SAV1，所述系统模拟阻抗选择开关SAV1另一端连接有接线路限流电阻R1，所述线路模拟断路器KM2和系统模拟阻抗选择开关SAV1之间还连接有用于测量电路电流的第二电流互感器CT2。
在上述的一种多功能继电保护教学实验装置，所述线路模型部件通过一可变电阻Rd 与上述线路限流电阻R1连接的线路限流电阻R2，所述可变电阻Rd 可变端连接有线路模拟断路器KM3，所述线路限流电阻R2上还并联有负载DX。
在上述的一种多功能继电保护教学实验装置，还包括一电流电压保护部件，所述电流电压保护部件包括与上述第一电流互感器CT2并联的电流电压保护器，所述的电流电压保护器还通过一变压器TM2与上述线路模拟断路器KM2连接，所述的电流电压保护器上还并联有一移相器。
在上述的一种多功能继电保护教学实验装置，还包括一设置在线路模拟断路器KM2和第二电流互感器CT2之间的电压互感器PT。
因此，本实用新型具有如下优点：1. 将专业课程理论与实践相结合，既能进行各专业课程的教学实验，又能进行专业知识的综合性应用与研究的教学实验基地，便于学生运用所学知识，培养实际动手能力、综合应用能力和创新能力；2. 可以进行自主介入编程；3. 在该实验平台上不仅能够进行单个继电器的特性试验，还可利用实验平台提供的软硬件和有关的物理模型进行各种复杂的综合性实验。
附图说明
图1 为本实用新型的电路原理示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
一种多功能继电保护教学实验装置，包括依次相连的电源、第一测量部件、变压部件、模拟断路部件、第二测量部件以及线路模型部件。
第一测量部件包括与电源相连的接触器KM1、与所述接触器KM1相连并用来接入电流测量仪表的测量孔，所述测量孔接上述变压部件的输入端，该测量孔和变压部件之间连接有用于测量线路电流的的第一电流互感器CT1。
变压部件包括输入端与上述测量孔相连的变压器TM1，所述变压器TM1输出端与上述模拟断路部件相连。
模拟断路部件包括一端与上述变压器TM1输出端连接的模拟阻抗RS，所述模拟阻抗RS 另一端接系统模拟阻抗选择开关SAV3，所述系统模拟阻抗选择开关SAV3接一线路模拟断路器KM2。
第二测量部件包括一端与上述线路模拟断路器KM2连接的系统模拟阻抗选择开关SAV1，所述系统模拟阻抗选择开关SAV1另一端连接有接线路限流电阻R1，所述线路模拟断路器KM2和系统模拟阻抗选择开关SAV1之间还连接有用于测量电路电流的第二电流互感器CT2。
线路模型部件通过一可变电阻Rd 与上述线路限流电阻R1连接的线路限流电阻R2，所述可变电阻Rd 可变端连接有线路模拟断路器KM3，所述线路限流电阻R2上还并联有负载DX。
本实用新型还包括一电流电压保护部件，所述电流电压保护部件包括与上述第一电流互感器CT2并联的电流电压保护器，所述的电流电压保护器还通过一变压器TM2与上述线路模拟断路器KM2连接，所述的电流电压保护器上还并联有一移相器，一设置在线路模拟断路器KM2和第二电流互感器CT2之间的电压互感器PT。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (8)
1. 一种多功能继电保护教学实验装置，其特征在于，包括依次相连的电源、第一测量部件、变压部件、模拟断路部件、第二测量部件以及线路模型部件。
2. 根据权利要求1所述的一种多功能继电保护教学实验装置，其特征在于，所述的第一测量部件包括与电源相连的接触器KM1、与所述接触器KM1相连并用来接入电流测量仪表的测量孔，所述测量孔接上述变压部件的输入端，该测量孔和变压部件之间连接有用于测量线路电流的的第一电流互感器CT1。
3.根据权利要求2所述的一种多功能继电保护教学实验装置，其特征在于，所述变压部件包括输入端与上述测量孔相连的变压器TM1，所述变压器TM1输出端与上述模拟断路部件相连。
4. 根据权利要求3所述的一种多功能继电保护教学实验装置，其特征在于，所述模拟断路部件包括一端与上述变压器TM1输出端连接的模拟阻抗RS，所述模拟阻抗RS 另一端接系统模拟阻抗选择开关SAV3，所述系统模拟阻抗选择开关SAV3接一线路模拟断路器KM2。
5. 根据权利要求4所述的一种多功能继电保护教学实验装置，其特征在于，所述第二测量部件包括一端与上述线路模拟断路器KM2连接的系统模拟阻抗选择开关SAV1，所述系统模拟阻抗选择开关SAV1另一端连接有接线路限流电阻R1，所述线路模拟断路器KM2和系统模拟阻抗选择开关SAV1之间还连接有用于测量电路电流的第二电流互感器CT2。
6. 根据权利要求5所述的一种多功能继电保护教学实验装置，其特征在于，所述线路模型部件通过一可变电阻Rd 与上述线路限流电阻R1连接的线路限流电阻R2，所述可变电阻Rd 可变端连接有线路模拟断路器KM3，所述线路限流电阻R2上还并联有负载DX。
7. 根据权利要求6所述的一种多功能继电保护教学实验装置，其特征在于，还包括一电流电压保护部件，所述电流电压保护部件包括与上述第一电流互感器CT2并联的电流电压保护器，所述的电流电压保护器还通过一变压器TM2与上述线路模拟断路器KM2连接，所述的电流电压保护器上还并联有一移相器。
8. 根据权利要求7所述的一种多功能继电保护教学实验装置，其特征在于，还包括一设置在线路模拟断路器KM2和第二电流互感器CT2之间的电压互感器PT。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104181413A (zh) * | 2014-07-23 | 2014-12-03 | 国家电网公司 | 多功能型继电保护实验装置及使用方法 |
| CN105810065A (zh) * | 2016-05-10 | 2016-07-27 | 浙江求是科教设备有限公司 | 一种微机变压器保护教学装置 |
| CN110400501A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-11-01 | 广东科瑞德电气科技有限公司 | 一种继电保护教学培训系统 |
| CN111681509A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-09-18 | 广州大学 | 一种网络型微机继电保护实验系统及方法 |
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