CN203366624U

CN203366624U - 电力负荷程控模拟装置

Info

Publication number: CN203366624U
Application number: CN 201320396520
Authority: CN
Inventors: 路畅; 侯晓静; 王晨; 王学山; 赵颖
Original assignee: BEIJING BEIYANXING ELECTRIC POWER INSTRUMENTS Co Ltd
Current assignee: BEIJING BEIYANXING ELECTRIC POWER INSTRUMENTS Co Ltd
Priority date: 2013-07-04
Filing date: 2013-07-04
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2023-07-04

Abstract

本实用新型公开了一种电力负荷程控模拟装置，包括柜体、在柜体正面设有程控三相功率电源、控制/通讯模块、电力负荷管理终端、自动检测模块、四轮跳闸机构、辅助端子接线排及三相多功能电能表；所述三相多功能电能表、控制/通讯模块与程控三相功率电源连接；所述电力负荷管理终端的主端子通过导线与程控三相功率电源连接；所述电力负荷管理终端的辅助端子上设有连接点，通过导线与辅助端子接线排连接；所述控制/通讯模块与自动检测模块通过RS485通讯接口连接；所述四轮跳闸机构上设有连接点，通过导线与辅助端子接线排连接。本实用新型最大的特点使用安全和操作便捷、功能全面。

Description

电力负荷程控模拟装置

技术领域

本实用新型涉及一种程控模拟装置，尤其涉及一种应用于电力信息自动化领域的程控模拟装置。

背景技术

随着今年来我国社会经济的高速发展，总的电力负荷以每年百分之几到百分之十几的速度增长。而且有些负荷的系数很低，最大负荷与最小负荷的差别非常悬殊，因此单靠增加发电设备来满足负荷增长的需要，对整个国民经济来说是不合理。

新技术和新设备的引入，解决了上述问题。电力负荷终端能有计划的指导和控制电力负荷的增长速度，指导负荷用电、限制某些负荷在系统尖峰时的用电，尽量减少尖峰负荷的数值，使系统综合负荷曲线更平坦，充分发挥已有发电设备及供电设备的利用率。电力部门相关岗位人员为了更好的学习和掌握此类设备，需要能够模拟现场环境的培训设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种性能安全可靠，操作简便的电力负荷程控模拟装置。

一种电力负荷程控模拟装置，包括柜体、在柜体正面设有程控三相功率电源、控制/通讯模块、电力负荷管理终端、自动检测模块、四轮跳闸机构、辅助端子接线排及三相多功能电能表；其中：

所述三相多功能电能表、控制/通讯模块与程控三相功率电源连接；所述电力负荷管理终端的主端子通过导线与程控三相功率电源连接；所述电力负荷管理终端的辅助端子上设有连接点，通过导线与辅助端子接线排连接；所述控制/通讯模块与自动检测模块通过RS485通讯接口连接；所述四轮跳闸机构上设有连接点，通过导线与辅助端子接线排连接。

所述三相多功能电能表均匀排布在所述柜体的中上部，所述电力负荷管理终端及辅助接线端子排安装在所述柜体的中部，所述四轮跳闸机构安装在所述柜体的中下部，所述程控三相功率电源安装在所述柜体的下部。

所述三相多功能电能表为三相三线多功能电能表或三相四线多功能电能表。

所述程控三相功率电源包括单片机、与单片机连接的显示单元、键盘单元、通讯单元、波形存储单元、D/A转换单元、直流基准单元；所述波形存储单元预置数字量的电压电流三相波形；所述D/A转换单元参考直流基准单元的直流基准由单片机按照特定的时序把数字量转换成模拟量，生成模拟的电压电流三相波形；所述三相电压电流波形送入到三相功放中放大；所述采样单元采样输出信号一路送显示单元实时显示，另一路反馈到功放，实时微调输出；所述通讯单元采用光电耦合方式连接上位机和程控三相功率电源。

所述控制/通讯模块包括单片机、RS485模块和RS232模块，所述单片机分别连接RS232模块和RS485模块。

本实用新型电力负荷程控模拟装置，还包括TA和TV二次出线接线排，将程控三相功率电源的电压、电流输出连接到接线排，用于模拟TA和TV的二次侧接线。

本实用新型电力负荷程控模拟装置，还包括电流指示表，通过导线连接到TA和TV二次出线接线排。

本实用新型电力负荷程控模拟装置，还包括定时计时器，所述定时计时器连接在装置RS485总线上，接收上位机指令。

本实用新型的积极效果：本电力负荷程控模拟装置具有各种漏电、触电、过负荷保护功能，保证老师、学员及设备的安全，是集培训学习、理论验证、实际操作、考核考试于一体的多功能实训设备。该装置最大的特点使用安全和操作便捷、功能全面。

本装置能满足供电部门员工对于电力系统用电信息计量设备、采集设备的安装使用及常见故障处理培训项目需要。适用于各劳动职业技能鉴定部门、供电系统基层单位，电力培训部门、大中专、技校、职校。

附图说明

图1是本实用新型的结构图；

图2是本实用新型的程控三相功率电源的结构框图；

图3是本实用新型的控制/通讯模块的结构框图；

图4是本实用新型的自动检测模块的结构框图；

图5是本实用新型的定时计时器的结构框图。

其中：1、2—三相多功能电能表；3—柜体；4—电力负荷管理终端；5—辅助端子接线排；6—四轮跳闸机构；7—电流指示表；8—TA和TV二次出线接线排。

具体实施方式

在本实用新型中所述电力负荷管理终端的分/合闸控制包括以下步骤：

1）学员按照相关图纸自行连接电力负荷管理终端的辅助端子排，与四轮跳闸机构辅助端子接线排连线；

2）装置通过自动检测模块判断学员连线的正误，并在计算机上给于提示；学员按照提示更改错误的接线。

3）通过计算机远程控制电力负荷管理终端，进行遥控分/合闸操作。学员通过观测跳闸机构，判断分/合闸成功。

以下结合附图，对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型电力负荷程控模拟装置，结构为计量柜式，屏体材料采用优质材料（冷轧钢板等），牢固、美观，独特的工业造型设计，表面采用磷化喷塑处理，总体尺寸为800×800×2100毫米；设有玻璃门，门上安装带把手的弹子锁；在柜体底部安装钢制万向脚轮和固定地脚。

该电力负荷程控模拟装置包括柜体3、在柜体3正面设有程控三相功率电源、控制/通讯模块、电力负荷管理终端4、自动检测模块、四轮跳闸机构6、辅助端子接线排5及三相多功能电能表1、2；其中：

所述三相多功能电能表1、2、控制/通讯模块与程控三相功率电源连接；所述电力负荷管理终端4的主端子通过导线与程控三相功率电源连接；所述电力负荷管理终端4的辅助端子上设有连接点，通过导线与辅助端子接线排5连接；所述控制/通讯模块与自动检测模块通过RS485通讯接口连接；所述四轮跳闸机构6上设有连接点，通过导线与辅助端子接线排5连接。

所述三相多功能电能表1、2均匀排布在所述柜体3正面的中上部，为三相三线或三相四线多功能电能表，供操作者接线、查看不同接线时的挂表状态并辅以断开继电器使之在自动检测时成为独立测试点；所述电力负荷管理终端4及辅助接线端子排5安装在所述柜体3的中部，所述四轮跳闸机构6安装在所述柜体3的中下部，模拟现场断路器操作按钮开关和指示灯，可以本地人工控制也可以通过负控终端软件实现功控、电控和遥控（人工远程）；所述辅助端子接线排5通过导线将电力负荷终端4辅助端子和跳闸机构连接点连接到端子排，此端子排辅以断开继电器使之在自动检测时成为独立测试点，供操作者接线使用；所述程控三相功率电源及TA和TV二次出线接线排8安装在所述柜体3的下部，程控三相功率电源输出三相电压和电流，用来模拟计量柜二次侧的电压电流信号，此电压电流信号同时供给多功能电能表1、2和电力负荷管理终端4；TA和TV二次出线接线排8模拟现场电压、电流互感器的二次侧接线，用于操作者测量。

本实用新型电力负荷程控模拟装置，还包括电流指示表7，通过导线连接到TA和TV二次出线接线排8。

在柜体下方还装有电源线、保险、总开关、专用接地端子及计算机接口。

如图2所示，程控三相功率电源包括：单片机、与单片机连接的显示单元、键盘单元、通讯单元、波形存储单元、D/A转换单元、直流基准单元。单片机采用W78E58，分别控制显示单元、波形存储单元、D/A转换单元、直流基准单元。波形存储单元预置数字量的电压电流三相波形，D/A转换单元参考直流基准单元的直流基准由单片机按照特定的时序把数字量转换成模拟量，生成模拟的电压电流三相波形。三相电压电流波形送入到三相功放中放大。采样单元采样输出信号一路送显示单元实时显示，另一路反馈到功放，实时微调输出。通讯单元采用光电耦合方式连接上位机和程控三相功率电源，可由上位机通过RS232通讯方式程序控制程控三相功率电源。键盘单元与单片机相连，可由操作者控制三相功率电源器的电流、电源、相位输出。

程控三相功率电源具备完善的电压、电流的保护措施，确保操作者的人身安全；通过计算机可以任意调节电压、电流和相位，模拟现场负荷状态的变化。

如图3所示，控制/通讯模块包括：单片机、RS485模块、RS232模块。其中，单片机采用C8051F340，由单片机分别连接RS232、RS485模块完成RS232通讯方式转换为RS485通讯方式。

该控制/通讯模块能够控制程控三相电源的电压、电流输出；将RS232通讯方式转换为RS485通讯方式。

如图4所示，自动检测模块包括：单片机、RS485模块、隔离电路、继电器阵列和测试点引入。把操作者需要接线的位置设计成可以独立测试的各点（电力负荷终端辅助端子），利用继电器、隔离器件和单片机内部比较器判断两点间是否连线。模块中共有800多对点的接线检测，覆盖了操作者的所有接线检查。

该自动检测模块针对操作者对负荷管理终端负荷管理终端与辅助接线端子排接线，装置通过测量模块自动进行检查，自动判断出正误点并将结果上传置计算机，并在计算机上显示操作者的实际接线图，方便老师或考官进行考核。

如图5所示，本实用新型还包括一定时计时器，采用独立单片机，连接在装置RS485总线上，接收上位机指令完成授时、倒计时、显示功能。

该定时计时器显示当前的系统时间或当设置练习考试时间后倒计时使用，用于提醒操作者，方便练习考试。

Claims

1.一种电力负荷程控模拟装置，包括柜体、在柜体正面设有程控三相功率电源、控制/通讯模块、电力负荷管理终端、自动检测模块、四轮跳闸机构、辅助端子接线排及三相多功能电能表；其中：

2.如权利要求1所述的电力负荷程控模拟装置，其特征在于，所述三相多功能电能表均匀排布在所述柜体的中上部，所述电力负荷管理终端及辅助接线端子排安装在所述柜体的中部，所述四轮跳闸机构安装在所述柜体的中下部，所述程控三相功率电源安装在所述柜体的下部。

3.如权利要求1所述的电力负荷程控模拟装置，其特征在于，所述三相多功能电能表为三相三线多功能电能表或三相四线多功能电能表。

4.如权利要求1所述的电力负荷程控模拟装置，其特征在于，所述程控三相功率电源包括单片机、与单片机连接的显示单元、键盘单元、通讯单元、波形存储单元、D/A转换单元、直流基准单元；所述波形存储单元预置数字量的电压电流三相波形；所述D/A转换单元参考直流基准单元的直流基准由单片机按照特定的时序把数字量转换成模拟量，生成模拟的电压电流三相波形；所述三相电压电流波形送入到三相功放中放大；所述采样单元采样输出信号一路送显示单元实时显示，另一路反馈到功放，实时微调输出；所述通讯单元采用光电耦合方式连接上位机和程控三相功率电源。

5.如权利要求1所述的电力负荷程控模拟装置，其特征在于，所述控制/通讯模块包括单片机、RS485模块和RS232模块，所述单片机分别连接RS232模块和RS485模块。

6.如权利要求1所述的电力负荷程控模拟装置，其特征在于，还包括TA和TV二次出线接线排，将程控三相功率电源的电压、电流输出连接到接线排，用于模拟TA和TV的二次侧接线。

7.如权利要求1所述的电力负荷程控模拟装置，其特征在于，还包括电流指示表，通过导线连接到TA和TV二次出线接线排。

8.如权利要求1所述的电力负荷程控模拟装置，其特征在于，还包括定时计时器，所述定时计时器连接在装置RS485总线上，接收上位机指令。