CN205910922U - 一种小型电源线路备自投实验设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种小型电源线路备自投实验设备，包括主回路、控制回路和信号回路，所述主回路连接于火线L1、火线L2和零线N之间，所述控制回路连接于火线L3和零线N之间，所述信号回路连接于火线L3和零线N之间，本实用新型可应用于高校电力系统相关专业的实验装置，可帮助学生加深对理论知识的理解，培养学生独立解决问题的习惯，提高学生的动手能力，从而缩小教学环节与实际工作的差距，满足高校转型时期对复合型人才的培养需求。

Description

一种小型电源线路备自投实验设备

技术领域

本实用新型涉及电气工程相关专业的教学实验领域，尤其涉及一种小型电源线路备自投实验设备。

背景技术

备用电源自动投入装置(简称备自投)是目前电力行业中为保证供电可靠性，常用的安全自动装置，能够实现线路(电源进线)的备自投或母联备自投。其中线路备自投是指由双回路供电的负荷，当在用的电源进线失压且另一回电源进线有电压时，备自投装置可以切除原供电线路而转由另一回线路供电。现有电气工程相关专业的教学实验环节中所用备自投装置存在以下缺陷：

(1)实际生产中使用的产品动作不直观。实际生产中使用的备自投装置虽然有成熟的产品，但由于备自投产品采用高性能单片机微机实现备自投的逻辑控制，动作过程并不直观，不利于学生对装置原理的理解；

(2)现有实验装置的功能单一。目前教学实践用的备自投装置功能比较简单，仅能实现两个电源互为备用的运行方式，而无法实现两个电源一主一备的运行方式，而且跟生产用备自投装置一样，将所有的原件封装在一个装置中，学生也无法观察装置的动作原理和控制过程，同样不利于学生对装置原理的理解；

(3)装置开放性不足，不能提供动手平台。现有的备自投装置，无论是实际生产用的装置还是实验教学装置，其动作过程都不直观，且学生无法对现有的备自投装置进行设计、安装和调试，从而无法满足目前高校转型中对应用技术型人才的培养需求。

发明内容

本实用新型要解决以上技术问题，提供一种小型电源线路备自投实验设备，应用于电气工程相关专业的教学实验环节。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种小型电源线路备自投实验设备，包括主回路、控制回路和信号回路，所述主回路连接于火线L1、火线L2和零线N之间，所述控制回路连接于火线L3和零线N之间，所述信号回路连接于火线L3和零线N之间，

所述主回路包括继电器1B线圈、继电器2B线圈、继电器5KC线圈、白色指示灯3HW、白色指示灯4HW，所述火线L1通过刀闸3073分别连接所述继电器1B线圈和刀闸3043的输入端，所述继电器1B线圈的输出端连接至零线N，所述刀闸3043的输出端依次连接交流接触器304的常开触点、刀闸3041、刀闸3021、交流接触器302的常开触点、刀闸3024和所述白色指示灯3HW的输入端，所述白色指示灯3HW的输出端连接至零线N，所述火线L2通过刀闸3063分别连接所述继电器2B线圈和刀闸3033的输入端，所述继电器2B线圈的输出端连接至零线N，所述刀闸3033的输出端依次连接交流接触器303的常开触点、刀闸3031、刀闸3011、交流接触器301的常开触点、刀闸3014和所述白色指示灯4HW的输入端，所述白色指示灯4HW的输出端连接至零线N，所述继电器5KC线圈的输入端连接常开按钮9SB的输入端，所述常开按钮9SB的输出端分别与所述刀闸3041和所述刀闸3031的输出端相连，所述继电器5KC线圈的输出端连接至零线N，

所述控制回路包括交流接触器301线圈、交流接触器302线圈、交流接触器303线圈、交流接触器304线圈、继电器1KC线圈、继电器2KC线圈、继电器3KC线圈、继电器4KC线圈、继电器11KC线圈、继电器3TJ线圈、继电器4TJ线圈、时间继电器4KT线圈、时间继电器3KT线圈、继电器1KB线圈、继电器2KB线圈、继电器3KB线圈、继电器4KB线圈，所述火线L3通过转换开关SA分别连接常开按钮1SB、继电器1B的常闭触点、常开按钮2SB、继电器2B的常闭触点、继电器1KB的常开触点、继电器2KB的常开触点、转换开关SA1-1、转换开关SA1-2、常开按钮10SB、常开按钮11SB、继电器11KC线圈的输入端，所述常开按钮1SB的输出端依次连接常闭按钮2SB、继电器3KC的常闭触点、继电器4KC线圈和继电器4TJ的常闭触点，所述继电器4KC线圈的两端还并联所述交流接触器304线圈，所述继电器1B的常闭触点的输出端连接所述继电器4TJ线圈的输入端，所述常开按钮2SB的输出端依次连接常闭按钮1SB、继电器4KC的常闭触点、继电器3KC线圈、继电器3TJ的常闭触点和继电器3KB的常闭触点，所述继电器3KC线圈的两端还并联所述交流接触器303线圈，所述继电器2B的常闭触点连接继电器3TJ线圈的输入端，所述继电器1KB的常开触点连接时间继电器4KT线圈的输入端，所述继电器2KB的常开触点连接时间继电器3KT线圈的输入端，所述转换开关SA1-1的输出端分别连接所述继电器1KB线圈、继电器2KB线圈的输入端，所述继电器1KB线圈的输出端依次连接继电器2B的常闭触点、继电器1B的常开触点，所述继电器2KB线圈的输出端依次连接继电器1B的常闭触点、继电器2B的常开触点，所述转换开关SA1-2的输出端分别连接所述继电器3KB线圈、继电器4KB线圈的输入端，所述继电器3KB线圈的输出端依次连接继电器4KB的常闭触点、继电器1B的常开触点，所述继电器4KB线圈的输出端连接至所述继电器2KB线圈的输出端，所述常开按钮10SB的输出端依次连接所述交流接触器302线圈和常闭按钮7SB，所述交流接触器302线圈的两端还并联所述继电器2KC线圈，所述常开按钮11SB的输出端依次连接所述交流接触器301线圈和常闭按钮8SB，所述交流接触器301线圈的两端还并联所述继电器1KC线圈，所述继电器4TJ的常闭触点、所述继电器4TJ线圈、所述继电器3KB的常闭触点、所述继电器3TJ线圈、所述时间继电器4KT线圈、所述时间继电器3KT线圈、所述继电器1B的常开触点、所述继电器2B的常开触点、所述常闭按钮7SB、所述常闭按钮8SB和所述继电器11KC线圈的输出端均连接至零线N，

所述按钮1SB的两端还并联时间继电器4KT的常开触点和交流接触器304的常开触点，所述继电器1B的常闭触点的两端还并联常开按钮5SB和继电器1KJ的常开触点，所述按钮2SB的两端还并联时间继电器3KT的常开触点和交流接触器303的常开触点，所述继电器2B的常闭触点的两端还并联继电器1KJ的常开触点和按钮6SB，所述继电器1KB的常开触点的两端还并联继电器3KB的常开触点，所述继电器2KB的常开触点的两端还并联继电器4KB的常开触点，所述按钮10SB的两端还并联交流接触器302的常开触点，所述按钮11SB的两端还并联交流接触器301的常开触点，

信号回路包括绿色指示灯4HG、红色指示灯4HR、绿色指示灯3HG、红色指示灯3HR、绿色指示灯2HG、红色指示灯2HR、绿色指示灯1HG、红色指示灯1HR、指示灯3073H、指示灯3063H、指示灯4HY、指示灯5HY、指示灯6HY、指示灯8HY、继电器1KJ线圈、继电器2KJ线圈、继电器3KJ线圈、继电器12KC线圈、电喇叭DD、电铃DL，

所述火线L3分别连接继电器4KC的常开触点、继电器4KC的常闭触点、继电器3KC的常开触点、继电器3KC的常闭触点、刀闸3073、刀闸3063、转换开关SA1-1、转换开关SA1-2、交流接触器302的常开触点、继电器2KC的常闭触点、交流接触器301的常开触点、继电器1KC的常闭触点、继电器1KJ的常开触点、继电器2KJ的常开触点、常开按钮13SB、常开按钮14SB、继电器5KC的常开触点、继电器12KC线圈、常开按钮16SB、常开按钮17SB的输入端，所述继电器4KC的常开触点的输出端连接所述红色指示灯4HR的输入端，所述继电器4KC的常闭触点的输出端连接所述绿色指示灯4HG的输入端，所述继电器3KC的常开触点的输出端连接所述红色指示灯3HR的输入端，所述继电器3KC的常闭触点的输出端连接所述绿色指示灯3HG的输入端，所述刀闸3073的输出端连接所述指示灯3073H的输入端，所述刀闸3063的输出端连接所述指示灯3063H的输入端，所述转换开关SA1-1的输出端连接所述指示灯6HY的输入端，所述转换开关SA1-2的输出端连接所述指示灯8HY的输入端，所述交流接触器302的常开触点的输出端连接所述红色指示灯2HR的输入端，所述继电器2KC的常闭触点的输出端连接所述绿色指示灯2HG的输入端，所述交流接触器301的常开触点的输出端连接所述红色指示灯1HR的输入端，所述继电器1KC的常闭触点的输出端连接所述绿色指示灯1HG的输入端，所述继电器1KJ的常开触点的输出端依次连接继电器1KJ线圈和常闭按钮18SB，所述继电器2KJ的常开触点的输出端依次连接继电器2KJ线圈和常闭按钮12SB，所述常开按钮13SB的输出端连接所述指示灯4HY的输入端，所述常开按钮14SB的输出端连接所述电喇叭DD的输入端，所述继电器5KC的常开触点的输出端依次连接继电器3KJ线圈和常闭按钮15SB，所述继电器12KC线圈的输出端连接所述继电器11KC的常闭触点的输入端，所述常开按钮16SB的输出端连接所述电铃DL的输入端，所述常开按钮17SB的输出端连接所述指示灯5HY的输入端，

所述继电器1KJ的常开触点的两端还并联继电器5KC的常开触点，所述继电器2KJ的常开触点的两端还并联继电器5KC的常开触点，所述常开按钮13SB的两端还并联继电器2KJ的常开触点，所述常开按钮14SB的两端还并联继电器3KJ的常开触点，所述火线L3和继电器3KJ线圈的输入端之间还并联继电器3KJ的常开触点，所述常开按钮16SB的两端还并联继电器12KC的常开触点，所述常开按钮17SB的两端还并联继电器12KC的常开触点，

所述红色指示灯4HR、所述绿色指示灯4HG、所述红色指示灯3HR、所述绿色指示灯3HG、所述指示灯3073H、所述指示灯3063H、所述指示灯6HY、所述指示灯8HY、所述红色指示灯2HR、所述绿色指示灯2HG、所述红色指示灯1HR、所述绿色指示灯1HG、所述常闭按钮18SB、所述常闭按钮12SB、所述指示灯4HY、所述电喇叭DD、所述常闭按钮15SB、所述继电器11KC的常闭触点、所述电铃DL、所述指示灯5HY的输出端均连接至零线N。

本实用新型具有的优点和积极效果是：一种小型电源线路备自投实验设备，不仅采用了传统的继电器等搭建备自投控制电路，而且提供了一个35kV变电站的35kV部分的电气模型，可以对备自投所控制的主电路进行模拟，是动作逻辑更直观、动作效果更明显；主电路、控制回路、信号回路图可以对变电站模型进行仿真，使软件仿真和实验装置结合使用，能够模拟拟变电运行工作中的多个状态，如：变电站备自投、倒闸操作、日常维护、故障跳闸、预告信号告警等多个状态，与实际工作结合紧密；还提供一个开放的实验平台，学生不但可以观察动作过程，而且可以自己动手对装置进行安装调试，在巩固理论知识的同时，还可以提供动手环节，从而提高学生的动手实践能力，满足应用技术型人才的培养需求。本实用新型可应用于高校电力系统相关专业的实验装置，可帮助学生加深对理论知识的理解，培养学生独立解决问题的习惯，提高学生的动手能力，从而缩小教学环节与实际工作的差距，满足高校转型时期对复合型人才的培养需求。

附图说明

图1是主回路电路图；

图2是控制回路电路图；

图3是信号回路电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。

如图1-3所示，一种小型电源线路备自投实验设备，包括主回路、控制回路和信号回路，所述主回路连接于火线L1、火线L2和零线N之间，所述控制回路连接于火线L3和零线N之间，所述信号回路连接于火线L3和零线N之间，

所述主回路包括继电器1B线圈、继电器2B线圈、继电器5KC线圈、白色指示灯3HW、白色指示灯4HW，所述火线L1通过刀闸3073分别连接所述继电器1B线圈和刀闸3043的输入端，所述继电器1B线圈的输出端连接至零线N，所述刀闸3043的输出端依次连接交流接触器304的常开触点、刀闸3041、刀闸3021、交流接触器302的常开触点、刀闸3024和所述白色指示灯3HW的输入端，所述白色指示灯3HW的输出端连接至零线N，所述火线L2通过刀闸3063分别连接所述继电器2B线圈和刀闸3033的输入端，所述继电器2B线圈的输出端连接至零线N，所述刀闸3033的输出端依次连接交流接触器303的常开触点、刀闸3031、刀闸3011、交流接触器301的常开触点、刀闸3014和所述白色指示灯4HW的输入端，所述白色指示灯4HW的输出端连接至零线N，所述继电器5KC线圈的输入端连接常开按钮9SB的输入端，所述常开按钮9SB的输出端分别与所述刀闸3041和所述刀闸3031的输出端相连，所述继电器5KC线圈的输出端连接至零线N，

所述控制回路包括交流接触器301线圈、交流接触器302线圈、交流接触器303线圈、交流接触器304线圈、继电器1KC线圈、继电器2KC线圈、继电器3KC线圈、继电器4KC线圈、继电器11KC线圈、继电器3TJ线圈、继电器4TJ线圈、时间继电器4KT线圈、时间继电器3KT线圈、继电器1KB线圈、继电器2KB线圈、继电器3KB线圈、继电器4KB线圈，所述火线L3通过转换开关SA分别连接常开按钮1SB、继电器1B的常闭触点、常开按钮2SB、继电器2B的常闭触点、继电器1KB的常开触点、继电器2KB的常开触点、转换开关SA1-1、转换开关SA1-2、常开按钮10SB、常开按钮11SB、继电器11KC线圈的输入端，所述常开按钮1SB的输出端依次连接常闭按钮2SB、继电器3KC的常闭触点、继电器4KC线圈和继电器4TJ的常闭触点，所述继电器4KC线圈的两端还并联所述交流接触器304线圈，所述继电器1B的常闭触点的输出端连接所述继电器4TJ线圈的输入端，所述常开按钮2SB的输出端依次连接常闭按钮1SB、继电器4KC的常闭触点、继电器3KC线圈、继电器3TJ的常闭触点和继电器3KB的常闭触点，所述继电器3KC线圈的两端还并联所述交流接触器303线圈，所述继电器2B的常闭触点连接继电器3TJ线圈的输入端，所述继电器1KB的常开触点连接时间继电器4KT线圈的输入端，所述继电器2KB的常开触点连接时间继电器3KT线圈的输入端，所述转换开关SA1-1的输出端分别连接所述继电器1KB线圈、继电器2KB线圈的输入端，所述继电器1KB线圈的输出端依次连接继电器2B的常闭触点、继电器1B的常开触点，所述继电器2KB线圈的输出端依次连接继电器1B的常闭触点、继电器2B的常开触点，所述转换开关SA1-2的输出端分别连接所述继电器3KB线圈、继电器4KB线圈的输入端，所述继电器3KB线圈的输出端依次连接继电器4KB的常闭触点、继电器1B的常开触点，所述继电器4KB线圈的输出端连接至所述继电器2KB线圈的输出端，所述常开按钮10SB的输出端依次连接所述交流接触器302线圈和常闭按钮7SB，所述交流接触器302线圈的两端还并联所述继电器2KC线圈，所述常开按钮11SB的输出端依次连接所述交流接触器301线圈和常闭按钮8SB，所述交流接触器301线圈的两端还并联所述继电器1KC线圈，所述继电器4TJ的常闭触点、所述继电器4TJ线圈、所述继电器3KB的常闭触点、所述继电器3TJ线圈、所述时间继电器4KT线圈、所述时间继电器3KT线圈、所述继电器1B的常开触点、所述继电器2B的常开触点、所述常闭按钮7SB、所述常闭按钮8SB和所述继电器11KC线圈的输出端均连接至零线N，

所述按钮1SB的两端还并联时间继电器4KT的常开触点和交流接触器304的常开触点，所述继电器1B的常闭触点的两端还并联常开按钮5SB和继电器1KJ的常开触点，所述按钮2SB的两端还并联时间继电器3KT的常开触点和交流接触器303的常开触点，所述继电器2B的常闭触点的两端还并联继电器1KJ的常开触点和按钮6SB，所述继电器1KB的常开触点的两端还并联继电器3KB的常开触点，所述继电器2KB的常开触点的两端还并联继电器4KB的常开触点，所述按钮10SB的两端还并联交流接触器302的常开触点，所述按钮11SB的两端还并联交流接触器301的常开触点，

信号回路包括绿色指示灯4HG、红色指示灯4HR、绿色指示灯3HG、红色指示灯3HR、绿色指示灯2HG、红色指示灯2HR、绿色指示灯1HG、红色指示灯1HR、指示灯3073H、指示灯3063H、指示灯4HY、指示灯5HY、指示灯6HY、指示灯8HY、继电器1KJ线圈、继电器2KJ线圈、继电器3KJ线圈、继电器12KC线圈、电喇叭DD、电铃DL，

所述火线L3分别连接继电器4KC的常开触点、继电器4KC的常闭触点、继电器3KC的常开触点、继电器3KC的常闭触点、刀闸3073、刀闸3063、转换开关SA1-1、转换开关SA1-2、交流接触器302的常开触点、继电器2KC的常闭触点、交流接触器301的常开触点、继电器1KC的常闭触点、继电器1KJ的常开触点、继电器2KJ的常开触点、常开按钮13SB、常开按钮14SB、继电器5KC的常开触点、继电器12KC线圈、常开按钮16SB、常开按钮17SB的输入端，所述继电器4KC的常开触点的输出端连接所述红色指示灯4HR的输入端，所述继电器4KC的常闭触点的输出端连接所述绿色指示灯4HG的输入端，所述继电器3KC的常开触点的输出端连接所述红色指示灯3HR的输入端，所述继电器3KC的常闭触点的输出端连接所述绿色指示灯3HG的输入端，所述刀闸3073的输出端连接所述指示灯3073H的输入端，所述刀闸3063的输出端连接所述指示灯3063H的输入端，所述转换开关SA1-1的输出端连接所述指示灯6HY的输入端，所述转换开关SA1-2的输出端连接所述指示灯8HY的输入端，所述交流接触器302的常开触点的输出端连接所述红色指示灯2HR的输入端，所述继电器2KC的常闭触点的输出端连接所述绿色指示灯2HG的输入端，所述交流接触器301的常开触点的输出端连接所述红色指示灯1HR的输入端，所述继电器1KC的常闭触点的输出端连接所述绿色指示灯1HG的输入端，所述继电器1KJ的常开触点的输出端依次连接继电器1KJ线圈和常闭按钮18SB，所述继电器2KJ的常开触点的输出端依次连接继电器2KJ线圈和常闭按钮12SB，所述常开按钮13SB的输出端连接所述指示灯4HY的输入端，所述常开按钮14SB的输出端连接所述电喇叭DD的输入端，所述继电器5KC的常开触点的输出端依次连接继电器3KJ线圈和常闭按钮15SB，所述继电器12KC线圈的输出端连接所述继电器11KC的常闭触点的输入端，所述常开按钮16SB的输出端连接所述电铃DL的输入端，所述常开按钮17SB的输出端连接所述指示灯5HY的输入端，

所述继电器1KJ的常开触点的两端还并联继电器5KC的常开触点，所述继电器2KJ的常开触点的两端还并联继电器5KC的常开触点，所述常开按钮13SB的两端还并联继电器2KJ的常开触点，所述常开按钮14SB的两端还并联继电器3KJ的常开触点，所述火线L3和继电器3KJ线圈的输入端之间还并联继电器3KJ的常开触点，所述常开按钮16SB的两端还并联继电器12KC的常开触点，所述常开按钮17SB的两端还并联继电器12KC的常开触点，

所述红色指示灯4HR、所述绿色指示灯4HG、所述红色指示灯3HR、所述绿色指示灯3HG、所述指示灯3073H、所述指示灯3063H、所述指示灯6HY、所述指示灯8HY、所述红色指示灯2HR、所述绿色指示灯2HG、所述红色指示灯1HR、所述绿色指示灯1HG、所述常闭按钮18SB、所述常闭按钮12SB、所述指示灯4HY、所述电喇叭DD、所述常闭按钮15SB、所述继电器11KC的常闭触点、所述电铃DL、所述指示灯5HY的输出端均连接至零线N。

本装置包括由①主回路、②控制回路、③信号回路三个部分组成：主回路模拟电力系统中的双电源供电降压变电站的35kV部分，由断路器(装置中用交流接触器模拟)、隔离开关(装置中用转换开关模拟)、线路电压检测装置(装置中用中间继电器模拟线路电压互感器及电压继电器)、熔断器、负荷(LED灯)等元件组成；控制回路由中间继电器、分合闸按钮、时间继电器、转换开关等元件构成；信号回路由交流接触器和继电器的辅助触点、信号继电器(装置中用中间继电器模拟)、信号指示灯、按钮、事故音响(电喇叭)、预告信号音响(电铃)等元件组成。

本装置能够实现的功能如下：

(1)三模式备用电源自动投入

能够实现线路备自投的工作要求，可以实现备自投的退出、两条电源进线互为备用、一条电源作为主电源，另一条电源作为备用电源三种供电模式，且能够防止电源环网运行，符合线路备自投的要求。

(2)变电站倒闸操作模拟

可以结合CADE-SIMU软件，模拟电力运行人员刀闸操作的全部过程：在软件上模拟预演变电站倒闸操作过程，预演完成后，可以在装置上进行实际的操作。

(3)电力故障模拟

①按下9SB模拟故障(可看做负荷端短路引起电流速断保护、电流限时速断保护、过流保护动作)，则跳开已合闸进线开关303或304并发出事故信号(事故音响信号电喇叭响，事故光字牌信号指示灯亮)，同时闭锁备自投装置，确保其不动作，以免扩大事故范围、对故障点造成冲击。

②通过开合转换开关3063、3073，模拟电源进线306、307是否带电。

③通过转换开关SA的投退，可以模拟控制回路断线，并启动控制回路断线告警(预告信号包括预告声音信号电铃和预告光字牌信号指示灯)。

(4)变电站人员日常工作项目模拟

①按下事故光字牌实验按钮13SB可以检验事故光字牌指示灯是否完好。

②按下事故音响实验按钮14SB可以检验事故音响电喇叭是否完好。

③按下预告信号光字牌实验按钮17SB可以检验预告信号光字牌指示灯是否完好。

④按下预告音响实验按钮16SB可以检验预告信号音响电喇叭是否完好。

本装置的电路工作原理及过程如下：

1通过插座接通装置电源，用转换开关SA投入备自投控制电源。

2合上刀闸3033、3031、3043、3041，为对35kV母线供电做准备。

3通过选择开关SA1选择备自投运行状态(备自投装置三个状态：①SA1-0位置——备自投退出；②SA1-1位置——306、307互为备自投；③SA1-2位置——307为主电源，306为备用电源)。

3.1当备自投装置处于SA1-0位置时，备自投不工作。

3.2当备自投装置处于SA1-1位置时，装置检测电源进线306、307电压：

3.2.1若电源306、307均不带电，备自投装置不动作；

3.2.2若电源306、307均带电，备自投装置保持系统现有运行方式；

3.2.3若电源306带电、307不带电，备自投装置动作，跳开304开关，延时合上303开关，使用电源306为负荷供电；

3.2.4若307带电、306不带电，备自投装置动作，跳开303开关，延时合上304开关，使用电源307为负荷供电。

3.3当备自投装置处于SA1-2位置时，装置检测电源进线306、307电压：

3.3.1若电源306、307均不带电，备自投装置不动作；

3.3.2若电源306、307均带电，备自投装置跳开303开关，延时合上304开关，使用电源307为负荷供电；

3.3.3若电源306带电、307不带电，备自投装置动作，跳开304开关，延时合上303开关，使用电源306为负荷供电；

3.3.4若307带电、306不带电，备自投装置动作，跳开303开关，延时合上304开关，使用电源307为负荷供电。

4检测线路是否有故障：

4.1如果有故障，则跳开对应开关，并启动事故音响(电喇叭)、事故光字牌(指示灯)、闭锁备自投装置；

4.2若没有故障，则保持对负荷供电。

本装置具有以下优点：

(1)本装置采用传统的交流接触器(模拟电力系统中的QF)、转换开关(模拟电力系统中的QS)和继电器进行搭建，通过触点的动作，可以让学生明显地感受到装置的逻辑动作过程，从而加深对装置原理的理解；

(2)本实验装置可以实现多种备自投方式，可根据运行需求实现备自投的投入、切除，其中，备自投的投入可以是两个电源互为备用的运行方式，也可以是一个电源作为主电源、一个电源作为备用电源的运行方式；

(3)本装置通过结合CADE-SIMU软件绘制的原理图，可以仿真电力系统倒闸操作的模拟预演过程，真实地反映出电力系统中的倒闸操作流程，从而减少理论学习过程及实际工作之间的差距；

(4)所有的元件均可以拆装和重新接线，可以让学生在理解装置工作原理的基础上，自主设计、安装、调试出满足要求的装置，从而提高了学生的动手能力，满足应用技术型人才的培养需求；

(5)能够实现模拟线路故障引起事故跳闸(事故跳闸后电源不投入)和事故信号、预告信号试验、控制回路断线告警等功能；

(6)本装置使用中间继电器代替现实工作电路中的电压互感器和电压继电器，从而节省了投资；

(7)备自投切换时，能够防止线路环网运行；

(8)本装置除可以作为实验装置使用外，也可以用于实际生产中，作为使用220V交流单相供电设备的备自投装置。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (1)

1.一种小型电源线路备自投实验设备，其特征在于：包括主回路、控制回路和信号回路，所述主回路连接于火线L1、火线L2和零线N之间，所述控制回路连接于火线L3和零线N之间，所述信号回路连接于火线L3和零线N之间，

所述主回路包括继电器1B线圈、继电器2B线圈、继电器5KC线圈、白色指示灯3HW、白色指示灯4HW，所述火线L1通过刀闸3073分别连接所述继电器1B线圈和刀闸3043的输入端，所述继电器1B线圈的输出端连接至零线N，所述刀闸3043的输出端依次连接交流接触器304的常开触点、刀闸3041、刀闸3021、交流接触器302的常开触点、刀闸3024和所述白色指示灯3HW的输入端，所述白色指示灯3HW的输出端连接至零线N，所述火线L2通过刀闸3063分别连接所述继电器2B线圈和刀闸3033的输入端，所述继电器2B线圈的输出端连接至零线N，所述刀闸3033的输出端依次连接交流接触器303的常开触点、刀闸3031、刀闸3011、交流接触器301的常开触点、刀闸3014和所述白色指示灯4HW的输入端，所述白色指示灯4HW的输出端连接至零线N，所述继电器5KC线圈的输入端连接常开按钮9SB的输入端，所述常开按钮9SB的输出端分别与所述刀闸3041和所述刀闸3031的输出端相连，所述继电器5KC线圈的输出端连接至零线N，

所述控制回路包括交流接触器301线圈、交流接触器302线圈、交流接触器303线圈、交流接触器304线圈、继电器1KC线圈、继电器2KC线圈、继电器3KC线圈、继电器4KC线圈、继电器11KC线圈、继电器3TJ线圈、继电器4TJ线圈、时间继电器4KT线圈、时间继电器3KT线圈、继电器1KB线圈、继电器2KB线圈、继电器3KB线圈、继电器4KB线圈，所述火线L3通过转换开关SA分别连接常开按钮1SB、继电器1B的常闭触点、常开按钮2SB、继电器2B的常闭触点、继电器1KB的常开触点、继电器2KB的常开触点、转换开关SA1-1、转换开关SA1-2、常开按钮10SB、常开按钮11SB、继电器11KC线圈的输入端，所述常开按钮1SB的输出端依次连接常闭按钮2SB、继电器3KC的常闭触点、继电器4KC线圈和继电器4TJ的常闭触点，所述继电器4KC线圈的两端还并联所述交流接触器304线圈，所述继电器1B的常闭触点的输出端连接所述继电器4TJ线圈的输入端，所述常开按钮2SB的输出端依次连接常闭按钮1SB、继电器4KC的常闭触点、继电器3KC线圈、继电器3TJ的常闭触点和继电器3KB的常闭触点，所述继电器3KC线圈的两端还并联所述交流接触器303线圈，所述继电器2B的常闭触点连接继电器3TJ线圈的输入端，所述继电器1KB的常开触点连接时间继电器4KT线圈的输入端，所述继电器2KB的常开触点连接时间继电器3KT线圈的输入端，所述转换开关SA1-1的输出端分别连接所述继电器1KB线圈、继电器2KB线圈的输入端，所述继电器1KB线圈的输出端依次连接继电器2B的常闭触点、继电器1B的常开触点，所述继电器2KB线圈的输出端依次连接继电器1B的常闭触点、继电器2B的常开触点，所述转换开关SA1-2的输出端分别连接所述继电器3KB线圈、继电器4KB线圈的输入端，所述继电器3KB线圈的输出端依次连接继电器4KB的常闭触点、继电器1B的常开触点，所述继电器4KB线圈的输出端连接至所述继电器2KB线圈的输出端，所述常开按钮10SB的输出端依次连接所述交流接触器302线圈和常闭按钮7SB，所述交流接触器302线圈的两端还并联所述继电器2KC线圈，所述常开按钮11SB的输出端依次连接所述交流接触器301线圈和常闭按钮8SB，所述交流接触器301线圈的两端还并联所述继电器1KC线圈，所述继电器4TJ的常闭触点、所述继电器4TJ线圈、所述继电器3KB的常闭触点、所述继电器3TJ线圈、所述时间继电器4KT线圈、所述时间继电器3KT线圈、所述继电器1B的常开触点、所述继电器2B的常开触点、所述常闭按钮7SB、所述常闭按钮8SB和所述继电器11KC线圈的输出端均连接至零线N，

所述按钮1SB的两端还并联时间继电器4KT的常开触点和交流接触器304的常开触点，所述继电器1B的常闭触点的两端还并联常开按钮5SB和继电器1KJ的常开触点，所述按钮2SB的两端还并联时间继电器3KT的常开触点和交流接触器303的常开触点，所述继电器2B的常闭触点的两端还并联继电器1KJ的常开触点和按钮6SB，所述继电器1KB的常开触点的两端还并联继电器3KB的常开触点，所述继电器2KB的常开触点的两端还并联继电器4KB的常开触点，所述按钮10SB的两端还并联交流接触器302的常开触点，所述按钮11SB的两端还并联交流接触器301的常开触点，

信号回路包括绿色指示灯4HG、红色指示灯4HR、绿色指示灯3HG、红色指示灯3HR、绿色指示灯2HG、红色指示灯2HR、绿色指示灯1HG、红色指示灯1HR、指示灯3073H、指示灯3063H、指示灯4HY、指示灯5HY、指示灯6HY、指示灯8HY、继电器1KJ线圈、继电器2KJ线圈、继电器3KJ线圈、继电器12KC线圈、电喇叭DD、电铃DL，

所述火线L3分别连接继电器4KC的常开触点、继电器4KC的常闭触点、继电器3KC的常开触点、继电器3KC的常闭触点、刀闸3073、刀闸3063、转换开关SA1-1、转换开关SA1-2、交流接触器302的常开触点、继电器2KC的常闭触点、交流接触器301的常开触点、继电器1KC的常闭触点、继电器1KJ的常开触点、继电器2KJ的常开触点、常开按钮13SB、常开按钮14SB、继电器5KC的常开触点、继电器12KC线圈、常开按钮16SB、常开按钮17SB的输入端，所述继电器4KC的常开触点的输出端连接所述红色指示灯4HR的输入端，所述继电器4KC的常闭触点的输出端连接所述绿色指示灯4HG的输入端，所述继电器3KC的常开触点的输出端连接所述红色指示灯3HR的输入端，所述继电器3KC的常闭触点的输出端连接所述绿色指示灯3HG的输入端，所述刀闸3073的输出端连接所述指示灯3073H的输入端，所述刀闸3063的输出端连接所述指示灯3063H的输入端，所述转换开关SA1-1的输出端连接所述指示灯6HY的输入端，所述转换开关SA1-2的输出端连接所述指示灯8HY的输入端，所述交流接触器302的常开触点的输出端连接所述红色指示灯2HR的输入端，所述继电器2KC的常闭触点的输出端连接所述绿色指示灯2HG的输入端，所述交流接触器301的常开触点的输出端连接所述红色指示灯1HR的输入端，所述继电器1KC的常闭触点的输出端连接所述绿色指示灯1HG的输入端，所述继电器1KJ的常开触点的输出端依次连接继电器1KJ线圈和常闭按钮18SB，所述继电器2KJ的常开触点的输出端依次连接继电器2KJ线圈和常闭按钮12SB，所述常开按钮13SB的输出端连接所述指示灯4HY的输入端，所述常开按钮14SB的输出端连接所述电喇叭DD的输入端，所述继电器5KC的常开触点的输出端依次连接继电器3KJ线圈和常闭按钮15SB，所述继电器12KC线圈的输出端连接所述继电器11KC的常闭触点的输入端，所述常开按钮16SB的输出端连接所述电铃DL的输入端，所述常开按钮17SB的输出端连接所述指示灯5HY的输入端，

所述继电器1KJ的常开触点的两端还并联继电器5KC的常开触点，所述继电器2KJ的常开触点的两端还并联继电器5KC的常开触点，所述常开按钮13SB的两端还并联继电器2KJ的常开触点，所述常开按钮14SB的两端还并联继电器3KJ的常开触点，所述火线L3和继电器3KJ线圈的输入端之间还并联继电器3KJ的常开触点，所述常开按钮16SB的两端还并联继电器12KC的常开触点，所述常开按钮17SB的两端还并联继电器12KC的常开触点，

所述红色指示灯4HR、所述绿色指示灯4HG、所述红色指示灯3HR、所述绿色指示灯3HG、所述指示灯3073H、所述指示灯3063H、所述指示灯6HY、所述指示灯8HY、所述红色指示灯2HR、所述绿色指示灯2HG、所述红色指示灯1HR、所述绿色指示灯1HG、所述常闭按钮18SB、所述常闭按钮12SB、所述指示灯4HY、所述电喇叭DD、所述常闭按钮15SB、所述继电器11KC的常闭触点、所述电铃DL、所述指示灯5HY的输出端均连接至零线N。