CN209028866U - 一种用于实操培训的10kV线路保护模拟系统 - Google Patents

Abstract

一种用于实操培训的10kV线路保护模拟系统，属控制领域。其在手动合闸回路中，设置有第一断路器位置辅助接点机械动作模拟电路和断路器储能辅助接点机械动作模拟电路；在手动分闸回路中，设置有第二断路器位置辅助接点机械动作模拟电路。其利用中间继电器的电接点回路来模拟、代替断路器辅助接点的机械回路，以反映断路器位置信息的断路器辅助接点状态变化；利用时间继电器模拟断路器储能辅助接点状态变化，控制未储能灯的开、断，来反映当断路器合闸后储能的过程；其将实际操作培训中难以理解的线路保护内部原理和回路结构合理的表现出来，能够进行继电器校验、整组试验和流变校验等训练。可广泛用于10KV线路保护装置的教学和训练领域。

Description

一种用于实操培训的10kV线路保护模拟系统

技术领域

本实用新型属于控制领域，尤其涉及一种用于实操培训的10kV线路保护模拟系统。

背景技术

继电保护装置运行的可靠性，除了与装置的原理、配置和制造质量等因素有关之外，还与设计、安装、调试、运行及检修人员对装置原理、接线、整定原则、调试方法等内容的掌握程度和运维检修的水平密切相关。因此，加强对继电保护检修人员的技术培训，改善继电保护保护装置的运维检修水平，能够有效的提高电力系统的安全稳定运行。

目前很多供电公司搭建了培训基地用于员工的技术培训。然而培训基地存在以下几个问题：

1、继电保护装置多采用的是微机型，虽然使得保护功能非常丰富，能够实现复杂的保护原理，但是继保人员无法从外部直观的了解其内部的运行机理、输入输出特性和电气二次回路，造成了对保护装置原理和电气二次系统构成的认识上的不足；

2、培训基地一般与班组办公室的距离较远，使得大量的时间花费在路程上，同时一个培训基地对应很多班组，每个班组需通过申请审批后方可使用，不够便捷。

部分高校和科研院所也开发了一些继电保护模拟系统，使得继保的培训变得方便，但这些系统多采用纯软件仿真模式，并不能反映真实设备的原理及实现过程，只是对设备或系统的操作界面进行模拟，真实度较差，不能满足继保专业人员的培训要求。

因此，为了给继保工作人员提供更为便捷的实验教学和科研创新平台，亟需研制了一种有效的、便于实操(实际操作)的继电保护模拟系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于实操培训的10kV线路保护模拟系统。其利用中间继电器的电接点回路来模拟、代替断路器辅助接点的机械回路，以反映断路器位置信息的断路器辅助接点状态变化；利用时间继电器模拟断路器储能辅助接点状态变化，来控制未储能灯的开、断，来反映当断路器合闸后储能的过程；其将实际操作培训中难以理解的线路保护内部原理和回路结构合理的表现出来，能够进行继电器校验、整组试验和流变校验等训练。

本实用新型的技术方案是：提供一种用于实操培训的10kV线路保护模拟系统，包括直流控制电源回路、重合闸保护回路、断路器控制回路中的前加速、过流、零流、手动合闸回路和手动分闸回路，其特征是：

在手动合闸回路中，设置有第一断路器位置辅助接点机械动作模拟电路和断路器储能辅助接点机械动作模拟电路；

在手动分闸回路中，设置有第二断路器位置辅助接点机械动作模拟电路。

具体的，所的第一断路器位置辅助接点机械动作模拟电路由第一中间继电器的第一常闭接点HQJ-1、第一中间继电器的控制线圈HQJ和第二中间继电器的第二常闭接点TQJ-2构成；其中，第一中间继电器第一常闭接点HQJ-1的一端经合闸控制接点与正小母线端+KM连接，第一中间继电器第一常闭接点HQJ-1的另一端，经第一中间继电器的控制线圈HQJ与负小母线端—KM连接；第二中间继电器的第二常闭接点TQJ-2的一端与正小母线端+KM连接，第二中间继电器第二常闭接点TQJ-2的另一端，经第一中间继电器的控制线圈HQJ与负小母线端—KM连接。

具体的，所述的断路器储能辅助接点机械动作模拟电路由时间中间继电器及其常开接点SZJ1构成；其中，时间中间继电器控制线圈的一端，经合闸控制接点与正小母线端+KM连接，时间中间继电器的控制线圈的另一端，与负小母线端—KM连接；时间中间继电器常开接点SZJ1的一端，与正小母线端+KM连接，时间中间继电器常开接点SZJ1的另一端，经信号灯BD与负小母线端—KM连接。

具体的，所述的第二断路器位置辅助接点机械动作模拟电路由第二中间继电器的第一常闭接点TQJ-1、第二中间继电器的控制线圈TQJ和第一中间继电器的第二常闭接点HQJ-2构成；其中，第二中间继电器的第一常闭接点TQJ-1的一端经分闸控制接点与正小母线端+KM连接，第二中间继电器第一常闭接点TQJ-1的另一端，经第二中间继电器的控制线圈TQJ与负小母线端—KM连接；第一中间继电器的第二常闭接点HQJ-2的一端与正小母线端+KM连接，第一中间继电器第二常闭接点HQJ-2的另一端，经第二中间继电器的控制线圈TQJ与负小母线端—KM连接。

进一步的，所述第二中间继电器的第二常闭接点TQJ-2与第一中间继电器的控制线圈HQJ，构成合闸自保电路。

进一步的，所述第一中间继电器的第二常闭接点HQJ-2与第二中间继电器的控制线圈TQJ，构成分闸自保电路。

与现有技术比较，本实用新型的优点是：

1、直观性，使用了电磁型继电器，能够直观的看出各种故障情况下保护动作特性，使得继保培训更加形象具体。

2、安全性，本系统利用中间继电器和时间继电器来模拟一次辅助系统,这样就不涉及一次高压设备，可以保证人身安全。

3、便捷性，由于整个系统是用二次设备和电子元器件搭建，占地面积小，既可以放在班组里进行内部培训，也可以带到其它地方进行展示或运用。

4、经济性，系统使用的大部分原件都是现有实际控制系统相同类型的元器件或备件，研发成本较低。

附图说明

图1是本实用新型第一、第二断路器位置辅助接点机械动作模拟电路线路图；

图2是本实用新型断路器储能辅助接点机械动作模拟电路图；

图3是本实用新型10kV线路保护模拟系统原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

图1中，给出了本技术方案第一、第二断路器位置辅助接点机械动作模拟电路的线路图，该技术方案的关键点，实际上就是利用第一、第二中间继电的第一常闭接点HQJ-1和TQJ-1来分别模拟断路器位置辅助接点的通、断。

具体动作情况如下：当手动合闸或重合闸接通合闸回路时，合闸线圈HQJ带电，第一中间继电的第二常闭接点HQJ-2断开，导致分闸线圈TQJ失电，同时合闸线圈HQJ通过第二中间继电的第二常闭接点TQJ-2自保持，这样最终结果是第一中间继电的第一常闭接点HQJ-1断开，第二中间继电的第一常闭接点TQJ-1闭合。

当手动分闸或保护动作接通跳闸回路时，分闸线圈TQJ带电，第二中间继电的第二常闭接点TQJ-2断开，导致合闸线圈HQJ失电，同时分闸线圈TQJ通过第一中间继电的第二常闭接点HQJ-2自保持，这样最终结果是第二中间继电的第一常闭接点TQJ-1断开，第一中间继电的第一常闭接点HQJ-1闭合。

明显地，采用本技术方案的10kV线路保护模拟系统在搭建直流回路时，将中间继电器接入到分、合闸回路中，利用电回路来代替机械回路，来模拟反映分、合闸信息的断路器位置辅助接点的通、断。

图2中，本技术方案采用时间中间继电器的常开接点SZJ1来模拟断路器储能辅助接点。

具体动作情况如下：当断路器(开关)手动合闸或者重合闸动作时，图2中合闸触点接通，时间中间继电器SZJ1的电压线圈带电，时间中间继电器的常开延时断开触点SZJ1闭合接通(用以模拟断路器储能辅助接点的持续闭合)，“未储能”灯BD亮；维持一段时间(通常是4s到8s，这段时间实际上就是在模拟断路器储能的过程，该时间可根据SZJ1的动作时间来设置“未储能”灯亮的持续时间)，然后断路器储能辅助接点断开(实际上是时间中间继电器的常开延时断开触点SZJ1延时断开)，“未储能”灯BD灭。

同样地，采用本技术方案的10kV线路保护模拟系统，在搭建信号回路时，利用时间继电器模拟断路器储能辅助接点的动作过程，以控制“未储能”灯的亮、灭，来模拟当断路器合闸后的储能过程。

图3中，按照本技术方案的思路，设计构件了10kV线路保护模拟装置的原理图，其包括直流回路、交流回路和信号回路，能够实现10KV线路保护上的前加速、过流、零流和重合闸等保护功能。

本技术方案的思路，是利用电流互感器、过流继电器、电流继电器、重合闸继电器、双自保继电器、中间继电器、信号继电器、空气开关、压板、控制开关、红灯、绿灯、白灯、电阻、试验端子排、时间中间继电器、光字牌等二次设备和电子元器件来搭建一个10kV线路保护模拟装置，实现10KV线路保护上的前加速、过流、零流和重合闸等保护功能，将培训中难以理解的线路保护内部原理和回路结构合理的表现出来，能够进行继电器校验、整组试验和流变校验等训练。其直观性强、安全性好、占地面积小、经济性优。

本技术方案利用中间继电器的电接点回路来模拟、代替断路器辅助接点的机械回路，以反映断路器位置信息的断路器辅助接点状态变化；利用时间继电器模拟断路器储能辅助接点状态变化，来控制未储能灯的开、断，来反映当断路器合闸后储能的过程；其将实际操作培训中难以理解的线路保护内部原理和回路结构合理的表现出来，能够进行继电器校验、整组试验和流变校验等训练。

本实用新型可广泛用于10KV线路保护装置的教学和训练领域。

Claims (6)

1.一种用于实操培训的10kV线路保护模拟系统，包括直流控制电源回路、重合闸保护回路、断路器控制回路中的前加速、过流、零流、手动合闸回路和手动分闸回路，其特征是：

在手动合闸回路中，设置有第一断路器位置辅助接点机械动作模拟电路和断路器储能辅助接点机械动作模拟电路；

在手动分闸回路中，设置有第二断路器位置辅助接点机械动作模拟电路。

2.按照权利要求1所述的10kV线路保护模拟系统，其特征是所的第一断路器位置辅助接点机械动作模拟电路由第一中间继电器的第一常闭接点HQJ-1、第一中间继电器的控制线圈HQJ和第二中间继电器的第二常闭接点TQJ-2构成；

其中，第一中间继电器第一常闭接点HQJ-1的一端经合闸控制接点与正小母线端+KM连接，第一中间继电器第一常闭接点HQJ-1的另一端，经第一中间继电器的控制线圈HQJ与负小母线端—KM连接；

第二中间继电器的第二常闭接点TQJ-2的一端与正小母线端+KM连接，第二中间继电器第二常闭接点TQJ-2的另一端，经第一中间继电器的控制线圈HQJ与负小母线端—KM连接。

3.按照权利要求1所述的10kV线路保护模拟系统，其特征是所述的断路器储能辅助接点机械动作模拟电路由时间中间继电器及其常开接点SZJ1构成；

其中，时间中间继电器控制线圈的一端，经合闸控制接点与正小母线端+KM连接，时间中间继电器的控制线圈的另一端，与负小母线端—KM连接；

时间中间继电器常开接点SZJ1的一端，与正小母线端+KM连接，时间中间继电器常开接点SZJ1的另一端，经信号灯BD与负小母线端—KM连接。

4.按照权利要求1所述的10kV线路保护模拟系统，其特征是所述的第二断路器位置辅助接点机械动作模拟电路由第二中间继电器的第一常闭接点TQJ-1、第二中间继电器的控制线圈TQJ和第一中间继电器的第二常闭接点HQJ-2构成；

其中，第二中间继电器的第一常闭接点TQJ-1的一端经分闸控制接点与正小母线端+KM连接，第二中间继电器第一常闭接点TQJ-1的另一端，经第二中间继电器的控制线圈TQJ与负小母线端—KM连接；

第一中间继电器的第二常闭接点HQJ-2的一端与正小母线端+KM连接，第一中间继电器第二常闭接点HQJ-2的另一端，经第二中间继电器的控制线圈TQJ与负小母线端—KM连接。

5.按照权利要求2所述的10kV线路保护模拟系统，其特征是所述第二中间继电器的第二常闭接点TQJ-2与第一中间继电器的控制线圈HQJ，构成合闸自保电路。

6.按照权利要求4所述的10kV线路保护模拟系统，其特征是所述第一中间继电器的第二常闭接点HQJ-2与第二中间继电器的控制线圈TQJ，构成分闸自保电路。