CN210429004U - 模块化控制回路接线仿真教学系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模块化控制回路接线仿真教学系统，该教学系统采用模块化设计，不同的回路选择不同的模块及模块上的元器件；底座带有台面及支脚，框架采用滑道设计，模块可在滑道上移动，方便操作及接线；采用继电器回路替代高压真空断路器，安全、经济实用，逻辑判断简单可靠。该教学系统可以实现变电站二次控制回路的接线、接线故障排查、控制原理的掌握、继电保护动作试验的理解等的教学与考核，提高学员的实操能力及专业技术水平。

Description

模块化控制回路接线仿真教学系统

技术领域

本实用新型涉及一种模块化控制回路接线仿真教学系统。

背景技术

中压柜是发电厂、变电所内的重要设备，一次设备故障时可以快速隔离故障或改变一次设备运行方式，保证供电的可靠性。目前对于中压柜二次回路的控制原理、接线等相关的教学多数都停留在书面教材，学员缺乏动手能力与实际操作能力，现场二次回路故障排查效率不高，不能有效的识别故障点及有效处理。不同回路类型对应的原理及控制方式不同，直接采购中压柜成套设备价格昂贵且不能同时适用变压器、电动机、进线、电容器等不同类型的回路；如何既降低成本又同时适用不同回路类型控制接线的实训教学设备是目前亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种模块化控制回路接线仿真教学系统，可以对中高级院校或培训机构以及发电厂、变电所等电气相关技术人员对中压柜的二次控制回路接线及排查故障等进行实训教学。本实用新型的技术方案是：一种模块化控制回路接线仿真教学系统，由教学台及教员机系统(11)组成；教学台分为电源模块(1)、按钮及转换开关控制模块(2)、出口压板模块(3)、继电保护模块(4)、中间继电器模块(5)、交流模块(6)、端子模块(7)、断路器仿真模块(8)、位置指示模块(9)、底座及框架(10)；教学台的底座及框架(10)底座含支脚及台面；框架采用3层滑道式结构，电源模块(1)、按钮及转换开关控制模块(2)、出口压板模块(3)、继电保护模块(4)、中间继电器模块(5)、交流模块(6)、断路器仿真模块(8)、位置指示模块(9) 可在滑道内滑动；端子模块(7)为固定模块，安装在滑道下方；电源模块(1)、按钮及转换开关控制模块(2)、出口压板模块(3)、继电保护模块(4)、中间继电器模块(5)、交流模块(6)、断路器仿真模块(8)、位置指示模块(9)上分别带有独立的端子排，模块上的元器件通过过线孔分别连接到各自端子排的上侧并在导线连接端子排一侧带有元器件端子标识，学员通过识别标识后直接在滑动模块的端子到端子模块(7)之间接线。

一种模块化控制回路接线仿真教学系统，其特征是：教学台上的继电保护模块(4)带有RS485通讯接口，采用MODBUS通讯协议与教员机系统(11)通讯。

本实用新型的工作原理：

如图1可知，本教学台带有工作台面，可放置工具及资料，框架采用三层滑道结构，电源模块(1)、按钮及转换开关控制模块(2)、出口压板模块(3)、继电保护模块(4)、中间继电器模块(5)、交流模块(6)、断路器仿真模块(8)、位置指示模块(9)可以在滑道上移动，也可以从一个滑道拆下安装到另一个滑道，本教学台将二次控制回路按照不同功能进行了拆分并归类，将相同/相近功能的元器件集中安装在一个模块内，并充分考虑了不同回路控制原理不同，元器件数量及种类的差异，将每个模块按最大化考虑。每个模块的元器件的所有端子均接入本模块的端子排上并且在端子排侧的接线带有元器件端子的标识。由图2可知，继电保护模块(4)将各种操作及状态信息采集后，通过通讯接口将信息上传至教员机系统(11)，在教员机系统(11) 上实时显示各种信息。实训或考核时，学员根据不同类型的回路的原理，选择模块中的元器件在各个模块之间的端子排间进行接线，接线完成后，根据控制原理进行控制及继电保护试验，如果信息与操作一致，则说明接线正确，否则接线错误，需进行接线故障排查，直到信息正确。

本实用新型实现中压柜二次控制回路接线、排查接线故障等教学、考核的功能。

本实用新型技术效果：

本实用新型就是针对中压柜二次控制回路的接线、控制原理理解及掌握、接线故障排查等进行实训教学的系统，解决中压柜二次控制回路接线实训的问题，通过本教学系统的训练，可以培养学员对于控制原理、接线故障排查等能力。特点如下：

1、采用模块化设计，应用更灵活，模块利用率高；对于中压不同回路，采用最大化设计，一个教学台可实现各类型的回路的接线实训教学。

2、系统结构完善、合理，通过继电保护与教员机系统通讯，接线完成后，教师在教员机系统软件可直接验证接线的正确性，对于多个教学台可接入一个教员机系统，更高效。

3、采用继电器来替代真空断路器，成本降低，更经济。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图

图2为本实用新型的通讯结构图

具体实施方式

一种模块化控制回路接线仿真教学系统，由教学台及教员机系统 11组成；如图1所示，教学台分为电源模块1、按钮及转换开关控制模块2、出口压板模块3、继电保护模块4、中间继电器模块5、交流模块6、端子模块7、断路器仿真模块8、位置指示模块9、底座及框架10。教学台的底座及框架10底座含4个支脚及台面，框架采用3 层滑道式结构，电源模块1、按钮及转换开关控制模块2、出口压板模块3、继电保护模块4、中间继电器模块5、交流模块6、断路器仿真模块8、位置指示模块9可在滑道内滑动；端子模块7为固定模块，安装在滑道下方；电源模块1、按钮及转换开关控制模块2、出口压板模块3、继电保护模块4、中间继电器模块5、交流模块6、断路器仿真模块8、位置指示模块9上带有独立的端子排，模块上的元器件通过过线孔分别连接到各自端子排的上侧并在导线连接端子排侧带有元器件端子标识；

一种模块化控制回路接线仿真教学系统，如图2所示，教学台上的继电保护模块4带有RS485通讯接口，采用MODBUS通讯协议与教员机系统11通讯。

具体工作过程如下：按图1所示，将每个模块将元器件端子接入对应模块的端子排上，将各模块安装在框架的导轨上；实训时，教师按实训内容安排，不同的回路，提供不同的原理图，学员根据教师提供的原理图，首先自行选择与原理相关的模块及模块中的元件，不同类型的回路，选择的模块及模块中元件不同，接线时在选定模块的端子排及端子排模块之间接线，接线完成后，先根据原理图检查电源、控制回路、交流回路、继电保护接线的正确性，检查完成后，验证电源是否短路，无短路时，合上电源模块对应的空气断路器，观察装置、指示灯是否显示正常且状态正确，确认无问题后需要进行合/分闸操作，此时，操作信息及状态通过继电保护模块4上传至教员机系统 11，如接线正确，教员机系统11显示对应的信息正确，如不正确，需进行接线故障排查，排查完成后，使用继电保护测试仪进行保护试验，试验的同时教员机系统11上显示对应模拟量、状态量、保护动作信息，通过此信息可验证接线的正确性。

上面结合附图对本实用新型的工作原理及实施方式做了详细的说明，但本实用新型不限于上述实施方式：不同厂家的继电保护通讯接口方式及通讯规约不同，通讯方式不同。不同的回路类型，控制原理不同，对应的接线也不同，本实用新型按最大方式考虑，涵盖了不同回路类型，通过接线实训、操作及接线故障排查，不但可以加强学员对于原理、接线的理解，而且锻炼学员动手能力及提高学员故障排查的能力。

Claims (2)

1.一种模块化控制回路接线仿真教学系统，其特征是：由教学台及教员机系统(11)组成；教学台分为电源模块(1)、按钮及转换开关控制模块(2)、出口压板模块(3)、继电保护模块(4)、中间继电器模块(5)、交流模块(6)、端子模块(7)、断路器仿真模块(8)、位置指示模块(9)、底座及框架(10)；教学台的底座及框架(10)底座含支脚及台面；框架采用3层滑道式结构，电源模块(1)、按钮及转换开关控制模块(2)、出口压板模块(3)、继电保护模块(4)、中间继电器模块(5)、交流模块(6)、断路器仿真模块(8)、位置指示模块(9)可在滑道内滑动；端子模块(7)为固定模块，安装在滑道下方；电源模块(1)、按钮及转换开关控制模块(2)、出口压板模块(3)、继电保护模块(4)、中间继电器模块(5)、交流模块(6)、断路器仿真模块(8)、位置指示模块(9)上分别带有独立的端子排，模块上的元器件通过过线孔分别连接到各自端子排的上侧并在导线连接端子排一侧带有元器件端子标识。

2.根据权利要求1所述的一种模块化控制回路接线仿真教学系统，其特征是：教学台上的继电保护模块(4)带有RS485通讯接口，采用MODBUS通讯协议与教员机系统(11)通讯。

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