CN210466822U - 一种全能型综合实训系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全能型综合实训系统，包括主控模块、高压装接/排故模块、低压装接/排故模块、模式切换模块、状态监测模块和为系统提供工作电源的供电模块；模式切换模块用于切换高压装接/排故模块、低压装接/排故模块的工作模式，模式切换模块包括高压装接/排故切换单元、低压装接/排故切换单元；状态监测模块用于监测系统运行信息，状态监测模块与主控模块通信连接；模式切换模块的信号输出与主控模块的信号输入端连接，主控模块的信号输出端连接高压装接/排故模块、低压装接/排故模块。本实用新型采用同台不同功的实训技术，该实训系统具有同一实训模块两种不同实训模式、同一实训平台不同实训功能的优点。

Description

一种全能型综合实训系统

技术领域

本实用新型属于电力教学培训装置，具体涉及一种全能型综合实训系统。

背景技术

随着经济的高速发展，现代社会对电力的需求呈爆炸式增长，电能消耗已经充斥着工作、生活的各个角落。随着人们对用电的依赖程度快速的增长，对电能质量和电网的稳定性运行要求越来越高。一个高质量、高效率、高稳定性、健康运行的电网就需要一批高素质、高效率、专业技术过硬的综合型运维服务团队。那么，如何才能打造一支具有综合技术素养、高质高效的电网运行服务团队，成为当下电力公司及电力职业院校面临的难题。

觊觎当前电力教育培训系统， 实训平台虽然形式多种多样，但是培训功能单一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种全能型综合实训系统，解决了现有实训设备功能单一的问题，满足电网公司电力作业人员“一专多能”的“全能型”技术人才梯队建设。

基于以上目的，本实用新型采取以下技术方案：一种全能型综合实训系统，包括主控模块、高压装接/排故模块、低压装接/排故模块、模式切换模块、状态监测模块和为系统提供工作电源的供电模块；

所述模式切换模块用于切换高压装接/排故模块、低压装接/排故模块的工作模式，模式切换模块包括高压计量装接/排故切换单元、低压计量装接/排故切换单元；

所述状态监测模块用于监测系统运行信息，状态监测模块与主控模块通信连接；

所述模式切换模块的信号输出与主控模块的信号输入端连接，主控模块的信号输出端连接高压装接/排故模块、低压装接/排故模块。

优选地，所述状态监测模块包括用于检测系统运行模式的检测单元、系统运行时间进行计时的语音计时单元、用于显示系统运行模式以及系统运行时间的显示单元、用于系统工况异常状态提示的声光报警单元和语音单元，检测单元的信号输出与主控模块的信号输入端连接，主控模块还与语音计时单元、显示单元、声光报警单元电性连接。

优选地，所述高压装接/排故模块包括高压计量表、专变终端、转变终端的假表尾、高压电压电流互感器、第一故障模拟器；

所述高压电压电流互感器的二次与第一故障模拟器的进线电性连接，第一故障模拟器的出线分别与高压电压电流互感器的二次引出接线端子、仿真联合接线盒电性连接，所述仿真联合接线盒分别与高压计量表、专变终端的假表尾电性连接，专变终端的假表尾分别与高压计量表、专变终端电性连接；

所述第一故障模拟器是能够程控设置高压电压电流互感器接线故障、485通信线路故障的故障模拟器。

优选地，所述低压装接/排故模块包括低压模拟线路、低压计量表、采集终端、采集终端的假表尾、低压电流互感器、第二故障模拟器；

所述低压模拟线路的电压引出线、低压电流互感器的二次分别与第二故障模拟器的进线电性连接，第二故障模拟器的出线分别与低压电流互感器的二次引出接线端子、仿真联合接线盒电性连接，所述仿真联合接线盒分别与低压计量表、采集终端的假表尾电性连接，采集终端的假表尾分别与低压计量表、采集终端电性连接；

所述第二故障模拟器是能够程控设置低压电流互感器接线故障、RS485串口通信线路故障的故障模拟器。

优选地，还包括三相动力回路装接/排故模块，所述模式切换模块还包括三相动力回路装接/排故切换单元；

所述三相动力回路装接/排故切换单元的信号输出与主控模块的信号输入端连接，主控模块的信号输出端连接三相动力回路装接/排故模块。

优选地，所述三相动力回路装接/排故模块包括电动机、电能表、交流接触器、熔断器、热过载继电器、时间继电器、电机综合保护器、第三故障模拟器，所述电动机为三相异步电动机；所述电能表为三相四线直通式电能表；所述交流接触器为电动机的控制元件；所述熔断器、热过载继电器、电机综合保护器为电动机主回路及控制回路的保护元件；所述第三故障模拟器是能够程控设置电动机主回路及控制回路接线故障的故障模拟器。

优选地，还包括用电信息采集运维排故模块，所述用电信息采集运维排故模块包括仿真主站、通讯转发器、仿真电能表、仿真采集终端，第四故障模拟器，所述仿真主站用于远程采集单三相电能表电能量信息、事件类信息以及进行信息统计和数据分析，并控制单三相电力用户的远程停送电工作；所述第四故障模拟器是能够进行通信线路故障设置、载波通讯故障设置、线路漏电及线损故障设置的故障模拟器；所述通讯转发器是连接主控模块和仿真采集终端的数据转发器。

优选地，所述主控模块通过无线通讯模块连接远程终端平台。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型培训功能全面，是一款集供电所众多业务技能实训为一体的综合型智能化实训平台，涵盖供电所业扩报装实训、高低压接线实训、三相动力回路接线练习和高压接线故障实训、低压接线故障实训、三相动力回路综合线路故障排查实训、用电信息采集运维综合故障排查实训等功能，借此来提高实训人员综合专业知识技能，以适应于现代电网发展所带来的综合用电异常的运维需求，满足电网公司电力作业人员“一专多能”的“全能型”技术人才梯队建设。

2、该实训系统采用目前应用最为广泛的仪器、仪表、电气元件，使学员进行实操练习时犹如身临工作现场一样，该系统在保证人身安全的前提下可以通过主控模块产生不同类型的运行故障。使得学员对供电所电力范围内电网工作原理及运行故障现象的认识和排查方法记忆犹新。

3、同台不同功的实训技术，该实训系统实现了了同一实训模块两种不同实训模式、同一实训平台不同实训功能的优点。该实训平台不仅仅拥有现市场上的安装接线实操练习平台的功能，同时还具备同业务模块所涉及的故障模拟以及分析排查实训平台所具备的实训科目。本实训系统中同平台的两种不同实训模式可通过本地模式切换模块手动切换或者通过远程终端平台PC机的远程切换的模式进行功能模式转换，同时本地和远程终端平台上可实时显示该系统中不同实训模块的当前实训功能模式状态，便于实训者了解。

4、独立而又兼容的实训技术，本实训系统中分为高压装接/排故、低压/装接排故、三相动力回路装接/排故、用电信息采集运维四个实训操作工位。每个工位相互独立，既可同时开展装接实训又可同时开展排故练习。供电所新老电力工作人员通过该实训系统可熟练掌握电力服务业务工作当中的不同业务技能。

附图说明

图1为本实用新型的控制原理框图；

图2为本实用新型中的高压装接/排故模块的实训原理框图；

图3为本实用新型中的低压装接/排故模块的实训原理框图；

图4为本实用新型中的三相动力回路装接/排故模块的实训原理框图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步详细的说明，显然，所描述的实施例是本实用新型的最佳实施例。

如图1-4所示，一种全能型综合实训系统，包括主控模块、高压装接/排故模块、低压装接/排故模块、三相动力回路装接/排故模块、用电信息采集运维排故模块、模式切换模块、状态监测模块和为系统提供工作电源的供电模块。主控模块包括电脑一体机和实训系统控制软件（实训系统控制软件事先安装到电脑一体机上），电脑与实训设备通过实训系统控制软件进行通信和控制，进而控制实训设备的各种教学类型、故障的设置与恢复。

主控模块通过无线通讯模块与远程终端平台连接，本实用新型中的远程终端平台包括PC上位机。

本实用新型中的高压装接/排故模块、低压装接/排故模块、三相动力回路装接/排故模块的工作模式包括装接实训模式和排故实训模式两种。

本实用新型中的模式切换模块用于切换高压装接/排故模块、低压装接/排故模块、三相动力回路装接/排故切换模块的工作模式，模式切换模块包括高压计量装接/排故切换单元、低压计量装接/排故切换单元、三相动力回路装接/排故切换单元。

本实用新型中的高压装接/排故模块的工作模式包括高压计量装接实训模式和高压计量排故实训模式；低压装接/排故模块的工作模式包括低压计量装接实训模式和低压计量排故实训模式；三相动力回路装接/排故模块的工作模式包括三相动力装接实训模式和三相动力排故实训模式。

模式切换模块的信号输出与主控模块的信号输入端连接，主控模块与高压装接/排故模块、低压装接/排故模块、三相动力回路装接/排故模块、用电信息采集运维排故模块电性连接。

本实用新型中的状态监测模块用于监测系统运行信息，状态监测模块与主控模块通信连接。状态监测模块包括实训装置主回路电源电压、电流参数显示仪，表用于检测系统运行模式的检测单元、语音计时单元、显示单元、声光报警单元，检测单元的信号输出与主控模块的信号输入端连接，主控模块还与语音计时单元、显示单元、声光报警单元电性连接。

语音计时单元：当实训开始后，可进行 “开始”“结束”“最后五分钟”的语音提示，对系统运行时间进行倒计时，并在显示屏上显示，结合显示屏行“00：00”时间显示窗显示当前剩余时间。另外，系统当前运行模式状态也在显示屏上显示（比如，高压装接/排故模块在处于装接工作模式时，相应的显示屏上显示：装接模式）；声光报警单元：用于系统工况异常状态提示（当设备运行状态异常时，系统自动发出语音“错误操作”和“红色闪烁的报警灯”指示）。

高压装接/排故模块包括高压模拟线路、高压计量表、专变终端、专变终端的假表尾、高压电压电流互感器、第一故障模拟器，高压计量表为三相三线高压智能计量表；专变终端为III型专变采集终端；高压电压电流互感器为10kV高压电压电流互感器；第一故障模拟器是能够程控设置高压电压电流互感器二次接线故障、485通信线路故障的故障模拟器；高压模拟线路为10kv模拟线路。

高压电压电流互感器的二次与第一故障模拟器的进线电性连接，第一故障模拟器的出线分别与高压电压电流互感器的二次引出接线端子、仿真联合接线盒电性连接，仿真联合接线盒分别与高压计量表、专变终端的假表尾电性连接，专变终端的假表尾分别与高压计量表、专变终端电性连接。

高压计量装接/排故切换单元与主控模块通信连接，主控模块控制高压装接/排故模块的工作模式，处于高压计量装接实训模式或高压计量排故实训模式。并且通过主控模块可以控制或设定第一故障模拟控制器处于何种故障，对何种故障进行模拟，第一故障模拟器接收到相应的控制指令，进行故障模拟，或者第一故障模拟器按照事先预设的故障，进行故障模拟。

低压装接/排故模块包括低压模拟线路、低压计量表、采集终端、采集终端的假表尾、低压电流互感器、第二故障模拟器，低压计量表为三相四线经互感器式电能表；采集终端为I型集中器；低压电流互感器为50/5的电流互感器；第二故障模拟器是能够程控设置低压电压电流互感器二次接线故障、RS485串口通信线路故障的故障模拟器；低压模拟线路为0.4kv模拟线路。

低压模拟线路的电压引出线、低压电流互感器的二次分别与第二故障模拟器的进线电性连接，第二故障模拟器的出线分别与低压电流互感器的二次引出接线端子、仿真联合接线盒电性连接，仿真联合接线盒分别与低压计量表、采集终端的假表尾电性连接，采集终端的假表尾分别与低压计量表、采集终端电性连接。

低压计量装接/排故切换单元与主控模块通信连接，主控模块控制低压装接/排故模块的工作模式，处于低压计量装接实训模式或计量排故实训模式。并且通过主控模块可以控制或设定第二故障模拟控制器处于何种故障，对何种故障进行模拟，第二故障模拟器接收到相应的控制指令，进行故障模拟，或者第二故障模拟器按照事先预设的故障，进行故障模拟。

三相动力回路装接/排故模块包括电动机、电能表、交流接触器、熔断器、热过载继电器、时间继电器、电机综合保护器、第三故障模拟器，电动机为三相异步电动机。其中电能表为三相四线直通式电能表；交流接触器为电动机的控制元件；熔断器、热过载继电器、电机综合保护器为电动机主回路及控制回路的保护元件；第三故障模拟器是能够程控设置电动机主回路及控制回路接线故障的故障模拟器。三相动力回路装接/排故切换单元与主控模块通信连接，主控模块控制三相动力回路装接/排故模块的工作模式，处于三相动力装接实训模式或三相动力排故实训模式。并且通过主控模块可以控制或设定第三故障模拟控制器处于何种故障，对何种故障进行模拟，第三故障模拟器接收到相应的指令信号，进行故障模拟，或者第三故障模拟器按照事先预设的故障，进行故障模拟。

本实用新型中的用电信息采集运维排故模块包括仿真主站、通讯转发器、仿真电能表、仿真采集终端，第四故障模拟器，仿真主站用于远程采集单三相电能表电能量信息、事件类信息以及进行信息统计和数据分析，并控制单三相电力用户的远程停送电工作；第四故障模拟器是能够进行通信线路故障设置、载波通讯故障设置、线路漏电及线损故障设置的故障模拟器；通讯转发器是连接主控模块和仿真采集终端的数据转发器。

本实用新型中的模式转换为手动控制，支持远程切换和本地切换。并且实训装置系统工作模式、运行信息在本地有相应指示外，还可以可实时上传到远程终端平台。此外模式切换具备到位状态量监测，当所有节点完全切换成功时则用于指示相应本地实训模式状态的指示灯才能转变，当呈现中间状态时，设备会有相应的红色警示灯进行闪烁提示告警。

供电模块包括安全防护单元，市电通过安全防护单元为实训系统装置提供安全电源。安全防护单元主要由漏电空气开关、交流接触器、隔离变压器、速断熔断器、综合用电保护装置等组成。市电通过漏电空气开关、交流接触器、隔离变压器、速断熔断器与综合用电保护装置为实训装置提供安全电源。

其中断路器为整个实训系统的总电源空开，交流接触器为系统电源启停控制和保护控制执行单元；隔离变压器将实训暖系统与市电隔离，起到安全电源装置的作用；熔断器是系统运行安全防护手段其中一种，其主要作用是当系统运行负荷异常，高于设定负荷时则熔断器熔断切断后级负荷的电源，同时也对隔离变器起到安全隔离保护作用。

综合用电保护装置采用现有技术，综合用电保护装置包括漏电监测和电流异常监测保护电路，实时监测系统运行线路中的电流和漏电电流，当系统中存在漏电或者电流异常情况发生时，能够起到快速切断综合实训系统电源的目的。

本实训系统应用在综合实训设备上，综合实训设备采用屏式集中机柜形式，分为正反两个操作面，其中正操作面为A操作面，A操作面包括A1、A2、A3三个实训工位，A1为 高压装接/排故模块实训操作区域；A2为低压装接/排故模块实训操作区域；A3为三相动力回路装接/排故模块实训操作区域。反操作面为B操作面，B操作面为用电信息采集运维排故模块实训操作区域。

本实用新型还可设计为：高压装接/排故模块、低压装接/排故模块、三相动力回路装接/排故模块对分别对应一个独立的检测单元、语音计时单元、显示单元、声光报警单元，这样每个模块都是相对独立运行，互不影响。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种全能型综合实训系统，其特征在于：包括主控模块、高压装接/排故模块、低压装接/排故模块、模式切换模块、状态监测模块和为系统提供工作电源的供电模块；

所述模式切换模块用于切换高压装接/排故模块、低压装接/排故模块的工作模式，模式切换模块包括高压计量装接/排故切换单元、低压计量装接/排故切换单元；

所述状态监测模块用于监测系统运行信息，状态监测模块与主控模块通信连接；

所述模式切换模块的信号输出与主控模块的信号输入端连接，主控模块的信号输出端连接高压装接/排故模块、低压装接/排故模块。

2.如权利要求1所述的全能型综合实训系统，其特征在于：所述状态监测模块包括用于检测系统运行模式的检测单元、系统运行时间进行计时的语音计时单元、用于显示系统运行模式以及系统运行时间的显示单元、用于系统工况异常状态提示的声光报警单元和语音单元，检测单元的信号输出与主控模块的信号输入端连接，主控模块还与语音计时单元、显示单元、声光报警单元电性连接。

3.如权利要求1或2任一所述的全能型综合实训系统，其特征在于：所述高压装接/排故模块包括高压计量表、专变终端、转变终端的假表尾、高压电压电流互感器、第一故障模拟器；

所述高压电压电流互感器的二次与第一故障模拟器的进线电性连接，第一故障模拟器的出线分别与高压电压电流互感器的二次引出接线端子、仿真联合接线盒电性连接，所述仿真联合接线盒分别与高压计量表、专变终端的假表尾电性连接，专变终端的假表尾分别与高压计量表、专变终端电性连接；

所述第一故障模拟器是能够程控设置高压电压电流互感器接线故障、485通信线路故障的故障模拟器。

4.如权利要求3所述的全能型综合实训系统，其特征在于：所述低压装接/排故模块包括低压模拟线路、低压计量表、采集终端、采集终端的假表尾、低压电流互感器、第二故障模拟器；

所述低压模拟线路的电压引出线、低压电流互感器的二次分别与第二故障模拟器的进线电性连接，第二故障模拟器的出线分别与低压电流互感器的二次引出接线端子、仿真联合接线盒电性连接，所述仿真联合接线盒分别与低压计量表、采集终端的假表尾电性连接，采集终端的假表尾分别与低压计量表、采集终端电性连接；

所述第二故障模拟器是能够程控设置低压电流互感器接线故障、RS485串口通信线路故障的故障模拟器。

5.如权利要求4所述的全能型综合实训系统，其特征在于：还包括三相动力回路装接/排故模块，所述模式切换模块还包括三相动力回路装接/排故切换单元；

所述三相动力回路装接/排故切换单元的信号输出与主控模块的信号输入端连接，主控模块的信号输出端连接三相动力回路装接/排故模块。

6.如权利要求5所述的全能型综合实训系统，其特征在于：所述三相动力回路装接/排故模块包括电动机、电能表、交流接触器、熔断器、热过载继电器、时间继电器、电机综合保护器、第三故障模拟器，所述电动机为三相异步电动机；所述电能表为三相四线直通式电能表；所述交流接触器为电动机的控制元件；所述熔断器、热过载继电器、电机综合保护器为电动机主回路及控制回路的保护元件；所述第三故障模拟器是能够程控设置电动机主回路及控制回路接线故障的故障模拟器。

7.如权利要求6所述的全能型综合实训系统，其特征在于：还包括用电信息采集运维排故模块，所述用电信息采集运维排故模块包括仿真主站、通讯转发器、仿真电能表、仿真采集终端，第四故障模拟器，所述仿真主站用于远程采集单三相电能表电能量信息、事件类信息以及进行信息统计和数据分析，并控制单三相电力用户的远程停送电工作；所述第四故障模拟器是能够进行通信线路故障设置、载波通讯故障设置、线路漏电及线损故障设置的故障模拟器；所述通讯转发器是连接主控模块和仿真采集终端的数据转发器。

8.如权利要求7所述的全能型综合实训系统，其特征在于：所述主控模块通过无线通讯模块连接远程终端平台。

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