CN216014514U - 一种营配一体化实训系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种营配一体化实训系统，包括控制柜和实训装置，实训装置，包括电源模块、10kV配网模拟线路模块、台变变压器模块、低压配电箱模块、三相用户计量模块、单相用户计量模块；电源模块包括三相380V市电和单相220V市电；三相380V市电经漏电过载保护器与10kV配网模拟线路模块连接，10kV配网线路模拟模块与台变变压器模块连接，台变变压器模块降压后的低压线路经低压配电箱模块后与三相用户计量模块和单相用户计量模块连接；单相220V市电给控制柜供电，控制柜设有控制器和通讯模块；控制器通过通讯模块接收上位机的远程指令。本实用新型能够单台或多台远程设置故障，模拟现场能力强、操作安全、且故障类型齐全，为保证操作人员安全及设备的长久运行。

Description

一种营配一体化实训系统

技术领域

本实用新型属于仿真电力教学领域，具体涉及一种营配一体化实训系统。

背景技术

随着智能电网的逐步发展，智能电网系统的设备运行、维护技术含量高，工作难度大，需要专业的技术人员来完成。随着营销机构网格化的调整及营配末端融合实施，台区经理制已全部在落实到位，面对新形势、新业务，国家电网公司提出要打造“业务协同运行、人员一专多能、服务一次到位”的“全能型”台区经理人，更好地提升供电服务能力。然而随着用电服务环境和形势的变化，对供电所及城区供电服务班的营销服务水平也在发生着变化，需要电网企业加快培育新的增长点，切实提高精益化管理水平，作为电网最末端的供电所（城区供电服务班）必然要顺应这种新变化；另外一方面，随着新农村用能、电力服务需求、用电方式的多样化发展，对乡镇供电所的发展方式、管理理念、服务模式等将带来全方位深刻影响，传统的思维习惯和工作方式亟须改变，以市场为导向、客户为中心的营销机制亟待完善，智能、便捷、精准、高效的供电服务体系必须加快建立，变被动服务为主动服务、变粗放服务为精准服务，围绕客户的特质和要求推行价值营销，更好地为客户提供更加便捷化的网格服务，就成了供电所（城区供电服务班）面临的最紧迫的任务。

实用新型内容

针对上述现有技术中描述的不足，本实用新型提供一种营配一体化实训系统。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种营配一体化实训系统，包括控制柜和实训装置，所述实训装置，包括电源模块、10kV配网模拟线路模块、台变变压器模块、低压配电箱模块、三相用户计量模块、单相用户计量模块；电源模块包括三相380V市电和单相220V市电；三相380V市电经漏电过载保护器与10kV配网模拟线路模块连接，10kV配网线路模拟模块与台变变压器模块连接，台变变压器模块降压后的低压线路经低压配电箱模块后与三相用户计量模块和单相用户计量模块连接；单相220V市电给控制柜供电，控制柜设有控制器和通讯模块；控制器通过通讯模块接收上位机的远程指令。

所述台变变压器模块，包括仿真变压器；仿真变压器的高压侧与10kV配网线路模拟模块连接，并且在仿真变压器的高压侧设有高压计量模块，高压计量模块，包括组合互感器模块和高压计量箱；组合互感器模块包括电压互感器、电流互感器和高压计量故障模拟器；电压互感器的一次侧和电流互感器的一次侧分别与10kV配网线路模拟模块连接，电压互感器的二次侧和电流互感器的二次侧通过高压计量故障模拟器后与高压计量箱连接，高压计量故障模拟器与控制器连接；

低压配电箱模块，包括低压配电柜，低压配电柜内设有计量故障模拟器和进线故障模拟器；计量故障模拟器和进线故障模拟器均与控制器连接。

低压线路为低压架空线路，低压架空线路设有低压故障模拟器和线路综合检测保护器；低压故障模拟器和线路综合检测保护器均与控制器连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述低压故障模拟器包括安全隐患故障模拟模块、计量故障模拟模块、通讯故障模拟模块、漏窃电模拟模块、缺相故障模块和涉电隐患故障模块；安全隐患故障模拟模块、计量故障模拟模块、通讯故障模拟模块、漏窃电模拟模块、缺相故障模拟模块和涉电隐患故障模拟模块分别与控制器连接接收控制器的指令。

作为本实用新型的一种优选方案，所述线路综合检测保护器，包括磁环检测电路、检测芯片、保护动作电路，磁环检测电路给检测芯片提供参考值和实时检测值，检测芯片的输出端与保护动作电路的三极管基极连接，保护动作电路的继电器线圈与三极管的集电极，继电器常开触点连接低压架空线路与低压故障模拟器、三相用户计量模块、单相用户计量模块；并且继电器常开触点还与控制器连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述磁环检测电路，包括检测磁环、感应线圈、可调电阻器和固定电阻，可调电阻器和固定电阻并联连接后与感应线圈连接，感应线圈绕设在检测磁环上，固定电阻与可调电阻器接入端连接的端部与检测芯片的实时信号端连接，固定电阻远离可调电阻器接入端的端部与检测芯片的参考信号端连接。

作为本实用新型的一种优选方案，10kV配网模拟线路模块包括三相380V架空线路，三相市电380V经漏电过载保护器与三相380V架空线路连接。

作为本实用新型的一种优选方案，仿真变压器内设有过热保护单元和过流保护单元；并且所述过流保护单元包括熔断器；所述过热保护单元，包括温控器和温控继电器；三相380V架空线路的出线经串联的温控继电器的常开触点与仿真变压器的一次侧连接；温控器的常闭开关与温控继电器的线圈串联连接后连接在三相380V架空线路与温控继电器的常开触点之间。串联连接的温控器的常闭开关与温控继电器的线圈作为温度控制回路；

正常状态下，温控器的常闭开关闭合，温控继电器LC1的线圈通电，温控继电器JC1的常开触点闭合，使仿真变压器的一次侧通电；

当温控器检测到三相380V架空线路温度高于设定值时，温控器的常闭开关断开，使温控继电器JC1的线圈断电，温控继电器JC1的常开触点断开，仿真变压器的一次侧断电。

作为本实用新型的一种优选方案，所述仿真变压器，包括采用真实的变压器外壳，变压器外壳内设有过热保护单元、过流保护单元和星型连接的隔离变压器；隔离变压器的一次侧经过热保护单元、过流保护单元与三相380V架空线路连接；隔离变压器的二次侧经过流保护单元后输出低压线路。

作为本实用新型的一种优选方案，低压配电柜内设有无功补偿回路，无功补偿回路可以实现三相共补或分相动态补偿，共补电容器采用角型接线，分补电容器采用星形接线，无功补偿回路具备过流或速断基本保护功能，快速投切电容器开关达到无触点、无涌流、无过电压投切。可以实现各种现场的因线路或者取样信号错误而引起的无功补偿不动作的问题，以及通过监视仪表可以让学员清晰的认识到低压台区正常运行中无功补偿工作不工作时的电网功率因数的改善状况。

作为本实用新型的一种优选方案，低压架空线路经线路综合检测保护器与低压电缆分支箱连接，低压电缆分支箱与三相用户计量模块和单相用户计量模块连接。

作为本实用新型的一种优选方案，低压架空线路预留有负载接入点，预留出线开关、预留插座；可满足客户技术研究使用，满足用户电气试验负荷接入及功能测试。

本实用新型能够单台或多台远程设置故障，模拟现场能力强、操作安全、且故障类型齐全，包括三相三线及三相四线的电压故障、电流故障、485故障等基本错误接线类型，并且为保证操作人员安全及设备的长久运行，本实用新型通过线路综合检测保护器进行检测和报警。

附图说明

图1为本实用新型的电气原理图。

图2为本实用新型线路综合检测保护器的电气原理图，其中，图2-1为过载保护模块的电气原理图，图2-2为漏电保护模块的电气原理图。

图3为本实用新型的现场布局图。

图4为本实用新型的台变变压器模块的结构示意图。

图5是本实用新型三相用户计量模块的结构示意图。

图6是本实用新型单相用户计量模块的结构示意图。

具体实施方式

一种营配一体化实训系统，如图1-6所示，包括控制柜和实训装置，所述实训装置，包括电源模块、10kV配网模拟线路模块、台变变压器模块、低压配电箱模块、三相用户计量模块、单相用户计量模块。三相用户计量模块结构图如图5所示，单相用户计量模块的结构图如图6所示。

电源模块包括三相380V市电和单相220V市电；三相380V市电经漏电过载保护器与10kV配网模拟线路模块连接，10kV配网线路模拟模块与台变变压器模块连接，台变变压器模块降压后的低压线路经低压配电箱模块后与三相用户计量模块和单相用户计量模块连接；单相220V市电给控制柜供电，控制柜设有控制器和通讯模块；控制器通过通讯模块接收上位机的远程指令。

10kV配网模拟线路模块，包括三相380V架空线路，三相市电380V经漏电过载保护器与三相380V架空线路连接，模拟10kV配网线路。

所述台变变压器模块，包括仿真变压器；仿真变压器的高压侧与10kV配网线路模拟模块连接，并且在仿真变压器的高压侧设有高压计量模块，高压计量模块，包括组合互感器模块和高压计量箱；组合互感器模块包括电压互感器、电流互感器和高压计量故障模拟器；电压互感器的一次侧和电流互感器的一次侧分别与10kV配网线路模拟模块连接，电压互感器的二次侧和电流互感器的二次侧通过高压计量故障模拟器后与高压计量箱连接，高压计量故障模拟器与控制器连接；

所述高压计量故障模拟器用于模拟高压计量故障如电压电路、电流短路、错相序等。

所述仿真变压器，包括采用真实的变压器外壳，变压器外壳内设有过热保护单元、过流保护单元和星型连接的隔离变压器；隔离变压器的一次侧经过热保护单元、过流保护单元与三相380V架空线路连接；隔离变压器的二次侧经过流保护单元后输出低压线路。

所述的过流保护单元包括熔断器；所述过热保护单元，包括温控器和温控继电器；三相380V架空线路的出线经串联的温控继电器的常开触点与仿真变压器的一次侧连接；温控器的常闭开关与温控继电器的线圈串联连接后连接在三相380V架空线路与温控继电器的常开触点之间。

串联连接的温控器的常闭开关与温控继电器的线圈作为温度控制回路；正常状态下，温控器的常闭开关闭合，温控继电器LC1的线圈通电，温控继电器JC1的常开触点闭合，使仿真变压器的一次侧通电；

当温控器检测到三相380V架空线路温度高于设定值时，温控器的常闭开关断开，使温控继电器JC1的线圈断电，温控继电器JC1的常开触点断开，仿真变压器的一次侧断电。

低压配电箱模块，包括低压配电柜，低压配电柜内设有计量故障模拟器和进线故障模拟器；计量故障模拟器和进线故障模拟器均与控制器连接。

进线故障模拟器可以设置电压欠压、断相等故障模拟。

计量故障模拟器，采用常规设计，配置仿真表仿真集中器及故障板实现，可以设置计量电压回路断线故障、计量电流回路短路故障、计量电流极性反故障、电表电流回路接触不良故障、计量电压电流不同相故障、电压逆相序故障、电流互感器故障和电能表故障。

并且低压配电柜内设有无功补偿模块；无功补偿模块可以实现三相共补或分相动态补偿，共补电容器采用角型接线，分补电容器采用星形接线，无功补偿单元具备过流或速断基本保护功能，快速投切电容器开关达到无触点、无涌流、无过电压投切。可以实现各种现场的因线路或者取样信号错误而引起的无功补偿不动作的问题，以及通过监视仪表可以让学员清晰的认识到低压台区正常运行中无功补偿工作不工作时的电网功率因数的改善状况。

低压线路采用低压架空线路，低压架空线路设有低压故障模拟器和线路综合检测保护器；低压故障模拟器和线路综合检测保护器均与控制器连接。

所述低压故障模拟器包括安全隐患故障模拟模块、计量故障模拟模块、通讯故障模拟模块、漏窃电模拟模块、缺相故障模块和涉电隐患故障模块；安全隐患故障模拟模块、计量故障模拟模块、通讯故障模拟模块、漏窃电模拟模块、缺相故障模拟模块和涉电隐患故障模拟模块分别与控制器连接接收控制器的指令。

所述安全隐患故障模拟模块属于营销方面的故障模拟，包含表箱外壳带电故障、多表位零线断故障、用户线路漏电故障、反送故障、电流互感器二次回路开路故障、三相负荷不平衡故障和低压开关故障。

所述计量故障模拟模块，包括计量电压回路断线故障、计量电流回路短路故障、计量电流极性反故障、电表电流回路接触不良故障、计量电压电流不同相故障、电压逆相序故障、电流互感器故障和电能表故障。

通讯故障模拟模块，包括计量采集终端，采集终端采用仿真采集终端，通过计算机修改其内部程序可模拟采集终端的黑屏、白屏、不显示等本地故障；

同时在采集终端和电能的通讯回路增加信号衰减模块，来实现通信衰弱而导致的通讯故障。

漏窃电模拟模块，包括漏电模拟模块和窃电模拟模块，漏电模拟模块和窃电模拟模块分别接入低压架空线路。并且漏电模块采用绝缘瓷瓶上线开口加装漏电模块实现；窃电采用外挂窃电点并加装负载实现。

缺相故障模拟模块，包含低压开关进线缺相故障、重过载线路断线故障、低压主线缺相故障和用户侧缺相故障。

涉电隐患故障模拟模块，包括树障隐患模块、广告牌隐患模块和火灾隐患模块；

通过加装漏电点模拟在低压架空线路下方制作树枝模型，广告牌模型，线路漏电图片等。

漏电类故障、缺相类故障、装置缺陷类故障、涉电隐患类故障、零线故障、数据掉线等属于配电方面的故障。

所述线路综合检测保护器，包括磁环检测电路、检测芯片、保护动作电路，磁环检测电路给检测芯片提供参考值和实时检测值，检测芯片的输出端与保护动作电路的三极管基极连接，保护动作电路的继电器线圈与三极管的集电极，继电器常开触点连接低压架空线路与低压故障模拟器、三相用户计量模块、单相用户计量模块；并且继电器常开触点还与控制器连接。

所述磁环检测电路，包括检测磁环、感应线圈、可调电阻器和固定电阻，可调电阻器和固定电阻并联连接后与感应线圈连接，感应线圈绕设在检测磁环上，固定电阻与可调电阻器接入端连接的端部与检测芯片的实时信号端连接，固定电阻远离可调电阻器接入端的端部与检测芯片的参考信号端连接。

本实施例中采用电路结构一样的过载保护模块和漏电保护模块，使本实用新型整体既有过载检测功能；也有漏电检测功能；同时是具备报警控制输出和报警状态量输出的双输出功能，既满足报警控制输出需要又满足了报警状态量实时上传的需求，此外该线路综合检测保护器的报警检测的范围可以根据自己的需要进行动态的调整以便其可以适应于不同的应用场合。

过载保护模块电气图如2-1所示，根据电磁感应原理将通过检测磁环线圈穿心电缆上通过的交流电流感应出相应幅值的电压信号，然后通过高精度可调电阻器R6调节漏电检测芯片VG54123的参考电压值，也就是过流检测的报警阀值。当穿心的电缆线上的实际电流大于所设定的参考电流的时候报警芯片VG54123即输出高电平，驱动相应的三极管T12动作，然后继电器JD3动作，JD3继电器动作后将报警信号GcBJ由原来的高电平直接拉至低电平，单片机通过检测到的GcBJ的变化信号上传到上位机，与此同时继电器JD3直接断开电源控制交流接触器KM1的线圈电源，使装置电源输出部分迅速掉电；然后上位机根据上传报警信号类型发出声、光报警提示。

漏电保护模块，如图2-2所示，漏电检测磁环线圈通过检测穿心L、N电缆上电压电流矢量和的大小来判断是否存在漏电现象的，然后通过电阻R5（电位器）调节漏电检测芯片LM54123的参考电压值。当穿心的电缆线上电压电流矢量和的大于所设定的参考矢量和的时候，报警芯片LM54123即输出高电平，驱动相应的三极管T11动作，然后继电器JD5动作，JD5继电器动作后将报警信号LdBJ由原来的高电平直接拉至低电平，单片机将检测到的LdBJ的信号变化上传到程控机，此时首先继电器JD5断开台体交流接触器的线圈电源，使装置输出部分掉电；同时上位机接到报警信号然后发出声光报警提示,漏电报警检测保护动作完成。

低压架空线路经线路综合检测保护器与低压电缆分支箱连接，低压电缆分支箱与三相用户计量模块和单相用户计量模块连接。

低压架空线路预留有负载接入点，预留出线开关、预留插座；可满足客户技术研究使用，满足用户电气试验负荷接入及功能测试。

Claims (9)

1.一种营配一体化实训系统，其特征在于：包括控制柜和实训装置，所述实训装置，包括电源模块、10kV配网模拟线路模块、台变变压器模块、低压配电箱模块、三相用户计量模块、单相用户计量模块；电源模块包括三相380V市电和单相220V市电；三相380V市电经漏电过载保护器与10kV配网模拟线路模块连接，10kV配网线路模拟模块与台变变压器模块连接，台变变压器模块降压后的低压线路经低压配电箱模块后与三相用户计量模块和单相用户计量模块连接；

单相220V市电给控制柜供电，控制柜设有控制器和通讯模块；

所述台变变压器模块，包括仿真变压器；仿真变压器的高压侧与10kV配网线路模拟模块连接，并且在仿真变压器的高压侧设有高压计量模块，高压计量模块，包括组合互感器模块和高压计量箱；组合互感器模块包括电压互感器、电流互感器和高压计量故障模拟器；电压互感器的一次侧和电流互感器的一次侧分别与10kV配网线路模拟模块连接，电压互感器的二次侧和电流互感器的二次侧通过高压计量故障模拟器后与高压计量箱连接，高压计量故障模拟器与控制器连接；

低压配电箱模块，包括低压配电柜，低压配电柜内设有计量故障模拟器和进线故障模拟器；计量故障模拟器和进线故障模拟器均与控制器连接；

低压线路为低压架空线路，低压架空线路设有低压故障模拟器和线路综合检测保护器；低压故障模拟器和线路综合检测保护器均与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的营配一体化实训系统，其特征在于：所述低压故障模拟器包括安全隐患故障模拟模块、计量故障模拟模块、通讯故障模拟模块、漏窃电模拟模块、缺相故障模块和涉电隐患故障模块；安全隐患故障模拟模块、计量故障模拟模块、通讯故障模拟模块、漏窃电模拟模块、缺相故障模拟模块和涉电隐患故障模拟模块分别与控制器连接接收控制器的指令。

3.根据权利要求1或2所述的营配一体化实训系统，其特征在于：所述线路综合检测保护器，包括磁环检测电路、检测芯片、保护动作电路，磁环检测电路给检测芯片提供参考值和实时检测值，检测芯片的输出端与保护动作电路的三极管基极连接，保护动作电路的继电器线圈与三极管的集电极，继电器常开触点连接低压架空线路与低压故障模拟器、三相用户计量模块、单相用户计量模块；并且继电器常开触点还与控制器连接。

4.根据权利要求3所述的营配一体化实训系统，其特征在于：所述磁环检测电路，包括检测磁环、感应线圈、可调电阻器和固定电阻，可调电阻器和固定电阻并联连接后与感应线圈连接，感应线圈绕设在检测磁环上，固定电阻与可调电阻器接入端连接的端部与检测芯片的实时信号端连接，固定电阻远离可调电阻器接入端的端部与检测芯片的参考信号端连接。

5.根据权利要求1所述的营配一体化实训系统，其特征在于：10kV配网模拟线路模块包括三相380V架空线路，三相市电380V经漏电过载保护器与三相380V架空线路连接。

6.根据权利要求5所述的营配一体化实训系统，其特征在于：仿真变压器内设有过热保护单元和过流保护单元；所述过热保护单元，包括温控器和温控继电器；三相380V架空线路的出线经串联的温控继电器的常开触点与仿真变压器的一次侧连接；温控器的常闭开关与温控继电器的线圈串联连接后连接在三相380V架空线路与温控继电器的常开触点之间。

7.根据权利要求1所述的营配一体化实训系统，其特征在于：低压配电柜内设有无功补偿回路。

8.根据权利要求1所述的营配一体化实训系统，其特征在于：低压架空线路经线路综合检测保护器与低压电缆分支箱连接，低压电缆分支箱与三相用户计量模块和单相用户计量模块连接。

9.根据权利要求1所述的营配一体化实训系统，其特征在于：低压架空线路预留有负载接入点。

Images