專利名稱：斷路器模擬裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種斷路器模擬裝置，尤其涉及一種采用電流啟動、電壓保持的 中間繼電器實(shí)現(xiàn)的模擬斷路器實(shí)際跳、合閘的裝置，其技術(shù)領(lǐng)域?qū)儆诟邏鹤冸娬咀詣踊?制裝置、繼電保護(hù)裝置性能調(diào)試的附屬設(shè)備。
背景技術(shù)：
高壓斷路器的自動控制裝置、繼電保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)中的主要控制電器，并且 在各類電力專業(yè)院校的教學(xué)中也占有重要地位。大多數(shù)院校在進(jìn)行電力系統(tǒng)自動化裝置、 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的教學(xué)時主要是進(jìn)行專業(yè)理論方面的講述，有條件進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)的 實(shí)驗室一般也是單一的自動裝置、保護(hù)裝置教學(xué)，無法滿足自動裝置、保護(hù)裝置與斷路器一 起進(jìn)行的實(shí)際帶路動作的全過程教學(xué)。因為高壓斷路器設(shè)備體積龐大、種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù) 雜、價格昂貴，無法在實(shí)驗室中進(jìn)行演示操作，而且高壓斷路器不允許進(jìn)行頻繁的合閘、跳 閘操作，無法滿足教學(xué)演示時進(jìn)行頻繁操作的要求。目前，現(xiàn)有技術(shù)中是由幾個單位繼電器或幾個交流接觸器的組合構(gòu)成斷路器模擬 裝置，與實(shí)際的高壓斷路器的二次控制回路接線形式有較大的差異。國內(nèi)某些電力設(shè)備生 產(chǎn)廠家所生產(chǎn)的斷路器模擬裝置大都是采用單片微機(jī)、集成電路等技術(shù)制造而成的，其結(jié) 構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴，抗干擾能力差，在跳合間次數(shù)過于頻繁時極易損壞，而且成本高、修理困 難，給本領(lǐng)域的正常工作帶來了諸多不便，因此需要針對這一問題對斷路器模擬裝置進(jìn)行 改進(jìn)和完善。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)原理簡單、價格低廉，能真實(shí)地 模擬高壓斷路器二次控制回路及觸點(diǎn)動作過程的斷路器模擬裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是一種斷路器模擬裝置，它 包括合閘沖擊啟動回路、跳閘沖擊啟動回路和繼電器邏輯保持回路；所述合閘沖擊啟動回 路由開關(guān)KK的接線端子5、8、第一電流啟動、電壓維持的中間繼電器IZJ的常閉觸點(diǎn)IZJl 和電流線圈1ZJ/I、啟動電阻RH依次串聯(lián)組成，所述合閘沖擊啟動回路接在正電源+KM與負(fù) 電源-KM之間；所述跳閘沖擊啟動回路由開關(guān)KK的接線端子6、7、第一電流啟動、電壓維持 的中間繼電器IZJ的常開觸點(diǎn)1ZJ2、第二電流啟動、電壓維持的中間繼電器2ZJ的電流線 圈2ZJ/I、啟動電阻RT依次串聯(lián)組成，所述跳閘沖擊啟動回路接在正電源+KM與負(fù)電源-KM 之間；所述繼電器邏輯保持回路由第一電流啟動、電壓維持的中間繼電器IZJ的常開觸點(diǎn) 1ZJ3和電壓線圈1ZJ/V、第二電流啟動、電壓維持的中間繼電器2ZJ的常閉觸點(diǎn)2ZJ1依次 串聯(lián)組成，所述繼電器邏輯保持回路接在+IlOV與-110V之間。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于能真實(shí)高效的模擬高壓斷路器動作時 機(jī)械輔助觸點(diǎn)的動作變位過程，滿足自動裝置、保護(hù)裝置聯(lián)調(diào)時對斷路器分、合閘位置的判 別需求，具體效果如下所述[0007](1)本裝置應(yīng)用在現(xiàn)場自動化裝置、保護(hù)裝置投運(yùn)前初級調(diào)試時，既能降低高壓斷 路器的跳合間次數(shù)，提高斷路器的使用壽命，又能滿足自動化裝置、保護(hù)裝置的調(diào)試需求， 并能夠根據(jù)分相操作的需求，按需要接入上述回路，即能模擬單跳單合，三跳三合，永跳不 合的分相操作的超高壓斷路器組態(tài)動作方式。(2)本裝置應(yīng)用在繼電保護(hù)實(shí)訓(xùn)室單獨(dú)裝置試驗時可替代高壓斷路器的動作過 程，占地小、功能全、設(shè)計簡單、仿真度高，可節(jié)約大量資金(購買高壓斷路器)和場地，極大 地滿足了自動化裝置、繼電保護(hù)裝置模擬出口帶路(替代高壓斷路器的動作過程)的聯(lián)調(diào) 試驗要求。(3)電力二次自動裝置生產(chǎn)廠家在其裝置進(jìn)行實(shí)際帶斷路器調(diào)試時可采用該斷路 器模擬裝置替代斷路器完成出廠前的聯(lián)調(diào)試驗，動作可靠耐用。(4)斷路器模擬裝置的繼電器邏輯保持回路的電源采用完全獨(dú)立的直流電源，與 控制電源分開，只有觸點(diǎn)聯(lián)系，沒有電聯(lián)系，提高了試驗的安全性，能夠保證控制回路、保護(hù) 裝置的完好性。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的電路原理圖圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2的電路原理圖圖3是用ZJ3-5B繼電器制作的斷路器模擬裝置的實(shí)際接線圖圖中1ZJ是第一電流啟動、電壓維持的中間繼電器，2ZJ是第二電流啟動、電壓維 持的中間繼電器，TWJ是跳位監(jiān)視繼電器，HWJ是合位監(jiān)視繼電器，TBJ是防跳繼電器，RH、 RT是啟動電阻，LD是分閘指示燈，HD是合閘指示燈，KK是開關(guān)，BHCK是保護(hù)裝置出口繼電 器接點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見附圖1，一種斷路器模擬裝置，它包括合閘沖擊啟動回路、跳閘沖擊啟動回路 和繼電器邏輯保持回路；所述合閘沖擊啟動回路由開關(guān)KK的接線端子5、8、第一電流啟動、 電壓維持的中間繼電器IZJ的常閉觸點(diǎn)IZJl和電流線圈1ZJ/I、啟動電阻RH依次串聯(lián)組 成，所述合閘沖擊啟動回路接在正電源+KM與負(fù)電源-KM之間；所述跳閘沖擊啟動回路由 開關(guān)KK的接線端子6、7、第一電流啟動、電壓維持的中間繼電器IZJ的常開觸點(diǎn)1ZJ2、第 二電流啟動、電壓維持的中間繼電器2ZJ的電流線圈2ZJ/I、啟動電阻RT依次串聯(lián)組成，所 述跳閘沖擊啟動回路接在正電源+KM與負(fù)電源-KM之間；所述繼電器邏輯保持回路由第一 電流啟動、電壓維持的中間繼電器IZJ的常開觸點(diǎn)1ZJ3和電壓線圈1ZJ/V、第二電流啟動、 電壓維持的中間繼電器2ZJ的常閉觸點(diǎn)2ZJ1依次串聯(lián)組成，所述繼電器邏輯保持回路接在 +IlOV 與-110V 之間。參見附圖2，一種斷路器模擬裝置，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，它還包括由防跳繼電器 TBJ組成的防跳回路；防跳繼電器TBJ的電流線圈TBJ/I串入跳閘沖擊啟動回路中，防跳繼 電器TBJ的電壓線圈TBJ/V與防跳繼電器TBJ的常開觸點(diǎn)TBJl串聯(lián)后一端接開關(guān)KK的接 線端子8，另一端接負(fù)電源-KM，防跳繼電器TBJ的常閉觸點(diǎn)TBJ2和常閉觸點(diǎn)TBJ3并聯(lián)后串聯(lián)在開關(guān)KK的接線端子8與所述常閉觸點(diǎn)IZJl之間。所述斷路器模擬裝置，它還包括由跳位監(jiān)視繼電器TWJ、合位監(jiān)視繼電器HWJ、分 閘指示燈LD和合閘指示燈HD組成的顯示支路；跳位監(jiān)視繼電器TWJ —端接正電源+KM，另 一端接所述常閉觸點(diǎn)TBJ3與所述常閉觸點(diǎn)IZJl的節(jié)點(diǎn)，合位監(jiān)視繼電器HWJ—端接正電 源+KM，另一端接開關(guān)KK的接線端子7，分閘指示燈LD與跳位監(jiān)視繼電器TWJ的常開觸點(diǎn) TffJl串聯(lián)后組成分閘指示電路，所述分閘指示電路接在正電源+KM與負(fù)電源-KM之間；合 閘指示燈HD與合位監(jiān)視繼電器HWJ的常開觸點(diǎn)HWJl串聯(lián)后組成合閘指示電路，所述合閘 指示電路接在正電源+KM與負(fù)電源-KM之間。所述繼電器邏輯保持回路中還包括第二電流啟動、電壓維持的中間繼電器2ZJ的 常閉觸點(diǎn)2ZJ2，所述常閉觸點(diǎn)2ZJ2串聯(lián)在所述常閉觸點(diǎn)2ZJ1之后。在本實(shí)施例中，第一電流啟動、電壓維持的中間繼電器IZJ和第二電流啟動、電壓 維持的中間繼電器2ZJ的型號為ZJ3-5B，來自綜自改造淘汰下來的廢舊物資。啟動電阻RH、 RT為廢舊電阻，既滿足分合、閘線圈的阻值，又滿足啟動模擬斷路器的邏輯控制回路的需要 (繼電器的啟動電流0. 8A)，同時又和操作箱的跳合位監(jiān)視繼電器及跳合閘操作回路配合 良好。參見附圖3，對各電氣部件的作用做進(jìn)一步詳細(xì)說明啟動電阻RH、RT的作用①與跳位監(jiān)視繼電器TWJ、合位監(jiān)視繼電器HWJ的線圈分壓，跳位監(jiān)視繼電器TWJ、 合位監(jiān)視繼電器HWJ的線圈的電阻為10ΚΩ，分壓為210V，而啟動電阻RH、RT的阻值為 150 Ω，分壓為10V，跳位監(jiān)視繼電器TWJ、合位監(jiān)視繼電器HWJ可隨所述中間繼電器IZJ的 常開、常閉觸點(diǎn)的動作而動作，可靠指示模擬斷路器在分、合閘位置。(經(jīng)監(jiān)視回路流動的電 流為0. 002Α，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于中間繼電器ZJ3-5B的啟動電流0. 6-1Α，此時所述中間繼電器1ZJ、 2ZJ不會動作)。②模擬斷路器的邏輯保持的啟動回路為所述中間繼電器1ZJ、2ZJ的電流線圈，啟 動電流0. 6-1A，啟動電阻RH、RT阻值為150 Ω，功率為100W，當(dāng)開關(guān)KK的接線端子5、8或 6、7任一處接通時，啟動電阻RH、RT就會給所述中間繼電器1ZJ、2ZJ的電流線圈提供0. 8A 的額定啟動電流，避免電流過大燒壞繼電器，起到限流作用。③啟動電阻RH、RT的接線方式能防止因開關(guān)KK的接線端子5、8或6、7任一處接通 時，控制電源直接經(jīng)過所述中間繼電器1ZJ、2ZJ的電流線圈而引起的正負(fù)極短路的發(fā)生。ZJ3-5B繼電器觸點(diǎn)、線圈的作用①觸點(diǎn)1ZJ1、1ZJ2 模擬斷路器分合位置觸點(diǎn)，相當(dāng)于斷路器機(jī)構(gòu)分、合閘位置的 DL轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)。②所述中間繼電器1ZJ、2ZJ的電流線圈模擬斷路器邏輯保持的啟動回路，根據(jù) 分、合閘正電的到來，對模擬斷路器分、合閘位置進(jìn)行置位。所述中間繼電器IZJ受沖擊時 置合位，所述中間繼電器2ZJ受沖擊時置分位。③所述中間繼電器IZJ的電壓線圈是模擬斷路器合閘位置、置位后的電壓保持 線圈。所述中間繼電器IZJ的電壓線圈帶電保持，使模擬斷路器合閘位置觸點(diǎn)1ZJ2導(dǎo)通， 失電使分閘位置觸點(diǎn)IZJl導(dǎo)通。④觸點(diǎn)1ZJ3 是IZJ電壓自保持回路的自保持觸點(diǎn)，合位后導(dǎo)通并保持。[0031]⑤觸點(diǎn)2ZJ1、2ZJ2 是分閘置位觸點(diǎn)，跳閘正電來到時所述中間繼電器2ZJ的電流 線圈啟動，觸點(diǎn)2ZJ1、2ZJ2打開，合位后保持回路失電并返回，分閘完成。其中觸點(diǎn)2ZJ2可 根據(jù)其動作可靠性考慮是否串接，一般不用。斷路器模擬裝置動作原理說明1、分閘位置斷路器模擬裝置在分閘位置時，控制電源+KM經(jīng)跳位監(jiān)視繼電器、所述中間繼電 器IZJ的常閉觸點(diǎn)1ZJ1、所述中間繼電器IZJ的電流線圈1ZJ/I、啟動電阻RH到控制電 源-KM，跳位監(jiān)視繼電器TWJ動作，常開觸點(diǎn)TWJl閉合，分閘指示燈LD亮，表示斷路器在分
閘位置。在跳位監(jiān)視繼電器電壓線圈的限流分壓的作用下，流經(jīng)所述中間繼電器IZJ的電 流線圈1ZJ/I的電流小于其電流啟動值，所述中間繼電器IZJ不動作，常閉觸點(diǎn)IZJl閉合， 常開觸點(diǎn)1ZJ2、1ZJ3打開。斷路器模擬裝置的繼電器邏輯保持回路因常開觸點(diǎn)1ZJ3打開 而不會工作。2、合閘過程轉(zhuǎn)動把手至合位，開關(guān)KK的接線端子5、8接通，控制電源+KM經(jīng)防跳繼電器TBJ 的觸點(diǎn)TBJ2和觸點(diǎn)TBJ3、所述中間繼電器IZJ的常閉觸點(diǎn)1ZJ1、所述中間繼電器IZJ的電 流線圈1ZJ/I、啟動電阻RH到控制電源-KM，所述中間繼電器IZJ的電流線圈1ZJ/I在沖擊 電流的作用下動作。所述中間繼電器IZJ的常開觸點(diǎn)1ZJ3閉合，斷路器模擬裝置的繼電器 邏輯保持回路因常開觸點(diǎn)1ZJ3閉合，所述中間繼電器2ZJ的常閉觸點(diǎn)2ZJ1、2ZJ2閉合，所 述中間繼電器IZJ的電壓線圈1ZJ/V帶電，繼電器邏輯保持回路工作。所述中間繼電器IZJ 的常閉觸點(diǎn)IZJl打開，分閘指示燈LD滅。所述中間繼電器IZJ的常開觸點(diǎn)1ZJ2閉合，合 位監(jiān)視繼電器HWJ帶電，觸點(diǎn)HWJl閉合，合閘指示燈亮，表示斷路器在合閘位置。在合位監(jiān)視繼電器電壓線圈的限流分壓的作用下，流經(jīng)所述中間繼電器2ZJ的電 流線圈2ZJ/I的電流小于其電流啟動值，所述中間繼電器2ZJ不動作，常閉觸點(diǎn)2ZJ1、2ZJ2 閉合。所述中間繼電器IZJ的電流線圈1ZJ/I在電感電動勢的作用下，其觸點(diǎn)有瞬時閉合 延時斷開的特點(diǎn)，在觸點(diǎn)IZJl斷開時，可以保證觸點(diǎn)1ZJ3的閉合，所述中間繼電器IZJ電 壓線圈1ZJ/V帶電并自保持，使斷路器模擬裝置的繼電器邏輯保持回路可靠工作。3、分閘過程轉(zhuǎn)動把手至分位，開關(guān)KK的接線端子6、7接通，控制電源+KM經(jīng)防跳繼電器TBJ 的電流線圈TBJ/I、所述中間繼電器IZJ的常開觸點(diǎn)1ZJ2、所述中間繼電器2ZJ的電流線圈 2ZJ/I、啟動電阻RT到控制電源-KM，所述中間繼電器2ZJ的電流線圈2ZJ/I在沖擊電流的 作用下動作。斷路器模擬裝置的繼電器邏輯保持回路因所述中間繼電器2ZJ的常閉觸點(diǎn) 2ZJ1、2ZJ2打開，所述中間繼電器IZJ電壓線圈1ZJ/V失電，觸點(diǎn)1ZJ3打開，斷路器模擬裝 置的繼電器邏輯保持回路失電觸點(diǎn)返回。所述中間繼電器IZJ的常開觸點(diǎn)1ZJ2斷開，合閘 指示燈HD滅。所述中間繼電器IZJ的常閉觸點(diǎn)IZJl閉合，分閘指示燈LD亮，表示斷路器 在分閘位置。
權(quán)利要求一種斷路器模擬裝置，其特征在于它包括合閘沖擊啟動回路、跳閘沖擊啟動回路和繼電器邏輯保持回路；所述合閘沖擊啟動回路由開關(guān)(KK)的接線端子(5、8)、第一電流啟動、電壓維持的中間繼電器(1ZJ)的常閉觸點(diǎn)(1ZJ1)和電流線圈(1ZJ/I)、啟動電阻(RH)依次串聯(lián)組成，所述合閘沖擊啟動回路接在正電源(+KM)與負(fù)電源( KM)之間；所述跳閘沖擊啟動回路由開關(guān)(KK)的接線端子(6、7)、第一電流啟動、電壓維持的中間繼電器(1ZJ)的常開觸點(diǎn)(1ZJ2)、第二電流啟動、電壓維持的中間繼電器(2ZJ)的電流線圈(2ZJ/I)、啟動電阻(RT)依次串聯(lián)組成，所述跳閘沖擊啟動回路接在正電源(+KM)與負(fù)電源( KM)之間；所述繼電器邏輯保持回路由第一電流啟動、電壓維持的中間繼電器(1ZJ)的常開觸點(diǎn)(1ZJ3)和電壓線圈(1ZJ/V)、第二電流啟動、電壓維持的中間繼電器(2ZJ)的常閉觸點(diǎn)(2ZJ1)依次串聯(lián)組成，所述繼電器邏輯保持回路接在+110V與 110V之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路器模擬裝置，其特征在于它還包括由防跳繼電器(TBJ) 組成的防跳回路；防跳繼電器(TBJ)的電流線圈(TBJ/I)串入跳閘沖擊啟動回路中，防跳繼 電器(TBJ)的電壓線圈(TBJ/V)與防跳繼電器(TBJ)的常開觸點(diǎn)(TBJl)串聯(lián)后一端接開 關(guān)(KK)的接線端子(8)，另一端接負(fù)電源(-KM)，防跳繼電器(TBJ)的常閉觸點(diǎn)(TBJ2)和 常閉觸點(diǎn)(TBJ3)并聯(lián)后串聯(lián)在開關(guān)(KK)的接線端子(8)與所述常閉觸點(diǎn)(IZJl)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的斷路器模擬裝置，其特征在于它還包括由跳位監(jiān)視繼電器 (TWJ)、合位監(jiān)視繼電器(HWJ)、分閘指示燈(LD)和合閘指示燈(HD)組成的顯示支路；跳 位監(jiān)視繼電器(TWJ) —端接正電源(+KM)，另一端接所述常閉觸點(diǎn)(TBJ3)與所述常閉觸點(diǎn) (IZJl)的節(jié)點(diǎn)，合位監(jiān)視繼電器(HWJ) —端接正電源(+KM)，另一端接開關(guān)(KK)的接線端 子(7)，分閘指示燈(LD)與跳位監(jiān)視繼電器(TWJ)的常開觸點(diǎn)(TWJl)串聯(lián)后組成分閘指示 電路，所述分閘指示電路接在正電源(+KM)與負(fù)電源(-KM)之間；合閘指示燈(HD)與合位 監(jiān)視繼電器(HWJ)的常開觸點(diǎn)(HWJl)串聯(lián)后組成合閘指示電路，所述合閘指示電路接在正 電源(+KM)與負(fù)電源(-KM)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路器模擬裝置，其特征在于所述繼電器邏輯保持回路中 還包括第二電流啟動、電壓維持的中間繼電器(2ZJ)的常閉觸點(diǎn)(2ZJ2)，所述常閉觸點(diǎn) (2ZJ2)串聯(lián)在所述常閉觸點(diǎn)(2ZJ1)之后。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷路器模擬裝置，其特征在于所述第一電流啟動、電壓維持 的中間繼電器(IZJ)和第二電流啟動、電壓維持的中間繼電器(2ZJ)的型號為ZJ3-5B。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種斷路器模擬裝置，它包括合閘沖擊啟動回路、跳閘沖擊啟動回路和繼電器邏輯保持回路。解決了現(xiàn)有技術(shù)中在進(jìn)行繼電保護(hù)和高壓斷路器聯(lián)動操作時由于高壓開關(guān)頻繁動作而導(dǎo)致的高壓開關(guān)壽命低的問題。在現(xiàn)有實(shí)驗室進(jìn)行單獨(dú)自動裝置及保護(hù)裝置帶路聯(lián)調(diào)試驗時，可替代高壓斷路器的動作，能真實(shí)高效的模擬高壓斷路器動作時機(jī)械輔助觸點(diǎn)的動作變位過程，滿足自動裝置、保護(hù)裝置對斷路器分、合閘位置的判別需求。
文檔編號G09B23/18GK201698628SQ20102023349
公開日2011年1月5日 申請日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者李軍寧, 李英銳, 楊廣獻(xiàn), 王紅軍, 許鐵洪, 魏剛 申請人:邢臺供電公司