專利名稱：一種隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力行業(yè)隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)設(shè)備，具體涉及一種隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置。
背景技術(shù)：
變電站中隔離刀閘一旦投入運行，隔離刀閘是不允許隨便操作的，并且一旦出現(xiàn)故障時，故障難以再現(xiàn)。電力系統(tǒng)二次設(shè)備及其回路實現(xiàn)了對一次設(shè)備的監(jiān)測、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)，能夠反映一次設(shè)備的運行工況，當(dāng)一次設(shè)備出現(xiàn)異?；虬l(fā)生故障時，能夠迅速發(fā)出信號，并快速切除故障設(shè)備。因此，二次設(shè)備及其回路是電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運行的重要保證，是變電站不可缺少的重要組成部分。在電力系統(tǒng)的中基層配電站(所)中，配備有用電檢查員、配電運行維護(hù)工(變配電所值班工)、配電試驗檢修工、農(nóng)網(wǎng)配電營業(yè)工、繼電保護(hù)工、直流設(shè)備檢修工、變電所調(diào)試檢修員、電測儀表工等工作人員，為了保證變電站(所)的安全穩(wěn)定運行，需要對其進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。一般來講，進(jìn)行培訓(xùn)首先必須進(jìn)行理論性的講解(講解、圖片、多媒體教學(xué))，然后再進(jìn)行仿真，以便加深學(xué)員的理解，鍛煉其動手能力。但是現(xiàn)有的仿真設(shè)備只是較小的仿真系統(tǒng)，和現(xiàn)實系統(tǒng)設(shè)備有很大差別，不能深入了解各個設(shè)備的性能指標(biāo)、技術(shù)參數(shù)、及其系統(tǒng)之間和其他設(shè)備的配合和相互關(guān)聯(lián)。利用這種小型仿真設(shè)備的培訓(xùn)方式理論性強(qiáng)但缺乏實際動手能力的訓(xùn)練，使得培訓(xùn)效果不佳。如果到現(xiàn)場進(jìn)行培訓(xùn)，對學(xué)員的人身安全性又不能保證，而且還可能損壞現(xiàn)場設(shè)備。由于目前還未出現(xiàn)比較成熟的隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置，導(dǎo)致相關(guān)的培訓(xùn)難以開展。因此，現(xiàn)在迫切需要研制一種針對220kV變電站、變電運行、繼電保護(hù)、用電檢查及相應(yīng)管理崗位上的人員，尤其對隔離刀閘二次回路檢修提供技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)等級鑒定的
>j-U ρ α裝直。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置，以實現(xiàn)對從事用電檢查、變電站值班、繼電保護(hù)、變電運行檢修等二次回路及相應(yīng)管理崗位上的人員提供技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)等級鑒定。為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置，包括后臺計算機(jī)和培訓(xùn)柜體，所述培訓(xùn)柜體中設(shè)置有故障模擬器、隔離刀閘、隔離刀閘操作機(jī)構(gòu)和與其控制連 接的隔離刀閘控制回路，所述故障模擬器包括一組故障設(shè)置繼電器及與其控制連接的繼電器控制電路，所述故障模擬器通過通信線路與后臺計算機(jī)連接，用于根據(jù)接收的后臺計算機(jī)發(fā)出的故障設(shè)置指令控制相應(yīng)故障設(shè)置繼電器的動作，所述各故障設(shè)置繼電器的觸點分別通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式連接在隔離刀閘控制回路需模擬故障的控制支路中，用于模擬設(shè)定故障。隔離刀閘控制回路需模擬故障的控制支路包括刀閘分、合閘控制支路及外部閉鎖控制支路和刀閘電機(jī)控制支路，各控制支路中分別串聯(lián)有一個對應(yīng)的故障設(shè)置繼電器的觸點。隔離刀閘控制回路需模擬故障的控制支路還包括刀閘就地控制支路，所述刀閘就地控制支路中串聯(lián)有一個對應(yīng)的故障設(shè)置繼電器的觸點。繼電器控制電路包括順次連接的單片機(jī)和驅(qū)動器，所述后臺計算機(jī)與單片機(jī)的相應(yīng)控制輸入端連接，驅(qū)動器的輸出端與故障設(shè)置繼電器的控制輸入端連接。所述培訓(xùn)柜體內(nèi)還設(shè)有語音計時器，所述語音計時器與后臺計算機(jī)通信連接。所述隔離刀閘控制回路上還設(shè)有分合閘指示燈。所述培訓(xùn)柜體上設(shè)有用于控制就地及遠(yuǎn)端切換的轉(zhuǎn)換開關(guān)。所述培訓(xùn)柜體內(nèi)設(shè)有用于照明的柜內(nèi)照明設(shè)備。所述培訓(xùn)柜體由交流電源供電，所述交流電源端設(shè)有漏電保護(hù)裝置，所述漏電保護(hù)裝置包括順次連接的總漏電開關(guān)、電流互感器和總漏電檢測線圈。本發(fā)明隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置元件布局參考真實電動操作機(jī)構(gòu)隔離刀閘布局方式，具有與真實的電動操作機(jī)構(gòu)隔離刀閘二次回路相同的電路結(jié)構(gòu)、邏輯關(guān)系和外部表象；沒有一次接線部分，保留操作機(jī)構(gòu)及其控制回路等，增加了一個故障模擬器，故障模擬器與后臺計算機(jī)通訊連接。只需在后臺計算機(jī)上進(jìn)行操作設(shè)置“故障”，故障模擬器接收命令，通過故障設(shè)置繼電器陣列相應(yīng)的斷開或者接通與設(shè)置的“故障”對應(yīng)的支路，達(dá)到模擬故障的效果；隔離刀閘的控制部分合理地布置在實訓(xùn)裝置的屏面上，并通過數(shù)據(jù)線傳送至對應(yīng)的后臺計算機(jī)，保證后臺計算機(jī)輸出的信息與真實后臺機(jī)輸出的信息相同；智能軟件直接顯示系統(tǒng)原理圖，故障設(shè)置圖，故障現(xiàn)象。能夠設(shè)置真實的運行中的常見故障，在二次回路中設(shè)置可通過計算機(jī)控制的“常見故障點”，以便通過計算機(jī)人為設(shè)置“故障”，讓學(xué)員進(jìn)行分析、查找并排除。


圖1為隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置原理框圖；圖2為隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置原理圖；圖3為隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置結(jié)構(gòu)圖；圖4為故障模擬器電路原理圖；圖5為CJ2電動刀閘操作機(jī)構(gòu)原理圖；圖6為隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置整體電路圖；圖7為隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置一次系統(tǒng)模擬具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖1-圖3所示為本發(fā)明隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置原理及結(jié)構(gòu)圖，由圖可知，該裝置包括后臺計算機(jī)和培訓(xùn)柜體，培訓(xùn)柜體中設(shè)置有故障模擬器、隔離刀閘、隔離刀閘操作機(jī)構(gòu)和與其控制連接的隔離刀閘控制回路，隔離刀閘操作機(jī)構(gòu)包括CJ2電動刀閘操作機(jī)構(gòu)9和與之控制連接的中間繼電器，隔離刀閘控制回路包括隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)一次系統(tǒng)2 (如圖7所示)、隔離刀閘電機(jī)8及與隔離刀閘電機(jī)控制連接的隔離刀閘電機(jī)控制電路6和保護(hù)電路7，故障模擬器包括一組故障設(shè)置繼電器及與其控制連接的繼電器控制電路，故障模擬器通過通信線路與后臺計算機(jī)連接，用于根據(jù)接收的后臺計算機(jī)發(fā)出的故障設(shè)置指令控制相應(yīng)故障設(shè)置繼電器的動作，各故障設(shè)置繼電器的觸點分別通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式連接在隔離刀閘控制回路需模擬故障的控制支路中，用于模擬設(shè)定故障。另外，本發(fā)明的隔離刀閘控制回路上還設(shè)有分合閘指示燈5 ;培訓(xùn)柜體中還設(shè)有凝露控制器、培訓(xùn)柜內(nèi)照明設(shè)備和語音計時器I與故障采集器，凝露控制器用于對環(huán)境溫度和濕度的控制，防止柜體內(nèi)產(chǎn)生凝露；柜內(nèi)照明設(shè)備用于在光線不足的情況下進(jìn)行照明；語音計時器與后臺計算機(jī)通信連接，語音計時器用于采集隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)和學(xué)員考試時的計時和語音報時。培訓(xùn)柜體上設(shè)有用于控制就地及遠(yuǎn)端切換的轉(zhuǎn)換開關(guān)，即圖3中的就地-遠(yuǎn)方轉(zhuǎn)換開關(guān)4。該培訓(xùn)裝置使用的三相交流電源為三相四線制，四條線都穿過漏電保護(hù)裝置的總漏檢測線圈連接到電源開關(guān)，漏電保護(hù)裝置包括順次連接的總空氣開關(guān)、電流互感器和總漏電檢測線圈，總漏電檢測線圈的輸出端通過一個交流電源開關(guān)3給培訓(xùn)柜體內(nèi)設(shè)備供電。后臺計算機(jī)由市電供電，通過通訊轉(zhuǎn)換器WT-TX02與培訓(xùn)柜體中的故障模擬器WT-CHl5A及語音計時器和故障采集器以RS485方式通信連接。如圖4所示為故障模擬器的電路圖，通過485方式與后臺計算機(jī)連接，接受計算機(jī)發(fā)出的故障模擬指令，執(zhí)行后輸出到各個控制回路，這是一種繼電器控制設(shè)備，采用單片機(jī)控制繼電器方式實現(xiàn)各種功能的切換，用于實現(xiàn)控制回路常見故障的設(shè)置。故障模擬器包括單片機(jī)及由單片機(jī)控制的一組故障設(shè)置繼電器dll-d21，故障設(shè)置繼電器的觸點設(shè)置于隔離刀閘控制回路的對應(yīng)故障點處；單片機(jī)通過移位寄存器和驅(qū)動器將信號送給故障設(shè)置繼電器，控制故障設(shè)置繼電器動作，使觸點閉合或者斷開，來完成故障設(shè)置和恢復(fù)。 接入三相交流電源并且檢查無誤后，合上裝置總電源，按下漏電保護(hù)裝置上的“啟動”按鈕或者點擊PC軟件“啟動”，裝置啟動，交流側(cè)電源電源到故障模擬器(WT-CH15)與CJ2電動刀閘操作機(jī)構(gòu)模塊，故障模擬器單片機(jī)開始工作，同時CJ2電動刀閘操作機(jī)構(gòu)開始工作，待使用完畢后，按下“停止”按鈕或者點擊PC軟件“停止”，裝置停止工作，然后把總電源斷開。如圖5所示，IG刀閘合閘時，按動一次模擬屏盤上IG合閘按鈕或者通過就地按動合閘按鈕，進(jìn)行合閘，電機(jī)帶動減速箱控制本體轉(zhuǎn)動拐臂完成合閘操作。IG刀閘分閘時，按動一次模擬屏盤上IG分閘按鈕或者通過就地按動分閘按鈕，進(jìn)行分閘，電機(jī)帶動減速箱控制本體轉(zhuǎn)動拐臂完成分閘操作。如圖6所示為隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置整體系統(tǒng)圖，圖中設(shè)置了故障dl3-d21。其余故障點設(shè)置原理同dll、dl2相同，均由后臺計算機(jī)控制單片機(jī)進(jìn)而控制故障設(shè)置繼電器的動作，從而控制相應(yīng)回路的接通或斷開，表I中列出了各個故障點的故障現(xiàn)象和故障原因。表I
權(quán)利要求
1.一種隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置，其特征在于:包括后臺計算機(jī)和培訓(xùn)柜體，所述培訓(xùn)柜體中設(shè)置有故障模擬器、隔離刀閘、隔離刀閘操作機(jī)構(gòu)和與其控制連接的隔離刀閘控制回路，所述故障模擬器包括一組故障設(shè)置繼電器及與其控制連接的繼電器控制電路，所述故障模擬器通過通信線路與后臺計算機(jī)連接，用于根據(jù)接收的后臺計算機(jī)發(fā)出的故障設(shè)置指令控制相應(yīng)故障設(shè)置繼電器的動作，所述各故障設(shè)置繼電器的觸點分別通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式連接在隔離刀閘控制回路需模擬故障的控制支路中，用于模擬設(shè)定故障。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置，其特征在于:隔離刀閘控制回路需模擬故障的控制支路包括刀閘分、合閘控制支路及外部閉鎖控制支路和刀閘電機(jī)控制支路，各控制支路中分別串聯(lián)有一個對應(yīng)的故障設(shè)置繼電器的觸點。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置，其特征在于:隔離刀閘控制回路需模擬故障的控制支路還包括刀閘就地控制支路，所述刀閘就地控制支路中串聯(lián)有一個對應(yīng)的故障設(shè)置繼電器的觸點。
繼電器控制電路包括順次連接的單片機(jī)和驅(qū)動器，所述后臺計算機(jī)與單片機(jī)的相應(yīng)控制輸入端連接，驅(qū)動器的輸出端與故障設(shè)置繼電器的控制輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置，其特征在于:所述培訓(xùn)柜體內(nèi)還設(shè)有語音計時器，所述語音計時器與后臺計算機(jī)通信連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置，其特征在于:所述隔離刀閘控制回路上還設(shè)有分合閘指示燈。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置，其特征在于:所述培訓(xùn)柜體上設(shè)有用于控制就地及遠(yuǎn)端切換的轉(zhuǎn)換開關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置，其特征在于:所述培訓(xùn)柜體內(nèi)設(shè)有用于照明的柜內(nèi)照明設(shè)備。
8.根據(jù)權(quán)利要求7 所述的隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置，其特征在于:所述培訓(xùn)柜體由交流電源供電，所述交流電源端設(shè)有漏電保護(hù)裝置，所述漏電保護(hù)裝置包括順次連接的總漏電開關(guān)、電流互感器和總漏電檢測線圈。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置，包括后臺計算機(jī)和培訓(xùn)柜體，培訓(xùn)柜體中設(shè)置有故障模擬器、隔離刀閘、隔離刀閘操作機(jī)構(gòu)和與其控制連接的隔離刀閘控制回路，故障模擬器包括一組故障設(shè)置繼電器及與其控制連接的繼電器控制電路，所述故障模擬器通過通信線路與后臺計算機(jī)連接，各故障設(shè)置繼電器的觸點分別通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式連接在隔離刀閘控制回路需模擬故障的控制支路中。本發(fā)明隔離刀閘電動操作機(jī)構(gòu)培訓(xùn)裝置具有與真實的電動操作機(jī)構(gòu)隔離刀閘二次回路相同的電路結(jié)構(gòu)、邏輯關(guān)系和外部表象；沒有一次接線部分，保留操作機(jī)構(gòu)及其控制回路等，增加了一個與后臺計算機(jī)通訊連接的故障模擬器。
文檔編號G09B9/00GK103077632SQ20121047990
公開日2013年5月1日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者支長義, 董生懷, 薛明現(xiàn), 牛萬里, 閆明春, 湯向偉 申請人:鄭州萬特電氣有限公司