本發(fā)明涉及一種農(nóng)網(wǎng)配電實(shí)訓(xùn)裝置及方法。

背景技術(shù)：

目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)農(nóng)網(wǎng)低壓配電系統(tǒng)及用戶負(fù)荷和故障模擬的相關(guān)技能的教學(xué)與培訓(xùn)，僅是采取師傅帶徒弟的方式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教育和操作演示，由于現(xiàn)場(chǎng)情況的單一性，師傅無(wú)法演示農(nóng)網(wǎng)低壓配電箱故障、單/三相模擬用戶及表計(jì)中存在的問(wèn)題及解決方式，只能采取出現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的教導(dǎo)方式，這樣就存在不能夠?qū)r(nóng)網(wǎng)低壓配電箱在運(yùn)行中可能發(fā)生的故障現(xiàn)象進(jìn)行再現(xiàn)，同時(shí)農(nóng)網(wǎng)低壓配電箱的測(cè)試操作數(shù)據(jù)具有單一性，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)多位學(xué)員進(jìn)行個(gè)性化考核，這種教學(xué)方式不利于學(xué)員的理解和學(xué)習(xí)，在教學(xué)實(shí)踐中詬病頗多。隨著電網(wǎng)的發(fā)展，農(nóng)網(wǎng)建設(shè)面臨著諸多的技術(shù)難題和人員技能水平參差不齊的問(wèn)題。因此，從提高農(nóng)網(wǎng)運(yùn)維人員實(shí)際操作技能以及維護(hù)、檢修和測(cè)試技術(shù)水平的角度出發(fā)，改進(jìn)現(xiàn)有教學(xué)與培訓(xùn)方式勢(shì)在必行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種農(nóng)網(wǎng)配電實(shí)訓(xùn)裝置，能夠模擬多種故障，提高被培訓(xùn)人員的實(shí)際操作技能及維護(hù)、檢修和測(cè)試農(nóng)網(wǎng)配電的技術(shù)水平。

本發(fā)明的另一目的是提出一種農(nóng)網(wǎng)配電實(shí)訓(xùn)方法。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種農(nóng)網(wǎng)配電實(shí)訓(xùn)裝置，包括控制模塊、故障模擬模塊和配電模塊，控制模塊與故障模擬模塊通信連接，故障模擬模塊和配電模塊連接，配電模塊包括母線、分別與母線連接的進(jìn)線單元、無(wú)功補(bǔ)償單元和負(fù)載單元，控制模塊通過(guò)故障模擬模塊控制配電模塊實(shí)現(xiàn)各種故障。

進(jìn)一步的，所述無(wú)功補(bǔ)償單元包括與所述母線連接的無(wú)功補(bǔ)償電路、無(wú)功補(bǔ)償控制器、與無(wú)功補(bǔ)償控制器連接用于采樣所述母線電壓和電流的采樣電路和控制無(wú)功補(bǔ)償電路投入工作的第一開(kāi)關(guān)，無(wú)功補(bǔ)償電路包括至少兩條補(bǔ)償支路和設(shè)置在各條補(bǔ)償支路上控制其投入工作的第二開(kāi)關(guān)，無(wú)功補(bǔ)償控制器根據(jù)采樣電路采樣的母線電壓和電流控制第一、第二開(kāi)關(guān)動(dòng)作以投入需要的無(wú)功補(bǔ)償量，所述故障模擬模塊與采樣電路連接，所述控制模塊通過(guò)所述故障模擬模塊控制采樣電路輸出錯(cuò)誤的母線電壓和電流，以模擬無(wú)功補(bǔ)償采樣錯(cuò)誤的故障。

進(jìn)一步的，所述故障模擬模塊分別與所述第一、第二開(kāi)關(guān)連接，當(dāng)無(wú)功補(bǔ)償控制器控制第一開(kāi)關(guān)或第二開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，控制模塊通過(guò)故障模擬模塊控制相應(yīng)的開(kāi)關(guān)不動(dòng)作，模擬所述補(bǔ)償支路投入不成功的故障。

進(jìn)一步的，所述進(jìn)線單元包括用于采樣母線電流的計(jì)量電流互感器和與計(jì)量電流互感器連接的電能表，計(jì)量電流互感器與所述故障模擬模塊連接，電能表根據(jù)計(jì)量電流互感器采樣的母線電流計(jì)算并顯示所述配電模塊消耗的電能，所述控制模塊通過(guò)故障模擬模塊控制計(jì)量電流互感器輸出極性錯(cuò)誤、相序錯(cuò)誤或者大小錯(cuò)誤的母線電流，模擬計(jì)量故障。

進(jìn)一步的，所述故障模擬模塊具有可與所述配電模塊任意線路連接的漏電發(fā)生器，所述控制模塊通過(guò)設(shè)置漏電發(fā)生器的參數(shù)來(lái)模擬漏電故障。

進(jìn)一步的，所述負(fù)載單元包括與所述母線連接的至少一條負(fù)載支路、設(shè)置在至少一條負(fù)載支路上的漏電檢測(cè)器和設(shè)置在各條負(fù)載支路上用于控制其通斷的第三開(kāi)關(guān)，當(dāng)漏電檢測(cè)器檢測(cè)到線路漏電時(shí)，控制其所在負(fù)載支路的第三開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。

本發(fā)明還可通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種農(nóng)網(wǎng)配電實(shí)訓(xùn)方法，包括如下步驟：

A、控制模塊設(shè)置故障類(lèi)型和參數(shù)，并生成控制指令傳達(dá)至故障模擬模塊；

B、故障模擬模塊根據(jù)控制指令控制配電模塊實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償量計(jì)算錯(cuò)誤的故障、補(bǔ)償支路投入不成功的故障、計(jì)量故障和漏電故障中的至少一種故障：

無(wú)功補(bǔ)償采樣錯(cuò)誤的故障，故障模擬模塊使采樣電路輸出錯(cuò)誤的母線電壓和電流至無(wú)功補(bǔ)償控制器，使無(wú)功補(bǔ)償控制器計(jì)算的無(wú)功補(bǔ)償量與實(shí)際需要的無(wú)功補(bǔ)償量不同；

補(bǔ)償支路投入不成功的故障，無(wú)功補(bǔ)償控制器根據(jù)需要投入的無(wú)功補(bǔ)償量控制第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，故障模擬模塊控制這些開(kāi)關(guān)不動(dòng)作；

計(jì)量故障，故障模擬模塊使計(jì)量電流互感器輸出極性錯(cuò)誤、相序錯(cuò)誤或者大小錯(cuò)誤的母線電流至電能表，使電能表計(jì)算的電能發(fā)生錯(cuò)誤；

漏電故障，故障模擬模塊中的漏電發(fā)生器與配電模塊連接，控制模塊設(shè)置漏電發(fā)生器的參數(shù)使與漏電發(fā)生器連接的線路發(fā)生漏電。

本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明能夠模擬農(nóng)網(wǎng)配電中發(fā)生的多種故障，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便使用，學(xué)員在學(xué)習(xí)檢測(cè)、清除故障的過(guò)程中，實(shí)際操作技能、維護(hù)、檢修和測(cè)試農(nóng)網(wǎng)配電的技術(shù)水平都將得到提高。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明農(nóng)網(wǎng)配電實(shí)訓(xùn)裝置的原理圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明的農(nóng)網(wǎng)配電實(shí)訓(xùn)裝置包括控制模塊1、故障模擬模塊2和配電模塊3，控制模塊1與故障模擬模塊2通信連接，故障模擬模塊2和配電模塊3連接，配電模塊3包括母線4、分別與母線4連接的進(jìn)線單元5、無(wú)功補(bǔ)償單元6、負(fù)載單元7，進(jìn)線單元5包括用于采樣母線電流的計(jì)量電流互感器51和與計(jì)量電流互感器連接的電能表，計(jì)量電流互感器51采樣的母線電流輸出至電能表，電能表根據(jù)母線電壓和計(jì)量電流互感器51采樣的母線電流計(jì)算配電模塊3消耗的電能，并顯示該電能值，無(wú)功補(bǔ)償單元6包括與母線4連接的無(wú)功補(bǔ)償電路、無(wú)功補(bǔ)償控制器、與無(wú)功補(bǔ)償控制器連接用于采樣母線4的電壓和電流的采樣電路62和控制無(wú)功補(bǔ)償電路投入工作的第一開(kāi)關(guān)K1，無(wú)功補(bǔ)償電路包括三條補(bǔ)償支路63，每條補(bǔ)償支路63包括三角形連接的三個(gè)電容器C和控制其投入工作的第二開(kāi)關(guān)K2，第一開(kāi)關(guān)K1和第二開(kāi)關(guān)K2分別與無(wú)功補(bǔ)償控制器連接，無(wú)功補(bǔ)償控制器根據(jù)采樣電路62采樣的母線電壓和電流計(jì)算所述配電模塊3需要投入的無(wú)功補(bǔ)償量并控制第一開(kāi)關(guān)K1和第二開(kāi)關(guān)K2動(dòng)作以投入需要的補(bǔ)償支路63，負(fù)載單元7包括與母線連接相互并聯(lián)的一條單相負(fù)載支路71、兩條三相負(fù)載支路72、串接在第二條三相負(fù)載支路72上的漏電檢測(cè)器73和分別設(shè)置在單相負(fù)載支路71和兩條三相負(fù)載支路72上用于控制其通斷的第三開(kāi)關(guān)K3，故障模擬模塊2分別與采樣電路63、第一開(kāi)關(guān)K1、第二開(kāi)關(guān)K2、第三開(kāi)關(guān)K3和計(jì)量電流互感器51連接，漏電發(fā)生器可與配電模塊3的任意線路連接，故障模擬模塊2具有可與配電模塊3任意線路連接的漏電發(fā)生器。

本發(fā)明工作原理如下：

教員通過(guò)控制模塊1設(shè)置各種故障類(lèi)型及相應(yīng)的參數(shù)，并由控制模塊1生成控制指令傳達(dá)至故障模擬模塊2，故障模擬模塊2根據(jù)控制指令控制配電模塊3實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償采樣錯(cuò)誤的故障、補(bǔ)償支路投入不成功的故障、計(jì)量故障和漏電故障中的至少一種故障，學(xué)員根據(jù)各種故障的現(xiàn)象判斷故障類(lèi)型、確定故障點(diǎn)并采取措施清除故障：

計(jì)量故障模擬，控制模塊1通過(guò)故障模擬模塊使計(jì)量電流互感器51輸出極性錯(cuò)誤、相序錯(cuò)誤或者大小錯(cuò)誤的母線電流至電能表，使電能表計(jì)算的電能發(fā)生錯(cuò)誤，學(xué)員根據(jù)自己測(cè)量的電流和電壓計(jì)算出正確的電能數(shù)據(jù)后跟電能表顯示的電能數(shù)據(jù)比較，即可確定為計(jì)量故障，通過(guò)控制模塊1將計(jì)量電流互感器51輸出的母線電流的錯(cuò)誤糾正即可清除故障；

無(wú)功補(bǔ)償采樣錯(cuò)誤的故障模擬，控制模塊1通過(guò)故障模擬模塊2使采樣電路63輸出錯(cuò)誤的母線電壓和電流至無(wú)功補(bǔ)償控制器，使無(wú)功補(bǔ)償控制器計(jì)算的無(wú)功補(bǔ)償量與實(shí)際需要的無(wú)功補(bǔ)償量不同，學(xué)員可根據(jù)自己測(cè)量的母線電壓和電流值計(jì)算需要投入的無(wú)功補(bǔ)償量，并將自己的計(jì)算結(jié)果與無(wú)功補(bǔ)償控制器顯示的計(jì)算結(jié)果相比較，當(dāng)發(fā)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償量計(jì)算錯(cuò)誤后，控制第一開(kāi)關(guān)K1和相應(yīng)的第二開(kāi)關(guān)K2動(dòng)作以投入正確的無(wú)功補(bǔ)償量；

補(bǔ)償支路投入不成功故障模擬，當(dāng)無(wú)功補(bǔ)償控制器根據(jù)采樣電路63采樣的母線電壓和電流值計(jì)算出需要投入的無(wú)功補(bǔ)償量控制第一開(kāi)關(guān)K1和相應(yīng)的第二開(kāi)關(guān)K2動(dòng)作時(shí)，控制模塊1通過(guò)故障模擬模塊2控制第一開(kāi)關(guān)K1和相應(yīng)的第二開(kāi)關(guān)K2不動(dòng)作，學(xué)員可根據(jù)無(wú)功補(bǔ)償控制器上顯示的無(wú)功補(bǔ)償量判斷需要投入的補(bǔ)償支路63是否成功投入，當(dāng)發(fā)現(xiàn)未成功投入時(shí)，檢查第一開(kāi)關(guān)K1和第二開(kāi)關(guān)K2的狀態(tài)并通過(guò)故障模擬模塊2使未成功投入的補(bǔ)償支路63投入工作；

漏電故障模擬，將漏電發(fā)生器連接在配電模塊3的A處，通過(guò)控制模塊1設(shè)置漏電發(fā)生器的漏電參數(shù)，以此來(lái)模擬漏電故障，此時(shí)第二條三相負(fù)載支路72上的漏電檢測(cè)器會(huì)檢測(cè)到線路漏電并控制該支路上的第三開(kāi)關(guān)K3斷開(kāi)，學(xué)員可根據(jù)這一現(xiàn)象判斷漏電故障，并使用儀器檢測(cè)出漏電線路所在的位置。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，故不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即依本發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利范圍及說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明專(zhuān)利涵蓋的范圍內(nèi)。