低壓配電控制系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種低壓配電控制系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)裝置。該裝置的組成包括：進(jìn)線柜、電容柜和饋電柜；進(jìn)線柜包括萬(wàn)能式斷路器、觸摸屏和可編程邏輯控制器和調(diào)整電路；電容柜包括刀開關(guān)、控制系統(tǒng)、熱繼電器和補(bǔ)償電容；其中，刀開關(guān)與控制系統(tǒng)相連，控制系統(tǒng)與熱繼電器相連，熱繼電器與補(bǔ)償電容相連；饋電柜包括第一路負(fù)載、第二路負(fù)載、第三路負(fù)載和第四路負(fù)載；第一路負(fù)載、第二路負(fù)載、第三路負(fù)載和第四路負(fù)載并聯(lián)；本發(fā)明模擬了實(shí)際配電系統(tǒng)的運(yùn)行情況，最大限度的還原了實(shí)際的配電柜，不僅具有四段式保護(hù)，還帶有通訊接口，可進(jìn)行“四遙”，以滿足控制中心的和自動(dòng)化系統(tǒng)的要求。
【專利說(shuō)明】低壓配電控制系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的技術(shù)方案涉及配電系統(tǒng)正常運(yùn)行和異常運(yùn)行的各種エ況，具體地說(shuō)是模擬實(shí)際配電系統(tǒng)各種運(yùn)行エ況的實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]低壓配電系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著直接向用電設(shè)備進(jìn)行配電的任務(wù)，其配電方式直接影響著各個(gè)設(shè)備的供電可靠性。低壓配電柜廣泛應(yīng)用于各個(gè)場(chǎng)合，其主要作用是將電能分配到各個(gè)負(fù)荷部分及在電路短路、過(guò)載和漏電時(shí)進(jìn)行斷電保護(hù)。僅靠課堂教學(xué)學(xué)生難以對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行深入理解，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)配合，方能達(dá)到較好的教學(xué)效果。
[0003]本低壓配電控制系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，用于配合供配電理論進(jìn)行教學(xué)，學(xué)習(xí)理解無(wú)功補(bǔ)償、斷路器整定、過(guò)電流保護(hù)、過(guò)電流可選擇保護(hù)、漏電保護(hù)和配電系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)、“三遙”(遙測(cè)、遙控、遙信)實(shí)驗(yàn)而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。主要用于讓同學(xué)了解低壓配電系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況。本平臺(tái)不僅為本科生的供配電課程提供實(shí)驗(yàn)設(shè)備，同時(shí)可為教師及研究生開發(fā)新實(shí)驗(yàn)或進(jìn)行科學(xué)研究工作提供良好的實(shí)驗(yàn)條件。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供實(shí)際配電系統(tǒng)各種運(yùn)行エ況的模擬實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置通過(guò)對(duì)饋電柜的設(shè)置，模擬了配電系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，能在沒(méi)有大電流的情況下，用小電流來(lái)模擬實(shí)際配電系統(tǒng)運(yùn)行的各種エ況，包括過(guò)電流故障、三相不平衡故障、斷相故障、漏電故障和短路故障，并對(duì)以上故障進(jìn)行跳閘保護(hù)；可以在線監(jiān)視負(fù)荷的運(yùn)行情況，及時(shí)地對(duì)功率因數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償；當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，能夠快速并準(zhǔn)確地確定故障區(qū)段，迅速隔離故障區(qū)段并恢復(fù)非故障區(qū)段供電。該裝置的萬(wàn)能式斷路器和電流表都帶有開放式通訊接ロ，可進(jìn)行“四遙”，以滿足控制中心和自動(dòng)化控制的要求，是ー種操作簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高、供電可靠性高的智能化配電系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)裝置。
[0005]本發(fā)明解決該技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案:
[0006]一種低壓配電控制系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)裝置，該裝置的組成包括:進(jìn)線柜、電容柜和饋電拒；
[0007]所述的進(jìn)線柜的組成包括萬(wàn)能式斷路器、觸摸屏和可編程邏輯控制器(PLC)和調(diào)整電路；
[0008]所述的電容柜的組成包括刀開關(guān)、控制系統(tǒng)、熱繼電器和補(bǔ)償電容；其中，刀開關(guān)與控制系統(tǒng)相連，控制系統(tǒng)與熱繼電器相連，熱繼電器與補(bǔ)償電容相連；
[0009]所述的饋電柜的組成包括第一路負(fù)載、第二路負(fù)載、第三路負(fù)載和第四路負(fù)載；第一路負(fù)載、第二路負(fù)載、第三路負(fù)載和第四路負(fù)載并聯(lián)；
[0010]進(jìn)線柜由三相四線電源進(jìn)線，經(jīng)過(guò)萬(wàn)能式斷路器通過(guò)母排分別與電容柜的刀開關(guān)、饋電柜的第一路負(fù)載、第二路負(fù)載、第三路負(fù)載和第四路負(fù)載相連；PLC分別與饋電柜的第一路負(fù)載、第二路負(fù)載、第三路負(fù)載、第四路負(fù)載和萬(wàn)能式斷路器相連；PLC與觸摸屏相連；調(diào)整電路分別與第一路負(fù)載、第二路負(fù)載、第三路負(fù)載和第四路負(fù)載相連。
[0011]所述的控制系統(tǒng)的組成包括萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)、無(wú)功功率補(bǔ)償控制器和接觸器；萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)與無(wú)功功率補(bǔ)償控制器通過(guò)控制線(400)相連；萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)與接觸器通過(guò)控制線(401)相連；無(wú)功功率補(bǔ)償控制器與接觸器通過(guò)控制線(402)相連；刀開關(guān)與接觸器通過(guò)連接線(404)相連；熱繼電器與接觸器通過(guò)連接線(403)相連。
[0012]所述的第一路負(fù)載的組成包括直流電源與三相電流轉(zhuǎn)換電路、負(fù)載電流控制電路、控制繼電器電路、斷路器脫扣電路、負(fù)載電流主電路和塑殼式斷路器；塑殼式斷路器與萬(wàn)能式斷路器通過(guò)連接線(600)相連；塑殼式斷路器與直流電源與三相電流轉(zhuǎn)換電路通過(guò)連接線(601)相連；塑殼式斷路器與負(fù)載電流控制電路通過(guò)連接線(602)相連；塑殼式斷路器與控制繼電器電路通過(guò)連接線(603)相連；塑殼式斷路器與斷路器脫扣電路通過(guò)連接線(604)相連；直流電源與三相電流轉(zhuǎn)換電路與負(fù)載電流控制電路通過(guò)連接線(605)相連；控制繼電器電路與負(fù)載電流控制電路通過(guò)連接線(606)相連；負(fù)載電流控制電路與負(fù)載電流主電路通過(guò)連接線(607)相連；負(fù)載電流主電路與斷路器脫扣電路通過(guò)連接線(608)相連；第三路負(fù)載、第四路負(fù)載與第一路負(fù)載連接線路相同，第二路負(fù)載除了與第一路負(fù)載(6)上述的連接線路相同外，還包括漏電保護(hù)電路(67)，漏電保護(hù)電路(67)與塑殼式斷路器(66)通過(guò)連接線(609)相連。
[0013]所述的負(fù)載電流主電路包括三相四線電源(A、B、C、N)，三個(gè)單相調(diào)壓器(Tl、T2、T3)，三個(gè)雙繞組變壓器(T4、T5、T6)、電流表(Al)、電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(MB)和三個(gè)電流互感器(CTa、CTb、CTc);三相四線電源的A相與単相調(diào)壓器(Tl)的進(jìn)線端相連，単相調(diào)壓器(Tl)的出線端與雙繞組變壓器(T4)的進(jìn)線端相連，雙繞組變壓器(T4)的出線端與電流表(Al)相連再穿過(guò)電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(MB)、電流互感器(CTa)形成回路；三相四線電源的B相與單相調(diào)壓器(T2)的進(jìn)線端相連，単相調(diào)壓器(T2)的出線端與雙繞組變壓器(T5)的進(jìn)線端相連，雙繞組變壓器(T5)的出線端與電流表(Al)相連再穿過(guò)電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(MB)、電流互感器(CTb)形成回路；三相四線電源的C相與単相調(diào)壓器(T3)的進(jìn)線端相連，単相調(diào)壓器(T3)的出線端與雙繞組變壓器(T6)的進(jìn)線端相連，雙繞組變壓器(T6)的出線端與電流表(Al)相連再穿過(guò)電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(MB)、電流互感器(CTc)形成回路。
[0014]所述的斷路器脫扣電路由三相四線電源的A相、電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(MB)常閉觸點(diǎn)、復(fù)位按鈕(SB3)、繼電器(KM5)和塑殼式斷路器的分勵(lì)線圈(QFF)組成；三相四線電源的A相與電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(MB)的常閉觸點(diǎn)相連再串聯(lián)復(fù)位按鈕(SB3)、繼電器(KM5)的線圈與三相四線電源的N相形成回路；三相四線電源的A相與繼電器(KM5)的常閉觸點(diǎn)相連再串聯(lián)塑殼式斷路器的分勵(lì)線圈(QFF)與三相四線電源的N相形成回路。
[0015]所述的控制繼電器電路由三相四線電源的A相、塑殼式斷路器的輔助常閉觸點(diǎn)、繼電器(KM1)、時(shí)間繼電器(KM2)、繼電器(KM3)、繼電器(KM4)和PLC輸出的信號(hào)線(1+、2+、
1-)組成；三相四線電源的A相與塑殼式斷路器的輔助常閉觸點(diǎn)輸入端相連，塑殼式斷路器的輔助常閉觸點(diǎn)的輸出端與繼電器(KMl)的線圈串聯(lián)，繼電器(KMl)的線圈與時(shí)間繼電器(KM2)的線圈并聯(lián)，繼電器(KMl)的線圈的出線端與三相四線電源的N相相連；PLC輸出的信號(hào)線(1+)與繼電器(KM3)線圈的輸入端相聯(lián),繼電器(KM3)線圈的輸出端與信號(hào)線(1-)相連；PLC輸出的信號(hào)線(2+)與繼電器(KM4)線圈的輸入端相連，繼電器(KM3)線圈的輸出端與信號(hào)線(1-)相連。[0016]所述的負(fù)載電流控制電路包括直流電源線(+12V、-12V)，繼電器(KMl)，時(shí)間繼電器(KM2)，繼電器(KM3)，繼電器(KM4)，升流按鈕(SB1)，降流按鈕(SB2)，6個(gè)限位開關(guān)(SMl~6)，三個(gè)直流電動(dòng)機(jī)(Ml~3)，控制線(0￥1、0￥2、0￥3);直流電源線(+12￥)與繼電器(KMl)常閉觸點(diǎn)相連后分為兩條支路，一條支路與三個(gè)并聯(lián)的繼電器(KM3)常開觸點(diǎn)輸入端相連，另一條支路與繼電器(KM3)的常閉觸點(diǎn)的輸入端相連；繼電器(KM3)常閉觸點(diǎn)的輸出端與升流按鈕(SBl)的三個(gè)常開觸點(diǎn)輸入端相連，升流按鈕(SBl)的三個(gè)常開觸點(diǎn)輸出端分別與降流按鈕(SB2)的三個(gè)常閉觸點(diǎn)的輸入端相連；三個(gè)并聯(lián)的繼電器(KM3)常開觸點(diǎn)輸出端與降流按鈕(SB2)的三個(gè)常閉觸點(diǎn)的輸出端相連；降流按鈕(SB2)的三個(gè)常閉觸點(diǎn)的輸出端分別與限位開關(guān)(SMl、SM3、SM5)相連。直流電源線(-12V)與繼電器(KMl)常閉觸點(diǎn)相連后分為兩條支路，一條支路與三個(gè)并聯(lián)的繼電器(KM4)常開觸點(diǎn)輸入端相連，另一條支路與繼電器(KM4)的常閉觸點(diǎn)的輸入端相連；繼電器(KM4)常閉觸點(diǎn)的輸出端與升流按鈕(SBl)的三個(gè)常閉觸點(diǎn)輸入端相連，升流按鈕(SBl)的三個(gè)常閉觸點(diǎn)輸出端分別與降流按鈕(SB2)的三個(gè)常開觸點(diǎn)的輸入端相連；三個(gè)并聯(lián)的繼電器(KM4)常開觸點(diǎn)輸出端與降流按鈕(SB2)的三個(gè)常開觸點(diǎn)的輸出端相連；降流按鈕(SB2)的三個(gè)常開觸點(diǎn)的輸出端分別與限位開關(guān)(SM2、SM4、SM6)相連；直流電源線(-12V)與繼電器(KMl)常開觸點(diǎn)輸入端相連，繼電器(KMl)常開觸點(diǎn)輸出端與三個(gè)并聯(lián)的時(shí)間繼電器(KM2)延時(shí)觸點(diǎn)輸入端相連，三個(gè)并聯(lián)的時(shí)間繼電器(KM2)延時(shí)觸點(diǎn)輸出端分別與三個(gè)并聯(lián)的繼電器(KM4)常開觸點(diǎn)輸出端相連。限位開關(guān)(SM1、SM2)與直流電動(dòng)機(jī)(Ml)輸入端相連，直流電動(dòng)機(jī)(Ml)輸出端與信號(hào)線(OVl)相連，限位開關(guān)(SM3、SM4)與直流電動(dòng)機(jī)(M2)輸入端相連，直流電動(dòng)機(jī)(M2)輸出端與信號(hào)線(0V2)相連，限位開關(guān)(SM5、SM6)與直流電動(dòng)機(jī)(M3)輸入端相連，直流電動(dòng)機(jī)(M3)輸出端與信號(hào)線(0V3)相連。
[0017]所述的直流電源與三相電流轉(zhuǎn)換電路包括三相四線電源的A相，指示燈(服1)，變壓器(T7)，整流橋(UR)，萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)(SA)，直流電源線(+12V、-12V)，信號(hào)線(0V1、0V2、0V3)。三相四線電源的A相與變壓器(T7)的輸入端形成回路；三相四線電源的A相與塑殼式斷路器的常開觸點(diǎn)、指示燈(HWl)相連再與三相四線電源的N相形成回路；變壓器(T7)的輸出端與整流橋(UR)輸入端相連，整流橋(UR)輸出端與直流電源線(+12V、-12V)相連；變壓器(T7)的輸出信號(hào)線(OV)分別與萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)(SA)的三個(gè)輸入端相連，萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)(SA)的輸出端分別與信號(hào)線(0V1、0V2、0V3)相連。
[0018]所述的調(diào)整電路包括四個(gè)取樣電阻(1?1、1?2、1?3、1?4)，四個(gè)電位器(￥1?1、￥1?2、VR3、VR4)和電流表(A2);取樣電阻(Rl)先與電位器(VRl)相連再與第一路負(fù)載的A相電流互感器(CTa)形成回路；取樣電阻(R2)先與電位器(VR2)相連再與第二路負(fù)載的A相電流互感器(CTa)形成回路；取樣電阻(R3)先與電位器(VR3)相連再與第三路負(fù)載的A相電流互感器(CTa)形成回路；取樣電阻(R4)先與電位器(VR4)相連再與第四路負(fù)載的A相電流互感器(CTa)形成回路；四路負(fù)載的A相電流互感器(CTa)順次相連，形成的兩個(gè)公共端與電流表(A2)相連；四路負(fù)載B相的調(diào)整電路、C相的調(diào)整電路與A相的調(diào)整電路相同。
[0019]所述的漏電保護(hù)電路包括三相四線電源的A相、塑殼式斷路器的主觸點(diǎn)、電阻(R11)、電位器(VR21)、電流表(A3)和單刀開關(guān)(SI);三相四線電源的A相與塑殼式斷路器的主觸點(diǎn)、電阻(RlI)、電位器(VR21)、電流表(A3)和單刀開關(guān)(SI)依次串聯(lián)。
[0020]上述模擬實(shí)際配電系統(tǒng)各種運(yùn)行エ況的實(shí)驗(yàn)裝置，其中所涉及到的電路、元件及其連接方式均是本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員所熟知的，所用到的元器件都可以通過(guò)商購(gòu)獲得。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明模擬實(shí)際配電系統(tǒng)各種運(yùn)行エ況的實(shí)驗(yàn)裝置所具有的突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)是:本發(fā)明模擬了實(shí)際配電系統(tǒng)的運(yùn)行情況，最大限度的還原了實(shí)際的配電柜。進(jìn)線柜和電容柜與實(shí)際配電柜基本相同，進(jìn)線柜所用的是NDW1-2000萬(wàn)能式斷路器，這款萬(wàn)能式斷路器在中高端配電系統(tǒng)中占據(jù)主流地位。饋電柜包含了四路不同的負(fù)載，可以模擬配電系統(tǒng)正常和異常的各種運(yùn)行狀況，可完成如下實(shí)驗(yàn):
[0022]I)配電系統(tǒng)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)；
[0023]2)無(wú)功補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)；
[0024]3)斷路器整定實(shí)驗(yàn)；
[0025]4)配電系統(tǒng)的過(guò)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)；
[0026]5)配電系統(tǒng)的過(guò)電流可選擇保護(hù)實(shí)驗(yàn)；
[0027]6)配電系統(tǒng)的漏電保護(hù)實(shí)驗(yàn)；
[0028]7)配電系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)、遙測(cè)、遙控、遙信實(shí)驗(yàn)；
[0029]本發(fā)明模擬實(shí)際配電系統(tǒng)各種運(yùn)行エ況的實(shí)驗(yàn)裝置所具有的顯著優(yōu)點(diǎn)和進(jìn)步是:該裝置進(jìn)線柜選用了 NDW1-2000萬(wàn)能式斷路器，不僅具有四段式保護(hù)，還帶有通訊接ロ，可進(jìn)行“四遙”，以滿足控制中心的和自動(dòng)化系統(tǒng)的要求。進(jìn)線柜中新增了觸摸屏，可以對(duì)斷路器參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)、顯示電路負(fù)載電流值、對(duì)負(fù)載電流進(jìn)行控制。電容柜可以進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償和手動(dòng)補(bǔ)償，饋電柜可以用控制按鈕再配合使用萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)對(duì)負(fù)載電流進(jìn)行控制；采用的保護(hù)元件為EKJD-8電動(dòng)機(jī)保護(hù)器，利用電動(dòng)機(jī)保護(hù)器分?jǐn)鄶嗦菲?，從而為斷路器模擬了一個(gè)可調(diào)的脫扣器。下列實(shí)施例中將進(jìn)ー步證明本發(fā)明裝置的有益效果。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0030]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)ー步說(shuō)明。
[0031 ]圖1是本發(fā)明實(shí)施例實(shí)驗(yàn)裝置框圖。
[0032]圖2是本發(fā)明實(shí)施例電容柜控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖3是本發(fā)明實(shí)施例饋電柜結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖4是本發(fā)明實(shí)施例饋電柜負(fù)載電流主電路示意圖。
[0035]圖5是本發(fā)明實(shí)施例饋電柜斷路器脫扣電路示意圖。
[0036]圖6是本發(fā)明實(shí)施例饋電柜控制繼電器電路示意圖。
[0037]圖7是本發(fā)明實(shí)施例饋電柜負(fù)載電流控制電路示意圖。
[0038]圖8是本發(fā)明實(shí)施例饋電柜直流電源與三相電流轉(zhuǎn)換電路示意圖。
[0039]圖9是本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)線柜調(diào)整電路不意圖。
[0040]圖10是本發(fā)明實(shí)施例饋電柜漏電保護(hù)電路示意圖。
[0041]圖11是本發(fā)明實(shí)施例控制負(fù)載電流的軟件流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]本發(fā)明的裝置組成如圖1所示，由進(jìn)線柜、電容柜和饋電柜組成；
[0043]所述的進(jìn)線柜的組成包括萬(wàn)能式斷路器(I)、觸摸屏(2)和可編程邏輯控制器(PLC) (11)和調(diào)整電路(12)；
[0044]所述的電容柜的組成包括刀開關(guān)(3)、控制系統(tǒng)(4)、熱繼電器(5)和補(bǔ)償電容
(10)；
[0045]所述的饋電柜的組成包括第一路負(fù)載(6)、第二路負(fù)載(7)、第三路負(fù)載(8)和第四路負(fù)載(9);第一路負(fù)載(6)、第二路負(fù)載(7)、第三路負(fù)載(8)和第四路負(fù)載(9)并聯(lián)；
[0046]進(jìn)線柜由三相四線電源(A、B、C、N)進(jìn)線，經(jīng)過(guò)萬(wàn)能式斷路器(I)通過(guò)母排分別與電容柜的刀開關(guān)(3)、饋電柜的第一路負(fù)載(6)、第二路負(fù)載(7)、第三路負(fù)載(8)和第四路負(fù)載(9)相連；PLC(11)分別與饋電柜的第一路負(fù)載(6)、第二路負(fù)載(7)、第三路負(fù)載(8)、第四路負(fù)載(9)、和萬(wàn)能式斷路器(I)相連；PLC (11)與觸摸屏(2)相連；調(diào)整電路(12)分別與第一路負(fù)載(6)、第二路負(fù)載(7)、第三路負(fù)載(8)和第四路負(fù)載(9)相連。
[0047]電容柜的刀開關(guān)(3)與控制系統(tǒng)(4)相連，控制系統(tǒng)(4)與熱繼電器(5)相連，熱繼電器(5)與補(bǔ)償電容(10)相連；
[0048]本發(fā)明中，配電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置中進(jìn)線拒、電容柜和饋電柜所用的型號(hào)為匪S型；萬(wàn)能式斷路器(I)所用的型號(hào)為NDW1-2000型；觸摸屏(2)所用的型號(hào)為昆侖通態(tài)的TPC7062KS/K型；PLC (11)選用的型號(hào)為西門子S7-200CN型。萬(wàn)能式斷路器(I)作為整個(gè)系統(tǒng)的總開關(guān)，其本身所具有四段式保護(hù)等功能可以與饋電柜相配合完成可選擇性保護(hù)實(shí)驗(yàn)、過(guò)電流實(shí)驗(yàn)、斷路器整定實(shí)驗(yàn)、三相不平衡實(shí)驗(yàn)和斷相等實(shí)驗(yàn)。觸摸屏(2)可以監(jiān)控整套實(shí)驗(yàn)裝置，當(dāng)萬(wàn)能式斷路器(I)和饋電柜四路負(fù)載中的塑殼式斷路器(66)合閘時(shí)，為說(shuō)明電路中有電流通過(guò)，觸摸屏(2)中的相關(guān)線路由綠色變?yōu)榧t色；當(dāng)觸摸屏(2)與饋電柜中的四路負(fù)載通訊成功時(shí)，觸摸屏(2)上顯示“通訊成功”，反之顯示“通訊失敗”;通訊成功吋，觸摸屏(2)上顯示三相負(fù)載電流的數(shù)值，同時(shí)觸摸屏(2)上所設(shè)置的“升高”和“降低”按鈕可以調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)負(fù)載的三相電流值；PLC (11)用于檢測(cè)萬(wàn)能式斷路器(I)和饋電柜四路負(fù)載中塑殼式斷路器的開、關(guān)狀態(tài)，檢測(cè)饋電柜四路負(fù)載的電流值并反映到觸摸屏(2)上，接收觸摸屏(2)中控制按鈕的升降信號(hào)并作用于饋電柜中實(shí)際電流的升降。電容柜用于無(wú)功功率補(bǔ)償，提高配電系統(tǒng)的功率因數(shù)。饋電柜能在沒(méi)有大電流的情況下，用小電流來(lái)模擬實(shí)際配電系統(tǒng)運(yùn)行的各種エ況，包括過(guò)電流故障、三相不平衡故障、斷相故障、漏電故障和短路故障，并對(duì)以上故障進(jìn)行跳閘保護(hù)。
[0049]圖1中所述的控制系統(tǒng)(4)如圖2所示，控制系統(tǒng)(4)的組成包括萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)
(41)、無(wú)功功率補(bǔ)償控制器(42)和接觸器(43);萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)(41)與無(wú)功功率補(bǔ)償控制器
(42)通過(guò)控制線(400)相連；萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)(41)與接觸器(43)通過(guò)控制線(401)相連；無(wú)功功率補(bǔ)償控制器(42)與接觸器(43)通過(guò)控制線(402)相連；刀開關(guān)(3)與接觸器(43)通過(guò)連接線(404 )相連；熱繼電器(5 )與接觸器(43 )通過(guò)連接線(403 )相連。
[0050]電容柜中選用了指月電氣的JKW系列智能無(wú)功功率補(bǔ)償控制器(42)。電容柜的無(wú)功功率補(bǔ)償由萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)(41)和無(wú)功功率補(bǔ)償控制器(42)聯(lián)合控制，萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)
(41)有八個(gè)檔位，分別為自動(dòng)檔位、停止檔位、手動(dòng)檔位、2-6檔位，當(dāng)萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)(41)轉(zhuǎn)至IJ “停止”檔，無(wú)功功率補(bǔ)償控制器(42)不工作；當(dāng)萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)(41)轉(zhuǎn)到“手動(dòng)”檔，投入第一組電容器，電容柜下方的第一個(gè)指示燈亮；當(dāng)萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)(41)轉(zhuǎn)到“2-6”檔，投入
2-6組電容器，電容柜下方相應(yīng)的指示燈亮。將萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)(41)轉(zhuǎn)到“自動(dòng)”檔，由無(wú)功功率補(bǔ)償控制器(42)控制電容器的投切。[0051]圖1中所述的第一路負(fù)載(6)如圖3所示，第一路負(fù)載(6)的組成包括直流電源與三相電流轉(zhuǎn)換電路(61)、負(fù)載電流控制電路(63)、控制繼電器電路(62)、斷路器脫扣電路(65)、負(fù)載電流主電路(64)和塑殼式斷路器(66)。塑殼式斷路器(66)與萬(wàn)能式斷路器
(I)通過(guò)連接線(600 )相連；塑殼式斷路器(66 )與直流電源與三相電流轉(zhuǎn)換電路(61)通過(guò)連接線(601)相連；塑殼式斷路器(66)與負(fù)載電流控制電路(63)通過(guò)連接線(602)相連；塑殼式斷路器(66)與控制繼電器電路(62)通過(guò)連接線(603)相連；塑殼式斷路器(66)與斷路器脫扣電路(65)通過(guò)連接線(604)相連；直流電源與三相電流轉(zhuǎn)換電路(61)與負(fù)載電流控制電路(63)通過(guò)連接線(605)相連；控制繼電器電路(62)與負(fù)載電流控制電路(63)通過(guò)連接線(606 )相連；負(fù)載電流控制電路(63 )與負(fù)載電流主電路(64)通過(guò)連接線(607 )相連；負(fù)載電流主電路(64)與斷路器脫扣電路(65)通過(guò)連接線(608)相連。
[0052]第三路負(fù)載(8)、第四路負(fù)載(9)與第一路負(fù)載(6)連接線路相同，第二路負(fù)載除了與第一路負(fù)載(6)上述的連接線路相同外，還包括漏電保護(hù)電路(67)，漏電保護(hù)電路(67)與塑殼式斷路器(66)通過(guò)連接線(609)相連。第一路負(fù)載(6)選用的塑殼式斷路器(66)的型號(hào)是NDM1-100H/3340P，第二路負(fù)載(7)選用的塑殼式斷路器(66)的型號(hào)是NDM1L-225H/4430A,第三路負(fù)載(8)選用的塑殼式斷路器(66)的型號(hào)是NDM1-225H/3340，第四路負(fù)載(9)選用的塑殼式斷路器(66)的型號(hào)是NDM1-400H/3340。
[0053]饋電柜可以模擬實(shí)際的配電系統(tǒng)。
[0054]圖3中所述的負(fù)載電流主電路(64)如圖4所示，負(fù)載電流主電路(64)包括三相四線電源(A、B、C、N)，三個(gè)單相調(diào)壓器(Tl、T2、T3)，三個(gè)雙繞組變壓器(T4、T5、T6)，電流表(Al)，電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(MB)和三個(gè)電流互感器(CTa、CTb、CTc)。三相四線電源的A相與單相調(diào)壓器(Tl)的進(jìn)線端相連，単相調(diào)壓器(Tl)的出線端與雙繞組變壓器(T4)的進(jìn)線端相連，雙繞組變壓器(T4)的出線端與電流表(Al)相連再穿過(guò)電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(MB)、電流互感器(CTa)形成回路；三相四線電源的B相與単相調(diào)壓器(T2)的進(jìn)線端相連，単相調(diào)壓器(T2)的出線端與雙繞組變壓器(T5)的進(jìn)線端相連，雙繞組變壓器(T5)的出線端與電流表(Al)相連再穿過(guò)電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(MB)、電流互感器(CTb)形成回路；三相四線電源的C相與單相調(diào)壓器(T3)的進(jìn)線端相連，単相調(diào)壓器(T3)的出線端與雙繞組變壓器(T6)的進(jìn)線端相連，雙繞組變壓器(T6)的出線端與電流表(Al)相連再穿過(guò)電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(MB)、電流互感器(CTc)形成回路。
[0055]本發(fā)明所用的電流表(Al)型號(hào)為SFN-A型，變比可調(diào)，帶有通訊功能；電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(MB)所用的型號(hào)為EKJD型，具有過(guò)載保護(hù)、缺相保護(hù)和三相電流不平衡保護(hù)；電流互感器(CTa、CTb、CTc)所用的型號(hào)為BH-0.66型。三個(gè)單相調(diào)壓器(Tl、T2、T3)上方都固定ー個(gè)直流電動(dòng)機(jī)(M)，調(diào)壓器的變比就是通過(guò)直流電動(dòng)機(jī)(M)的正反轉(zhuǎn)來(lái)調(diào)節(jié)的，正轉(zhuǎn)時(shí)變比増大，負(fù)載電流増大；反轉(zhuǎn)時(shí)變比減小，負(fù)載電流減小。直流電動(dòng)機(jī)(M)的正反轉(zhuǎn)由饋電柜中的控制按鈕(SB1、SB2)或觸摸屏上的“升高”和“降低”按鈕控制。三個(gè)雙繞組變壓器(T4、T5、T6)的變比為220/3，可以升高單相變壓器二次側(cè)的電流。
[0056]圖3中所述的斷路器脫扣電路(65)如圖5所示，斷路器脫扣電路(65)由三相四線電源的A相、電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(MB)常閉觸點(diǎn)、復(fù)位按鈕(SB3)、繼電器(KM5)和塑殼式斷路器
(66)的分勵(lì)線圈(QFF)組成。三相四線電源的A相與電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(MB)的常閉觸點(diǎn)相連再串聯(lián)復(fù)位按鈕(SB3)、繼電器(KM5)的線圈與三相四線電源的N相形成回路；三相四線電源的A相與繼電器(KM5)的常閉觸點(diǎn)相連再串聯(lián)塑殼式斷路器(66)的分勵(lì)線圈(QFF)與三相四線電源的N相形成回路。
[0057]本發(fā)明中繼電器(KM5)所用的型號(hào)是交流220V歐姆龍繼電器。因?yàn)轲侂姽袷怯眯‰娏鱽?lái)模擬負(fù)載側(cè)的大電流，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不到塑殼式斷路器(66)的分段電流，所以選用了 EKJD電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(MB)作為保護(hù)元件。當(dāng)負(fù)載側(cè)發(fā)生故障吋，電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(MB)保護(hù)動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)斷開，致使繼電器(KM5)線圈失電，從而使繼電器(KM5)的常閉觸點(diǎn)恢復(fù)到閉合狀態(tài)，此時(shí)分勵(lì)線圈(QFF)得電使得塑殼式斷路器(66)跳閘。EKJD電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(MB)可以通過(guò)旋鈕設(shè)定額定電流(2A?5A)，從而為塑殼式斷路器(66)模擬了一個(gè)可調(diào)的脫扣器。
[0058]圖3中所述的控制繼電器電路(62)如圖6所示，控制繼電器電路(62)由三相四線電源的A相、塑殼式斷路器(66)的輔助常閉觸點(diǎn)、繼電器(KM1)、繼電器(KM2)、繼電器(KM3)、PLC (11)輸出的信號(hào)線(1+、2+、1_)組成。單相電源(A)與塑殼式斷路器(66)的輔助常閉觸點(diǎn)輸入端相連，塑殼式斷路器(66)的輔助常閉觸點(diǎn)的輸出端與繼電器(KMl)的線圈串聯(lián)，繼電器(KMl)的線圈與繼電器(KM2)的線圈并聯(lián)，繼電器(KM3)線圈的出線端與三相四線電源的N相相連；PLC (11)輸出的信號(hào)線(1+)與繼電器(KM3)線圈的輸入端相聯(lián)，繼電器(KM3)線圈的輸出端與信號(hào)線(1-)相連；PLC (11)輸出的信號(hào)線(2+)與繼電器(KM4)線圈的輸入端相連，繼電器(KM3)線圈的輸出端與信號(hào)線(1-)相連。
[0059]本發(fā)明中繼電器(KMl)所用的型號(hào)是交流220V歐姆龍繼電器；時(shí)間繼電器(KM2)所用的型號(hào)是交流220V歐姆龍時(shí)間繼電器；繼電器(KM3)、繼電器(KM4)所用的型號(hào)是直流24V歐姆龍繼電器。
[0060]圖3中所述的負(fù)載電流控制電路(63)如圖7所示，負(fù)載電流控制電路(63)包括直流電源線(+12V、-12V)，繼電器(KMl)，時(shí)間繼電器(KM2)，繼電器(KM3)，繼電器(KM4)，升流按鈕(SB1)，降流按鈕(SB2)，六個(gè)限位開關(guān)(SMl?6)，三個(gè)直流電動(dòng)機(jī)(Ml?3)，控制線(0V1、0V2、0V3)。直流電源線(+12V)與繼電器(KMl)常閉觸點(diǎn)相連后分為兩條支路，一條支路與三個(gè)并聯(lián)的繼電器(KM3)常開觸點(diǎn)輸入端相連，另一條支路與繼電器(KM3)的常閉觸點(diǎn)的輸入端相連；繼電器(KM3)常閉觸點(diǎn)的輸出端與升流按鈕(SBl)的三個(gè)常開觸點(diǎn)輸入端相連，升流按鈕(SBl)的三個(gè)常開觸點(diǎn)輸出端分別與降流按鈕(SB2)的三個(gè)常閉觸點(diǎn)的輸入端相連；三個(gè)并聯(lián)的繼電器(KM3)常開觸點(diǎn)輸出端與降流按鈕(SB2)的三個(gè)常閉觸點(diǎn)的輸出端相連；降流按鈕(SB2)的三個(gè)常閉觸點(diǎn)的輸出端分別于限位開關(guān)(SM1、SM3、SM5)相連。直流電源線(-12V)與繼電器(KMl)常閉觸點(diǎn)相連后分為兩條支路，一條支路與三個(gè)并聯(lián)的繼電器(KM4)常開觸點(diǎn)輸入端相連，另一條支路與繼電器(KM4)的常閉觸點(diǎn)的輸入端相連；繼電器(KM4)常閉觸點(diǎn)的輸出端與升流按鈕(SBl)的三個(gè)常閉觸點(diǎn)輸入端相連，升流按鈕(SBl)的三個(gè)常閉觸點(diǎn)輸出端分別與降流按鈕(SB2)的三個(gè)常開觸點(diǎn)的輸入端相連；三個(gè)并聯(lián)的繼電器(KM4)常開觸點(diǎn)輸出端與降流按鈕(SB2)的三個(gè)常開觸點(diǎn)的輸出端相連；降流按鈕(SB2)的三個(gè)常開觸點(diǎn)的輸出端分別于限位開關(guān)(SM2、SM4、SM6)相連。直流電源線(-12V)與繼電器(KMl)常開觸點(diǎn)輸入端相連，繼電器(KMl)常開觸點(diǎn)輸出端與三個(gè)并聯(lián)的時(shí)間繼電器(KM2)延時(shí)觸點(diǎn)輸入端相連，三個(gè)并聯(lián)的時(shí)間繼電器(KM2)延時(shí)觸點(diǎn)輸出端分別與三個(gè)并聯(lián)的繼電器(KM4)常開觸點(diǎn)輸出端相連。限位開關(guān)(SM1、SM2)與直流電動(dòng)機(jī)(Ml)輸入端相連，直流電動(dòng)機(jī)(Ml)輸出端與信號(hào)線(OVl)相連，限位開關(guān)(SM3、SM4)與直流電動(dòng)機(jī)(M2)輸入端相連，直流電動(dòng)機(jī)(M2)輸出端與信號(hào)線(0V2)相連，限位開關(guān)(SM5、SM6)與直流電動(dòng)機(jī)(M3)輸入端相連，直流電動(dòng)機(jī)(M3)輸出端與信號(hào)線(0V3)相連。
[0061]圖3中所述的直流電源與三相電流轉(zhuǎn)換電路(61)如圖8所示，直流電源與三相電流轉(zhuǎn)換電路(61)包括三相四線電源的A相，指示燈(服1)，變壓器(T7)，整流橋(UR)，萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)(SA)，直流電源線(+12V、-12V)，信號(hào)線(0V1、0V2、0V3)。三相四線電源的A相與變壓器(T7)的輸入端形成回路；三相四線電源的A相與塑殼式斷路器(66)的常開觸點(diǎn)、指示燈(HWl)相連再與三相四線電源的N相形成回路；變壓器(T7)的輸出端與整流橋(UR)輸入端相連，整流橋(UR)輸出端與直流電源線(+12V、-12V)相連；變壓器(T7)的輸出信號(hào)線(OV)分別與萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)(SA)的三個(gè)輸入端相連，萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)(SA)的輸出端分別于信號(hào)線(0V1、0V2、0V3)相連。[0062]本發(fā)明中的直流電源與轉(zhuǎn)換開關(guān)電路(61 )、負(fù)載電流控制電路(63)和控制繼電器電路(62 )是實(shí)施例饋電柜負(fù)載電流的綜合控制系統(tǒng)，繼電器(KM3 )、繼電器(KM4 )的線圈供電電壓由進(jìn)線柜中的PLC (11)提供和控制，PLC (11)與觸摸屏(2)進(jìn)行RS232通信。觸摸屏(2)上有控制按鈕，包括升流按鈕和降流按鈕，當(dāng)按下觸摸屏(2)上的升流按鈕時(shí)，繼電器(KM3)線圈得電；當(dāng)按下觸摸屏(2)上的降流按鈕時(shí)，繼電器(KM4)線圈得電。當(dāng)塑殼式斷路器(66)合閘后，其輔助常閉觸點(diǎn)斷開，繼電器(KM1)、時(shí)間繼電器(KM2)線圈失電，繼電器(KMl)的常閉觸點(diǎn)恢復(fù)到閉合狀態(tài)，如果此時(shí)繼電器(KM3)或繼電器(KM4)的線圈得電，繼電器(KM3)或繼電器(KM4)的常閉觸點(diǎn)閉合，直流電動(dòng)機(jī)(Ml~3)就會(huì)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，進(jìn)而改變單相調(diào)壓器(Tl~3)的變比，使得負(fù)載電流増大或減小。如果此時(shí)繼電器(KM3)或繼電器(KM4)的線圈沒(méi)有得電，按下饋電柜各路負(fù)載的升流按鈕(SBl)或降流按鈕(SB2)，直流電動(dòng)機(jī)(Ml~3)也會(huì)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，進(jìn)而改變負(fù)載側(cè)電流的大小。其中繼電器(KM3)的常閉觸點(diǎn)串接在升流按鈕(SBl)常開觸點(diǎn)所在的支路上，繼電器(KM4)的常閉觸點(diǎn)串接在降流按鈕(SB2)常開觸點(diǎn)所在的支路上，這是為了使觸摸屏(2)上的控制按鈕和饋電柜各路負(fù)載中的控制按鈕實(shí)現(xiàn)互鎖，不能同時(shí)導(dǎo)通，避免發(fā)生線路短路。塑殼式斷路器(66)分閘后，其常閉觸點(diǎn)閉合，繼電器(KM1)、時(shí)間繼電器(KM2)的線圈得電，繼電器(KMl)的常開觸點(diǎn)閉合，時(shí)間繼電器(KM2)的常閉觸點(diǎn)延時(shí)斷開，延時(shí)時(shí)間為20ms，使得電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，単相調(diào)壓器(Tl~3)輸出電壓恢復(fù)到零狀態(tài)即負(fù)載側(cè)斷電后負(fù)載電流自動(dòng)降為零，避免發(fā)生危險(xiǎn)。同時(shí)，為了保證負(fù)載電流降為零時(shí)，電動(dòng)機(jī)能夠斷電停止轉(zhuǎn)動(dòng)，由時(shí)間繼電器(KM2)的“延時(shí)斷開”特性與限位開關(guān)(SM)構(gòu)成雙重保證。萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)(SA)共有五個(gè)檔位，包括“A相電流”檔、“B相電流”檔、“C相電流”檔、“停止”檔、“三相電流”檔。當(dāng)萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)(SA)轉(zhuǎn)到“ A相電流”檔，通過(guò)饋電柜的控制按鈕(SB1、SB2)控制負(fù)載A相電流的升降；當(dāng)萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)(SA)轉(zhuǎn)到“B相電流”檔，通過(guò)饋電柜的控制按鈕(SB1、SB2)控制負(fù)載B相電流的升降；當(dāng)萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)(SA)轉(zhuǎn)到“ C相電流”檔，通過(guò)饋電柜的控制按鈕(SB1、SB2)控制負(fù)載C相電流的升降；當(dāng)萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)(SA)轉(zhuǎn)到“三相電流”檔，通過(guò)饋電柜的控制按鈕(SB1、SB2)控制負(fù)載三相電流的升降；當(dāng)萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)(SA)轉(zhuǎn)到“停止”檔，不能通過(guò)饋電柜的控制按鈕(SB1、SB2)控制負(fù)載電流的升降。將萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)(SA)轉(zhuǎn)到不同檔位再配合控制按鈕(SB1、SB2)可以模擬配電系統(tǒng)的各種運(yùn)行故障。
[0063]本發(fā)明進(jìn)線柜中的調(diào)整電路(12)如圖9所示，調(diào)整電路(12)包括四個(gè)取樣電阻0?1、1?2、1?3、1?4)，四個(gè)電位器(￥1?1、￥1?2、￥1?3、￥1?4)，電流表(八2)。取樣電阻(Rl)先與電位器(VRl)相連再與第一路負(fù)載的A相電流互感器(CTa)形成回路；取樣電阻(R2)先與電位器(VR2)相連再與第二路負(fù)載的A相電流互感器(CTa)形成回路；取樣電阻(R3)先與電位器(VR3)相連再與第三路負(fù)載的A相電流互感器(CTa)形成回路；取樣電阻(R4)先與電位器(VR4)相連再與第四路負(fù)載的A相電流互感器(CTa)形成回路。四路負(fù)載的A相電流互感器(CTa)順次相連，相連后的兩個(gè)公共端與電流表(A2)相連。四路負(fù)載B相的調(diào)整電路
(12)、C相的調(diào)整電路(12)與A相的調(diào)整電路(12)相同。
[0064]本發(fā)明中Rl阻值為8 Q，R2阻值為16 Q，R3阻值為16 Q，R3阻值為32 Q，VR1、VR2、VR3、VR4阻值都為10 Q，第一路負(fù)載電流表(Al)的變比為200: 5，第二路負(fù)載電流表(Al)的變比為400:5，第三路負(fù)載電流表(Al)的變比為400:5，第四路負(fù)載電流表(Al)的變比為800:5，四路負(fù)載電流互感器(CTa)的變比為1000:5，調(diào)整電路(12 )中的電流表(A2 )所用的型號(hào)為SFN-A型，變比為1000:100，通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)電位器(VRl、VR2、VR3、VR4)使得四路負(fù)載的A相總電流與電流表(A2)的A相總電流相等。同理可以使四路負(fù)載的B相、C相總電流與電流表(A2)的B相、C相總電流相等。
[0065]本發(fā)明中第二路負(fù)載(7)中的漏電保護(hù)電路(67)如圖10所示，漏電保護(hù)電路(67)包括三相四線電源的A相、塑殼式斷路器(66)的主觸點(diǎn)、電阻(R11)、電位器(VR21)、電流表(A3)和單刀開關(guān)(SI)。三相四線電源的A相與塑殼式斷路器(66)的主觸點(diǎn)、電阻(R11)、電位器(VR21)、電流表(A3)和單刀開關(guān)(SI)依次串聯(lián)。第二路負(fù)載(7)所用的塑殼式斷路器(66)的型號(hào)為NDM1L-225H/4430A，帶有漏電保護(hù)功能；電阻(Rll)的阻值為1000 Q，電位器(VR21)為5000Q。塑殼式斷路器(66)的漏電電流可以通過(guò)旋鈕設(shè)定，當(dāng)通過(guò)塑殼式斷路器(66)的電流超過(guò)設(shè)定值時(shí)，塑殼式斷路器(66)會(huì)進(jìn)行保護(hù)跳閘。
[0066]本發(fā)明控制負(fù)載電流的運(yùn)行程序流程圖如圖11所示:
[0067]開始一檢測(cè)萬(wàn)能式斷路器狀態(tài)一檢測(cè)PLC通訊狀態(tài)一檢測(cè)塑殼式斷路器狀態(tài)一是否按下按鈕開關(guān)一N:是否繼續(xù)檢測(cè)，Y:負(fù)載電流升高或降低一是否繼續(xù)檢測(cè)一Y:返回檢測(cè)萬(wàn)能式斷路器的狀態(tài)，N:結(jié)束。
[0068]實(shí)施例1
[0069]按照上述圖1?圖9的配置和本實(shí)施例所用的低壓配電控制綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)備，進(jìn)線柜的NDW1-2000萬(wàn)能式斷路器(I)先進(jìn)行整定，整定參數(shù):過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)整定值800A，長(zhǎng)延時(shí)整定時(shí)間20s ;短路短延時(shí)反時(shí)限整定值2400A，短路短延時(shí)定時(shí)限整定值4800A，短延時(shí)整定時(shí)間0.4s ;負(fù)載監(jiān)控ILCl整定值800A，ILC2整定值700A。饋電柜負(fù)載側(cè)塑殼式斷路器整定，整定方法:調(diào)節(jié)EKJD電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的旋鈕，使其設(shè)定電流為2.5A(其額定電流為5A)，四路負(fù)載三相電流表(Al)變比依次為200:5、400:5、400:5和800:5，從而實(shí)現(xiàn)四路負(fù)載的額定電流分別為100A、200A、200A和400A。本發(fā)明低壓配電控制系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)線柜和饋電柜進(jìn)行了整定匹配，通過(guò)饋電柜各路負(fù)載的控制按鈕或觸摸屏上的控制按鈕改變負(fù)載側(cè)電流，可以模擬配電系統(tǒng)正常運(yùn)行和異常運(yùn)行的各種エ況，達(dá)到配合供配電理論教學(xué)的目的。
[0070]用本發(fā)明模擬實(shí)際配電系統(tǒng)的運(yùn)行情況，其操作過(guò)程和結(jié)果是:
[0071]三相四線電源(A、B、C、N)進(jìn)線供電，先按下萬(wàn)能式斷路器的儲(chǔ)能按鈕和合閘按鈕，再合上電容柜的刀開關(guān)，并將四路負(fù)載的塑殼式斷路器手柄都旋到合閘位置，將萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)(SA)轉(zhuǎn)到不同檔位，再通過(guò)升流按鈕(SBl)和降流按鈕(SB2)調(diào)節(jié)負(fù)載側(cè)的三相電流，從而可以模擬各類故障電流。進(jìn)線柜面板上有觸摸屏，通信成功后，觸摸屏上顯示各路負(fù)載的電流值，可以通過(guò)觸摸屏上的升流按鈕和降流按鈕改變負(fù)載側(cè)電流值。
[0072]結(jié)果:本發(fā)明裝置通過(guò)模擬負(fù)載側(cè)故障電流，不僅可以完成過(guò)電流保護(hù)實(shí)驗(yàn)、三相不平衡保護(hù)實(shí)驗(yàn)、漏電保護(hù)實(shí)驗(yàn)和斷相保護(hù)實(shí)驗(yàn)，還可以完成萬(wàn)能式斷路器和塑殼式斷路器上下級(jí)配合，完成過(guò)電流可選擇實(shí)驗(yàn)。觸摸屏通訊成功，通過(guò)控制按鈕改變負(fù)載側(cè)電流，可以完成配電系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)、遙測(cè)、遙控、遙信實(shí)驗(yàn)。最后電容柜通過(guò)萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)和智能無(wú)功功率補(bǔ)償控制器的配合，可以完成無(wú)功補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種低壓配電控制系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)裝置，其特征為該裝置的組成包括:進(jìn)線拒、電容柜和饋電柜； 所述的進(jìn)線柜的組成包括萬(wàn)能式斷路器、觸摸屏和可編程邏輯控制器(PLC)和調(diào)整電路； 所述的電容柜的組成包括刀開關(guān)、控制系統(tǒng)、熱繼電器和補(bǔ)償電容；其中，刀開關(guān)與控制系統(tǒng)相連，控制系統(tǒng)與熱繼電器相連，熱繼電器與補(bǔ)償電容相連； 所述的饋電柜的組成包括第一路負(fù)載、第二路負(fù)載、第三路負(fù)載和第四路負(fù)載；第一路負(fù)載、第二路負(fù)載、第三路負(fù)載和第四路負(fù)載并聯(lián)； 進(jìn)線柜由三相四線電源進(jìn)線，經(jīng)過(guò)萬(wàn)能式斷路器通過(guò)母排分別與電容柜的刀開關(guān)、饋電柜的第一路負(fù)載、第二路負(fù)載、第三路負(fù)載和第四路負(fù)載相連；PLC分別與饋電柜的第一路負(fù)載、第二路負(fù)載、第三路負(fù)載、第四路負(fù)載、和萬(wàn)能式斷路器相連；PLC與觸摸屏相連；調(diào)整電路分別與第一路負(fù)載、第二路負(fù)載、第三路負(fù)載和第四路負(fù)載相連。
2.如權(quán)利要求1所述的低壓配電控制系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)裝置，其特征為所述的控制系統(tǒng)的組成包括萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)、無(wú)功功率補(bǔ)償控制器和接觸器；萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)與無(wú)功功率補(bǔ)償控制器通過(guò)控制線(400)相連；萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)與接觸器通過(guò)控制線(401)相連；無(wú)功功率補(bǔ)償控制器與接觸器通過(guò)控制線(402)相連；刀開關(guān)與接觸器通過(guò)連接線(404)相連；熱繼電器與接觸器通過(guò)連接線(403)相連。
3.如權(quán)利要求1所述的低壓配電控制系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)裝置，其特征為所述的第一路負(fù)載的組成包括直流電源與三相電流轉(zhuǎn)換電路、負(fù)載電流控制電路、控制繼電器電路、斷路器脫扣電路、負(fù)載電流主電路和塑殼式斷路器；塑殼式斷路器與萬(wàn)能式斷路器通過(guò)連接線(600)相連；塑殼式斷路器與直流電源與三相電流轉(zhuǎn)換電路通過(guò)連接線(601)相連；塑殼式斷路器與負(fù)載電流控制電路通過(guò)連接線(602)相連；塑殼式斷路器與控制繼電器電路通過(guò)連接線(603)相連；塑殼式斷路器與斷路器脫扣電路通過(guò)連接線(604)相連；直流電源與三相電流轉(zhuǎn)換電路與負(fù)載電流控制電路通過(guò)連接線(605)相連；控制繼電器電路與負(fù)載電流控制電路通過(guò)連接線(606)相連；負(fù)載電流控制電路與負(fù)載電流主電路通過(guò)連接線(607)相連；負(fù)載電流主電路與斷路器脫扣電路通過(guò)連接線(608)相連；第三路負(fù)載、第四路負(fù)載與第一路負(fù)載連接線路相同，第二路負(fù)載除了與第一路負(fù)載(6)上述的連接線路相同外，還包括漏電保護(hù)電路(67 )，漏電保護(hù)電路(67 )與塑殼式斷路器(66 )通過(guò)連接線(609 )相連。
4.如權(quán)利要求3所述的低壓配電控制系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)裝置，其特征為所述的負(fù)載電流主電路包括三相四線電源(A、B、C、N)，三個(gè)單相調(diào)壓器(Tl、T2、T3)，三個(gè)雙繞組變壓器(T4、T5、T6)、電流表(Al)、電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(MB)和三個(gè)電流互感器(CTa、CTb、CTc );三相四線電源的A相與単相調(diào)壓器(Tl)的進(jìn)線端相連，単相調(diào)壓器(Tl)的出線端與雙繞組變壓器(T4)的進(jìn)線端相連，雙繞組變壓器(T4)的出線端與電流表(Al)相連再穿過(guò)電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(MB)、電流互感器(CTa)與三相四線電源的N相形成回路；三相四線電源的B相與單相調(diào)壓器(T2)的進(jìn)線端相連，単相調(diào)壓器(T2)的出線端與雙繞組變壓器(T5)的進(jìn)線端相連，雙繞組變壓器(T5)的出線端與電流表(Al)相連再穿過(guò)電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(MB)、電流互感器(CTb)與三相四線電源的N相形成回路；三相四線電源的C相與単相調(diào)壓器(T3)的進(jìn)線端相連，単相調(diào)壓器(T3)的出線端與雙繞組變壓器(T6)的進(jìn)線端相連，雙繞組變壓器(T6)的出線端與電流表(Al)相連再穿過(guò)電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(MB)、電流互感器(CTc)與三相四線電源的N相形成回路。
5.如權(quán)利要求3所述的低壓配電控制系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)裝置，其特征為所述的斷路器脫扣電路由三相四線電源的A相、電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(MB)常閉觸點(diǎn)、復(fù)位按鈕(SB3)、繼電器(KM5)和塑殼式斷路器的分勵(lì)線圈(QFF)組成；三相四線電源的A相與電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(MB)的常閉觸點(diǎn)相連再串聯(lián)復(fù)位按鈕(SB3)、繼電器(KM5)的線圈與三相四線電源的N相形成回路；三相四線電源的A相與繼電器(KM5)的常閉觸點(diǎn)相連再串聯(lián)塑殼斷路器的分勵(lì)線圈(QFF )與三相四線電源的N相形成回路。
6.如權(quán)利要求3所述的低壓配電控制系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)裝置，其特征為所述的控制繼電器電路由三相四線電源的A相、塑殼斷路器的輔助常閉觸點(diǎn)、繼電器(KM1)、時(shí)間繼電器(KM2)、繼電器(KM3)、繼電器(KM4)和PLC輸出的信號(hào)線(1+、2+、1_)組成；三相四線電源的A相與塑殼式斷路器的輔助常閉觸點(diǎn)輸入端相連，塑殼斷路器的輔助常閉觸點(diǎn)的輸出端與繼電器(KMl)的線圈串聯(lián)，繼電器(KMl)的線圈與時(shí)間繼電器(KM2)的線圈并聯(lián)，繼電器(KMl)線圈的出線端與三相四線電源的N相相連；PLC輸出的信號(hào)線(1+)與繼電器(KM3)線圈的輸入端相連，繼電器(KM3)線圈的輸出端與信號(hào)線(1-)相連；PLC輸出的信號(hào)線(2+)與繼電器(KM4)線圈的輸入端相連，繼電器(KM4)線圈的輸出端與信號(hào)線(1-)相連。
7.如權(quán)利要求3所述的低壓配電控制系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)裝置，其特征為所述的負(fù)載電流控制電路包括直流電源線(+12V、-12V)，繼電器(KM1)，時(shí)間繼電器(KM2)，繼電器(KM3)，繼電器(KM4)，升流按鈕(SBl)，降流按鈕(SB2)，6個(gè)限位開關(guān)(SMl~6)，三個(gè)直流電動(dòng)機(jī)(Ml~3)，控制線(0￥1、0￥2、0￥3);直流電源線(+12￥)與繼電器(枷1)常閉觸點(diǎn)相連后分為兩條支路，一條支路與三個(gè)并聯(lián)的繼電器(KM3)常開觸點(diǎn)輸入端相連，另一條支路與繼電器(KM3)的常閉觸點(diǎn)的輸入端相連；繼電器(KM3)常閉觸點(diǎn)的輸出端與升流按鈕(SBl)的三個(gè)常開觸點(diǎn)輸入端相連，升流按鈕(SBl)的三個(gè)常開觸點(diǎn)輸出端分別與降流按鈕(SB2)的三個(gè)常閉觸點(diǎn)的輸入端相連；三個(gè)并聯(lián)的繼電器(KM3)常開觸點(diǎn)輸出端與降流按鈕(SB2)的三個(gè)常閉觸點(diǎn)的輸出端相連；降流按鈕(SB2)的三個(gè)常閉觸點(diǎn)的輸出端分別與限位開關(guān)(SM1、SM3、SM5)相連。直流電源線(-12V)與繼電器(KMl)常閉觸點(diǎn)相連后分為兩條支路，一條支路與三個(gè)并聯(lián)的繼電器(KM4)常開觸點(diǎn)輸入端相連，另一條支路與繼電器(KM4 )的常閉觸點(diǎn)的輸入端相連；繼電器(KM4 )常閉觸點(diǎn)的輸出端與升流按鈕(SB I)的三個(gè)常閉觸點(diǎn)輸入端相連，升流按鈕(SBl)的三個(gè)常閉觸點(diǎn)輸出端分別與降流按鈕(SB2)的三個(gè)常開觸點(diǎn)的輸入端相連；三個(gè)并聯(lián)的繼電器(KM4)常開觸點(diǎn)輸出端與降流按鈕(SB2)的三個(gè)常開觸點(diǎn)的輸出端相連；降流按鈕(SB2)的三個(gè)常開觸點(diǎn)的輸出端分別與限位開關(guān)(SM2、SM4、SM6)相連；直流電源線(-12V)與繼電器(KMl)常開觸點(diǎn)輸入端相連，繼電器(KMl)常開觸點(diǎn)輸出端與三個(gè)并聯(lián)的時(shí)間繼電器(KM2)延時(shí)觸點(diǎn)輸入端相連，三個(gè)并聯(lián)的時(shí)間繼電器(KM2)延時(shí)觸點(diǎn)輸出端分別與三個(gè)并聯(lián)的繼電器(KM4)常開觸點(diǎn)輸出端相連。限位開關(guān)(SMl、SM2)與直流電動(dòng)機(jī)(Ml)輸入端相連，直流電動(dòng)機(jī)(Ml)輸出端與信號(hào)線(OVl)相連，限位開關(guān)(SM3、SM4)與直流電動(dòng)機(jī)(M2)輸入端相連，直流電動(dòng)機(jī)(M2)輸出端與信號(hào)線(0V2)相連，限位開關(guān)(SM5、SM6)與直流電動(dòng)機(jī)(M3)輸入端相連，直流電動(dòng)機(jī)(M3)輸出端與信號(hào)線(0V3)相連。
8.如權(quán)利要求3所述的低壓配電控制系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)裝置，其特征為所述的直流電源與三相電流轉(zhuǎn)換電路包括三相四線電源的A相，指示燈(HW1)，變壓器(T7)，整流橋(UR),萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)(SA)，直流電源線(+12V、-12V)，信號(hào)線(0V1、0V2、0V3)。三相四線電源的A相與變壓器(T7)的輸入端形成回路；三相四線電源的A相與塑殼斷路器的常開觸點(diǎn)、指示燈(HWl)相連再與三相四線電源的N相形成回路；變壓器(T7)的輸出端與整流橋(UR)輸入端相連，整流橋(UR)輸出端與直流電源線(+12V、-12V)相連；變壓器(T7)的輸出信號(hào)線(OV)分別與萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)(SA)的三個(gè)輸入端相連，萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)(SA)的輸出端分別與信號(hào)線(OV1、OV2、OV3)相連。
9.如權(quán)利要求1所述的低壓配電控制系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)裝置，其特征為所述的調(diào)整電路包括四個(gè)取樣電阻(Rl、R2、R3、R4)，四個(gè)電位器(VRl、VR2、VR3、VR4 )和電流表(A2 );取樣電阻(Rl)先與電位器(VRl)相連再與第一路負(fù)載的A相電流互感器(CTa)形成回路；取樣電阻(R2)先與電位器(VR2)相連再與第二路負(fù)載的A相電流互感器(CTa)形成回路；取樣電阻(R3)先與電位器(VR3)相連再與第三路負(fù)載的A相電流互感器(CTa)形成回路；取樣電阻(R4)先與電位器(VR4)相連再與第四路負(fù)載的A相電流互感器(CTa)形成回路；四路負(fù)載的A相電流互感器(CTa)順次相連，形成的兩個(gè)公共端與電流表(A2)相連；四路負(fù)載B相的調(diào)整電路、C相的調(diào)整電路與A相的調(diào)整電路相同。
10.如權(quán)利要求3所述的低壓配電控制系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)裝置，其特征為所述的漏電保護(hù)電路包括三相四線電源的A相、塑殼式斷路器的主觸點(diǎn)、電阻(R11)、電位器(VR21)、電流表(A3)和單刀開關(guān)(SI);三相四線電源的A相與塑殼式斷路器的主觸點(diǎn)、電阻(R11)、電位器(VR21)、電流表 (A3)和單刀開關(guān)(SI)依次串聯(lián)。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK103501000SQ201310454372
【公開日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月28日
【發(fā)明者】王景芹, 黃赟鵬, 任曉琨 申請(qǐng)人:河北工業(yè)大學(xué)