專利名稱：低壓故障排除實(shí)訓(xùn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
CN 202736378 U書明說1/4頁低壓故障排除實(shí)訓(xùn)裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種程控模擬仿真系統(tǒng)，尤其涉及程控模擬仿真系統(tǒng)在電力部門低壓故障排除培訓(xùn)及考核中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
[0002]低壓故障排除實(shí)訓(xùn)裝置(以下簡稱裝置)，是根據(jù)國家勞動和社會保障部頒布的 《農(nóng)網(wǎng)配電營業(yè)工國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中相關(guān)技術(shù)要求，以勞動和社會保障部頒發(fā)的“工人技術(shù)等級標(biāo)準(zhǔn)”和“職業(yè)技能鑒定規(guī)范”中相關(guān)條款為設(shè)計(jì)依據(jù)，應(yīng)用當(dāng)前先進(jìn)的電子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而開發(fā)的集培訓(xùn)學(xué)習(xí)、理論驗(yàn)證、實(shí)操能力、考核鑒定于一體的多功能實(shí)訓(xùn)設(shè)備。但目前的培訓(xùn)設(shè)備僅將理論知識融合在一種裝置中來進(jìn)行培訓(xùn)及考核，可實(shí)現(xiàn)的培訓(xùn)內(nèi)容較為單一，而且裝置與現(xiàn)場的實(shí)際設(shè)備相差很遠(yuǎn)，即便學(xué)員能熟練使用培訓(xùn)裝置，也依舊需要費(fèi)很長時(shí)間來熟悉現(xiàn)場設(shè)備，對工作的順利開展有著一定的阻礙。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]為解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種低壓故障排除實(shí)訓(xùn)裝置，包括監(jiān)視儀表、按鈕、指示燈、分合閘回路、無功自動補(bǔ)償回路、三相計(jì)量回路、電機(jī)Y- Λ啟動回路、電機(jī)正反轉(zhuǎn)自鎖與互鎖回路，以及相序轉(zhuǎn)換模塊、單相計(jì)量回路和單向照明回路；[0004]所述分合閘回路與監(jiān)視儀表、上述其他回路、按鈕和指示燈連接；所述三相計(jì)量回路、電機(jī)Y- Λ啟動回路、電機(jī)正反轉(zhuǎn)自鎖與互鎖回路、單相計(jì)量回路和單向照明回路與相序轉(zhuǎn)換模塊連接。[0005]本實(shí)用新型裝置設(shè)置4層面板，上面板設(shè)置監(jiān)視儀表和無功自動補(bǔ)償裝置，所述按鈕、指示燈設(shè)置于中面板，所述分合閘回路、三相計(jì)量回路、電機(jī)Y- Λ啟動回路、電機(jī)正反轉(zhuǎn)自鎖與互鎖回路和無功自動補(bǔ)償控制回路設(shè)置于內(nèi)面板，所述無功自動補(bǔ)償裝置和無功自動補(bǔ)償控制回路通過繼電器連接，組成無功自動補(bǔ)償回路；所述相序轉(zhuǎn)換模塊、單向照明回路和單相計(jì)量回路設(shè)置于后面板。[0006]上面板模擬電業(yè)局配電柜上的監(jiān)視儀表，回路封裝后的外形與現(xiàn)場設(shè)備完全相同，所述監(jiān)視儀表包括三個(gè)電流表和一個(gè)電壓表，電流表用來監(jiān)視三相電網(wǎng)電流，電壓表用來顯示電壓。[0007] 在所述上面板還設(shè)置有一個(gè)電壓指示切換開關(guān)，電壓指示切換開關(guān)用來切換電壓表指示線電壓，以實(shí)現(xiàn)一個(gè)電壓表可以監(jiān)測三相電網(wǎng)的相間電壓的目的。[0008]在所述中面板分布著各類指示燈和按鈕，包括合閘按鈕、分閘按鈕、合閘指示燈、 分閘指示燈等，這些指示燈分別對應(yīng)著電機(jī)反轉(zhuǎn)、正傳、Y型啟動、Λ型啟動、補(bǔ)償回路和照明回路，按鈕則控制電機(jī)的啟動、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止，其中停止按鈕有兩個(gè)，分別負(fù)責(zé)三相四線電機(jī)和三相三線電機(jī)的停止。[0009]所述三相用戶的電能計(jì)量回路包括一塊三相四線無功電能表和一塊三相四線有功電能表(額定電流為5Α)、斷路器、顯示互感器和接線盒，采用顯示互感器與電能表配合使3用的方式，完全仿真配電中低壓電能計(jì)量。_0] 所述電動機(jī)正反轉(zhuǎn)自鎖與互鎖回路，電動機(jī)Y- Λ啟動控制回路，以及單相供電回路之間有灰色虛線隔開，與中面板的按鈕和指示燈配合使用，便于學(xué)員掌握。在進(jìn)行無功自動補(bǔ)償、電動機(jī)控制等常見操作時(shí) ，通過合閘、分閘按鈕對上述回路中的交流接觸器、電容切換接觸器進(jìn)行控制，可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的自鎖和Y- Λ降壓啟動，同時(shí)依靠熱過載繼電器，時(shí)間繼電器以及Y- Λ運(yùn)行指示燈，進(jìn)行狀況提醒，以及保護(hù)電動機(jī)。[0011]所述相序切換模塊為一轉(zhuǎn)換開關(guān)，控制、轉(zhuǎn)換單相回路取自三相中的某一相。[0012]所述單相計(jì)量回路采用單相電子式多功能表來計(jì)量電能。[0013]在所述后面板還設(shè)有微型斷路器、保險(xiǎn)絲、刀開關(guān)、各種燈管及燈開關(guān)、插座等。[0014]本實(shí)用新型裝置與計(jì)算機(jī)和故障設(shè)置箱連接，可通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置及清除故障，也可通過障設(shè)置箱里的按鍵進(jìn)行手動設(shè)置及清除故障。[0015]本裝置在分合閘回路還設(shè)置有定時(shí)計(jì)時(shí)器和語音提示器，具備設(shè)定實(shí)訓(xùn)時(shí)間定時(shí)報(bào)警、提前提醒后切斷電源的功能。[0016]本實(shí)用新型的有益效果表現(xiàn)為裝置層次分明，布局合理，仿真外形與實(shí)際設(shè)備一致，并集合現(xiàn)場常見控制回路，如分合閘回路、無功自動補(bǔ)償控制回路、三相計(jì)量回路、單相計(jì)量回路、電機(jī)Y - Λ啟動回路、電機(jī)正反轉(zhuǎn)回路、單相照明回路等，可設(shè)置照明回路、動力回路中的各類常見故障，包括83種單項(xiàng)故障，以及多種故障的組合，并能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程或本地故障設(shè)置及清除，以及定時(shí)和語音提醒。[0017]本實(shí)用新型的裝置適用于各勞動職業(yè)技能鑒定部門、供電系統(tǒng)基層單位，電力培訓(xùn)部門、大中專、技校、職校的電工、電拖專業(yè)教學(xué)與實(shí)訓(xùn)。具有模擬現(xiàn)場功能強(qiáng)，故障設(shè)置方便，柜體結(jié)構(gòu)簡潔，可靠性好等特點(diǎn)，能滿足電工考核鑒定中的電力拖動控制與照明回路的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目需要，同時(shí)也可應(yīng)用于農(nóng)村供電所和配電搶修中心工作人員日常技術(shù)訓(xùn)練，能更好的對學(xué)員進(jìn)行培訓(xùn)及考核。


[0018]圖I為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖；[0019]圖2為本實(shí)用新型后面板回路分布示意圖；[0020]圖3為本實(shí)用新型內(nèi)面板三相異步電動機(jī)Y- Λ啟動回路；[0021]圖4為本實(shí)用新型內(nèi)面板三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)回路；[0022]圖5為本實(shí)用新型無功自動補(bǔ)償回路的電路圖；[0023]圖6為本實(shí)用新型剩余電流保護(hù)器保護(hù)電機(jī)安全的工作流程圖。
具體實(shí)施方式
[0024]
以下結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。[0025]如圖I所示，本實(shí)用新型的裝置為一個(gè)柜體，包括電源總開關(guān)、電能表、隔離互感器、剩余電流保護(hù)器、刀開關(guān)、計(jì)量互感器、斷路器、繼電器、顯示互感器、無功自動補(bǔ)償裝置、出線總開關(guān)、出線I、出線2、出線3。其中出線I模擬Y-Λ啟動回路，出線2模擬電機(jī)正反轉(zhuǎn)回路，出線3模擬單相照明回路。[0026]電源總開關(guān)采用三相四線斷路器，配備漏電保護(hù)器，為柜體總開關(guān)。[0027]隔離互感器，采用中性點(diǎn)不接地方式，有效的保護(hù)裝置誤操作時(shí)所產(chǎn)生的觸電或接地對人員所產(chǎn)生的傷害。[0028]剩余電流保護(hù)器，具有在回路出現(xiàn)剩余電流、欠壓、過壓、過電流、短路等情況時(shí)對回路進(jìn)行保護(hù)的功能，還有缺相、電源側(cè)斷零保護(hù)以及自動重合閘、剩余電流顯示、動作狀態(tài)指示等實(shí)用功能，能很好的保證裝置的安全性。[0029]刀開關(guān)為旋轉(zhuǎn)式開關(guān)，學(xué)員進(jìn)行故障排除或故障恢復(fù)時(shí)，必須斷開此刀開關(guān)，保證學(xué)員安全。[0030]計(jì)量互感器，采用5A/5A電流互感器，模擬低壓互感器的計(jì)量方式。[0031]斷路器采用多功能斷路器，具有電動操作和手動操作功能。無功自動補(bǔ)償控制回路中設(shè)置有斷路器，并與計(jì)量互感器連接。當(dāng)線路功率因數(shù)低于供電局規(guī)定的功率因數(shù)時(shí)， 通過計(jì)量互感器的計(jì)量結(jié)果，無功自動補(bǔ)償裝置自動計(jì)算線路功率因數(shù)，自動投切內(nèi)面板的補(bǔ)償電容，保證總回路的功率因數(shù)維持在設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)；顯示互感器與電能表連接， 顯示當(dāng)前總回路的狀況，包括電流值和電壓值。[0032]如圖2所示，本實(shí)用新型后面板控制回路涵蓋PJl單相電能表、QKl刀開關(guān)、QF2微型斷路器、FU 6保險(xiǎn)、XS插座、ELl樓道照明燈、EL2白熾燈、RT3日光燈，本控制回路在圖I中Kx (Kn、K12, K13.......)處設(shè)置故障點(diǎn)，模擬單相電能表故障、插座無電、樓道照明回路控制故障、白熾燈故障、日光燈啟動故障等。[0033]如圖3所示，本實(shí)用新型三相異步電動機(jī)Y- Λ降壓啟動回路涵蓋內(nèi)面板上的FU7 保險(xiǎn)、FRl熱繼電器、FSl電機(jī)保護(hù)器、謂1、謂2、謂3繼電器、01時(shí)間繼電器、Ml電機(jī)，和中面板的SBl啟動按鈕、SB2停止按鈕、HLl星形啟動指示燈、HL2角形運(yùn)行指示燈。本控制回路模擬三相異步電機(jī)Y- Λ降壓啟動，當(dāng)按下SBl啟動按鈕時(shí)，KMU ΚΜ2、KTl得電，電機(jī)Ml 以星形啟動，當(dāng)經(jīng)過KTl設(shè)定的時(shí)間后，ΚΜ2失電，KMU ΚΜ3得電，電機(jī)Ml以角形運(yùn)行。本控制回路在圖2中Kx (Κη、Κ12、Κ13.......)處設(shè)置故障點(diǎn)，模擬電機(jī)Ml啟動故障以及星型啟動轉(zhuǎn)角形運(yùn)行時(shí)故障及運(yùn)行指示故障。[0034]如圖4所示,本實(shí)用新型三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)回路涵蓋內(nèi)面板的FU9保險(xiǎn)絲、 FS2電機(jī)保護(hù)器、ΚΜ4、ΚΜ5繼電器、FR2熱繼電器、M2電機(jī)，和中面板的SB3正轉(zhuǎn)按鈕、SB4反轉(zhuǎn)按鈕、HL3正轉(zhuǎn)指示燈、HL4反轉(zhuǎn)指示燈。本控制回路模擬三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)，當(dāng)按下SB3后ΚΜ4繼電器得電，電機(jī)M2正轉(zhuǎn)，當(dāng)按下SB4后ΚΜ5繼電器得電，電機(jī)M2反轉(zhuǎn)，按下SB5后ΚΜ4、ΚΜ5失電，電機(jī)M2停止。本控制回路在圖3中Kx (Κη、Κ12、Κ13、......)處設(shè)置故障點(diǎn)，模擬電機(jī)M2正反轉(zhuǎn)以及運(yùn)行指示故障。[0035]如圖5所示，本實(shí)用新型無功自動補(bǔ)償回路包括上面板的Pl無功自動補(bǔ)償裝置和內(nèi)面板的無功自動補(bǔ)償控制回路，無功自動補(bǔ)償控制回路包括ΚΜ6、ΚΜ7繼電器，F(xiàn)R3熱繼電器、C1、C2電容組。無功自動補(bǔ)償裝置的功率因數(shù)表用來指示用戶電網(wǎng)的負(fù)載平均有功功率對視在功率的比值，該數(shù)理想值為I，但實(shí)際用戶的動力回路中，會出現(xiàn)滯后的偏離。通常用三相電力電容進(jìn)行補(bǔ)償，來提高功率因數(shù)，它的控制部分主要作用是補(bǔ)償用戶負(fù)載電網(wǎng)中的無功部分，本實(shí)用新型的無功自動補(bǔ)償回路模擬現(xiàn)場自動投切電容柜功能，進(jìn)行無功自動補(bǔ)償，無功自動補(bǔ)償裝置通過US1、US2采用電壓信號，IS1、IS2采用電流信號，通過采樣電壓信號及電流信號計(jì)算功率因數(shù)，當(dāng)功率因數(shù)低于設(shè)定功率因數(shù)時(shí)，UKl閉合，KM6得電， 電容組Cl投入回路使用，通過投切電容使用戶回路中的功率因數(shù)總控制在滯后O. 9-1的范5圍內(nèi)。[0036] 如圖6所示，本實(shí)用新型具有自我保護(hù)功能。當(dāng)電動機(jī)運(yùn)行時(shí)，電壓表和電流表對電壓和電流進(jìn)行取樣，并將數(shù)據(jù)傳輸至內(nèi)面板的微處理器，當(dāng)出現(xiàn)過流、斷相、堵轉(zhuǎn)和短路等情況時(shí)，微處理器發(fā)出分閘指令，剩余電流保護(hù)器分閘，將所在的回路斷開，從而保證整個(gè)回路的安全。[0037]再以交流電機(jī)自鎖控制實(shí)驗(yàn)為例作進(jìn)一步說明。[0038]交流電機(jī)自鎖故障的仿真實(shí)驗(yàn)步驟如下[0039]I.通電前檢查裝置以及使用測試儀表是否完好，并熟悉系統(tǒng)原理圖；[0040]2.檢查確認(rèn)無誤后，接通裝置三相四線電源，合上裝置后門上部的總電源空開；[0041]3.大約20秒后剩余電流保護(hù)裝置自動合閘電源即可接通；[0042]4.打開計(jì)算機(jī)，雙擊打開S17低壓排故裝置軟件；[0043]5.進(jìn)入主界面，設(shè)置故障點(diǎn)K32，開始培訓(xùn)或考試；[0044]6.學(xué)員一次觀察各個(gè)回路，記錄各個(gè)回路的現(xiàn)象，按下正轉(zhuǎn)按鈕，電機(jī)M2正轉(zhuǎn)，但是馬上停止，電機(jī)正轉(zhuǎn)不能自鎖，電機(jī)M2反轉(zhuǎn)正常；[0045]7.裝置斷電(需切斷柜體上部刀開關(guān)QS)，首先驗(yàn)電，懸掛指示牌，根據(jù)原理圖利用萬用表查找故障點(diǎn)，KM7的自鎖輔助觸頭與線路斷開；[0046]8.學(xué)員排除故障后，必須經(jīng)指導(dǎo)教師檢查和允許，方可接通電源。[0047] 上述諸多實(shí)施例僅為了便于說明而舉例而已，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)，而非僅限于上述實(shí)施例。
權(quán)利要求1.一種低壓故障排除實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于，包括監(jiān)視儀表、按鈕、指示燈、分合閘回路、無功自動補(bǔ)償回路、三相計(jì)量回路、電機(jī)Y- Λ啟動回路、電機(jī)正反轉(zhuǎn)自鎖與互鎖回路， 以及相序轉(zhuǎn)換模塊、單相計(jì)量回路和單向照明回路；所述分合閘回路與監(jiān)視儀表、上述其他回路、按鈕和指示燈連接；所述三相計(jì)量回路、 電機(jī)Y- Λ啟動回路、電機(jī)正反轉(zhuǎn)自鎖與互鎖回路、單相計(jì)量回路和單向照明回路與相序轉(zhuǎn)換模塊連接。
2.如權(quán)利要求I所述的低壓故障排除實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于，所述裝置設(shè)置4層面板， 上面板設(shè)置監(jiān)視儀表和無功自動補(bǔ)償裝置，所述按鈕、指示燈設(shè)置于中面板，所述分合閘回路、三相計(jì)量回路、電機(jī)Y- Λ啟動回路、電機(jī)正反轉(zhuǎn)自鎖與互鎖回路和無功自動補(bǔ)償控制回路設(shè)置于內(nèi)面板，所述無功自動補(bǔ)償裝置和無功自動補(bǔ)償控制回路通過繼電器連接，組成無功自動補(bǔ)償回路；所述相序轉(zhuǎn)換模塊、單向照明回路和單相計(jì)量回路設(shè)置于后面板。
3.如權(quán)利要求I或2所述的低壓故障排除實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于，所述三相用戶的電能計(jì)量回路包括一塊三相四線無功電能表和一塊三相四線有功電能表，與顯示互感器配合使用。
4.如權(quán)利要求I所述的低壓故障排除實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于，所述監(jiān)視儀表包括電流表和電壓表。
5.如權(quán)利要求I所述的低壓故障排除實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于，所述單相計(jì)量回路采用單相電子式多功能表來計(jì)量電能。
6.如權(quán)利要求I所述的低壓故障排除實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于，該裝置與計(jì)算機(jī)連接，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置及清除故障。
7.如權(quán)利要求I所述的低壓故障排除實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于，該裝置與故障設(shè)置箱連接，通過障設(shè)置箱里的按鍵進(jìn)行手動設(shè)置及清除故障。
8.如權(quán)利要求I所述的低壓故障排除實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于，該裝置在分合閘回路還設(shè)置有剩余電流保護(hù)器。
9.如權(quán)利要求I所述的低壓故障排除實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于，該裝置在分合閘回路還設(shè)置有定時(shí)計(jì)時(shí)器和語音提示器。
10.如權(quán)利要求I所述的低壓故障排除實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于，整個(gè)裝置為一柜體。
專利摘要一種低壓故障排除實(shí)訓(xùn)裝置，其仿真外形與實(shí)際設(shè)備一致，并集合現(xiàn)場常見控制回路，如分合閘回路、無功自動補(bǔ)償回路、三相計(jì)量回路、單相計(jì)量回路、電機(jī)Y-△啟動回路、電機(jī)正反轉(zhuǎn)回路、單相照明回路等，可設(shè)置照明電路、動力電路中的各類常見故障，包括83種單項(xiàng)故障，以及多種故障的組合，并能通過計(jì)算機(jī)或故障設(shè)置箱進(jìn)行遠(yuǎn)程或本地的故障設(shè)置和清除。適用于各勞動職業(yè)技能鑒定部門、供電系統(tǒng)基層單位，電力培訓(xùn)部門、大中專、技校、職校的電工、電拖專業(yè)教學(xué)與實(shí)訓(xùn)，柜體結(jié)構(gòu)簡潔，可靠性好。
文檔編號G09B25/02GK202736378SQ201220249299
公開日2013年2月13日 申請日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者趙穎, 王晨, 劉靜莎, 廣暉, 曲霞 申請人:北京北研興電力儀表有限責(zé)任公司