供配電系統故障演示臺的製作方法

2023-04-26 10:25:11

本實用新型涉及電力系統的故障的分析和處理領域，更具體地說，是涉及一種供配電系統故障演示臺。

背景技術：

電力系統的故障的分析和處理是供配電網絡運行、維護工作中的重點，同時也是難點。對電力系統的故障的分析和處理的能力也是電力系統運行、維護技術人員必備的能力。在以往的電力系統知識以及技能培訓中，關於系統故障分析和處理的培訓，存在以下的不足之處：

1、這方面的培訓只能以理論知識和實際故障案例為主。通過理論知識的學習過於抽象，難以給受訓人員具體、直觀的認知和感受。通過實際故障案例的學習，一是偶然性過大，只有實際發生了什麼樣的故障，才能作為學習的素材；二是局限性過大，一個運行方式固定和特性固定的電網，其頻發故障也大都是同一種類型的，無法包容所有的系統故障類型。

2、傳統的系統故障分析和處理的培訓不具備實時性，往往都是事後根據實際現象及計算回推整個故障事件的發展過程。傳統的培訓無法按照時間先後順序建立「事件的起因-故障的發生-故障的現象-故障的處理以及恢復」的正常的邏輯順序。

3、傳統的系統故障分析和處理的培訓不具備可操作性和可控性，不能自主模擬電力系統各種故障，無法展開針對各種故障進行相對應的故障現象、處理、解決辦法的學習。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是，克服現有技術中存在的不足，提供一種供配電系統故障演示臺。

本實用新型供配電系統故障演示臺，通過下述技術方案予以實現，由繼電保護故障演示臺和系統電壓故障演示臺組成，所述繼電保護故障演示臺機箱外殼面板上設置繼電保護綜保模塊REF542、繼電保護綜保模塊7SJ6825、電壓端子、電流端子、速斷保護連片、過流保護連片、零序保護連片、保護總出口連片、微斷開關、速斷指示燈、過流指示燈、零序指示燈、總故障跳閘指示燈；外部110V直流電源通過微斷開關給繼電保護綜保模塊REF542和繼電保護綜保模塊7SJ6825供電，通過微斷開關的分合控制綜保模塊的得電和失電；在綜保模塊REF542和綜保模塊7SJ6825的電壓迴路中分別連接電壓端子，在綜保模塊REF542和綜保模塊7SJ6825的電流迴路中分別連接電流端子；所述速斷指示燈、過流指示燈、零序指示燈分別在綜保模塊7SJ6825串接速斷保護連片、過流保護連片、零序保護連片的相應跳閘出口迴路通過中繼轉接，總故障跳閘指示燈在REF542綜保模塊的串接保護出口連片的總保護出口迴路通過中繼轉接；監控計算機通過綜保模塊7SJ6825以及綜保模塊REF542的面板上有各自的485通訊接口與所述綜保模塊進行連接，以讀取數據以及進行實時分析、監控；

所述系統電壓故障演示臺包括三相隔離變壓器、Y/Δ-11變壓器、Y/Y-0變壓器和Y/Y單相變壓器；三相隔離變壓器通過外部電源給系統電壓故障演示臺提供安全隔離電壓，三相隔離變壓器二次側分別通過微斷開關與Y/Δ-11變壓器、Y/Y-0變壓器、Y/Y單相變壓器的一次側進行連接；Y/Δ-11變壓器、Y/Y-0變壓器的二次側分別通過其相應的電壓端子、保險、電壓選擇開關與單相電壓表和線電壓表連接；Y/Y單相變壓器的二次側通過其相應的電壓端子、保險與單相電壓表連接。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

通過繼電保護故障演示臺和系統電壓故障演示臺的模擬和演示，可以克服以往傳統的系統故障分析和處理的培訓的不足之處，達到以下效果：

1、通過模擬和演示，給受訓人員以具體、直觀的認知和感受。

2、突破了某一固定特性供配電網絡的故障的偶然性和局限性，可以模擬出各種不同故障條件，學習相應的系統故障分析和處理。

3、按照時間先後順序建立「事件的起因-故障的發生-故障的現象-故障的處理以及恢復」的正常的邏輯順序，讓受訓人員全面、具體的理解、學習系統故障特點。

4、具備可操作性和可控性，可以根據培訓意圖，在安全的環境條件下，製造產生故障的條件，精確定位所需故障。

5、該套故障演示系統具有可擴展可升級性。隨著技術的發展和進步，電力設備會更新換代。由於採取端子化、模塊化安裝接線方式，只需把新型號的保護繼電器綜保替換舊型號的綜保，即可完成升級和擴展。

附圖說明

圖1是本實用新型繼電保護故障演示臺外觀圖；

圖2是本實用新型繼電保護故障演示臺電壓迴路原理圖；

圖3是本實用新型繼電保護故障演示臺電流迴路原理圖；

圖4是本實用新型系統電壓故障演示臺原理圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

如圖1所示，所述繼電保護故障演示臺機箱外殼面板上設置繼電保護綜保模塊REF542、繼電保護綜保模塊7SJ6825、電壓端子、電流端子、過流保護連片1、速斷保護連片2、零序保護連片3、保護總出口連片4、微斷開關5、過流指示燈6、速斷指示燈7、零序指示燈8、總故障跳閘指示燈9；外部110V直流電源通過微斷開關給繼電保護綜保模塊REF542和繼電保護綜保模塊7SJ6825供電，通過微斷開關的分合控制綜保模塊的得電和失電；如圖2所示在綜保模塊REF542和綜保模塊7SJ6825的電壓迴路中分別連接電壓端子，如圖3所示，在綜保模塊REF542和綜保模塊7SJ6825的電流迴路中分別連接電流端子；所述速斷指示燈、過流指示燈、零序指示燈分別在綜保模塊7SJ6825串接速斷保護連片、過流保護連片、零序保護連片的相應跳閘出口迴路通過中繼轉接，總故障跳閘指示燈在REF542綜保模塊的串接保護出口連片的總保護出口迴路通過中繼轉接；監控計算機通過綜保模塊7SJ6825以及綜保模塊REF542的面板上有各自的485通訊接口與所述綜保模塊進行連接，以讀取數據以及進行實時分析、監控。

如圖4所示，所述系統電壓故障演示臺包括三相隔離變壓器、Y/Δ-11變壓器、Y/Y-0變壓器和Y/Y單相變壓器；三相隔離變壓器通過外部電源給系統電壓故障演示臺提供安全隔離電壓，三相隔離變壓器二次側分別通過微斷開關與Y/Δ-11變壓器、Y/Y-0變壓器、Y/Y單相變壓器的一次側進行連接；Y/Δ-11變壓器、Y/Y-0變壓器的二次側分別通過電壓端子、保險、電壓選擇開關與單相電壓表和線電壓表連接；Y/Y單相變壓器的二次側通過電壓端子、保險與單相電壓表連接。

下面詳細說明：繼電保護故障演示臺的運行原理及學習功能：

a、運用繼電保護測試儀連接電壓電流端子，由小至大步進式輸出電壓電流模擬量，直至超過設置好的定值。通過觀察綜保上的LED指示燈、動作指示燈以及面板上的故障跳閘指示燈，對故障發生時一些列的動作進行認知、學習。

b、運用繼電保護測試儀連接電壓電流端子，由小至大步進式輸出電壓電流模擬量，直至超過設置好的定值。通過打開或閉合相應的保護出口連片，對打開或閉鎖相應保護功能時發生故障的情況進行認知、學習。

c、可以通過模擬直流電壓電壓過低情況下，觀察發生系統故障時綜保的反應，對綜保的正常工作電壓進行認知和學習。

d、運用繼電保護測試儀連接電壓電流端子，同時監控計算機讀取綜保故障觸發時的實時錄波數據，進行聯動模擬，模擬出各種電壓、電流、諧波等相關的故障，通過讀取監控電腦上的實時數據，學習各種故障條件下電網參數的變化規律。

系統電壓故障演示臺運行原理及學習功能

a、系統電壓故障演示臺，能模擬系統高壓側及低壓側電壓異常狀態，包括：系統高、低壓側缺相；高壓側單相接地；PT保險熔斷後的異常指示。觀察、認知、學習各種故障條件下系統的電壓指示變化。

b、小電流接地系統發生單相接地故障後，可繼續運行2小時，電壓指示在故障存在的時間內指示異常，並可通過電壓指示的異常判斷故障類別。系統電壓故障演示臺可模擬單相接地、缺相和系統正常時的電壓指示，因此小電流接地系統適合系統電壓故障演示臺模擬，可以通過模擬故障，學習小電流接地系統發生故障時的系統電壓參數變化特徵。

c、各個變壓器的模擬功能：

三相隔離變壓器：0.4/0.4kV。將系統的電源與演示臺電氣系統隔離，保證了演示臺操作的安全性。

Y/△-11變壓器：一、二次側電壓為0.4/0.4kV。模擬北疆110KV站主變作用，演示110KV/6KV主變的功能。

單相變壓器：一、二次側電壓為0.4/0.1kV。模擬6kV PT作用。

Y/Y-0變壓器：一、二次側電壓為0.4/0.4kV。模擬北疆變電所6/0.4kV變壓器作用，演示其功能。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出的是，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。