本發(fā)明涉及一種電工實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)及其實(shí)訓(xùn)方法，特別是一種用于高壓電網(wǎng)培訓(xùn)二次回路繼電保護(hù)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)及其實(shí)訓(xùn)方法，具體地說(shuō)是一種高壓電氣設(shè)備過(guò)電流保護(hù)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)及其實(shí)訓(xùn)方法。

背景技術(shù)：

二次回路是供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證，特別是過(guò)電流保護(hù)系統(tǒng)，其運(yùn)行狀況直接反應(yīng)了電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，由于電力線路更新的滯后性，隨著線路負(fù)載的不斷增加，供電線路運(yùn)行一段時(shí)間之后過(guò)載過(guò)流等故障發(fā)生率越來(lái)越高，熟悉過(guò)流保護(hù)相關(guān)知識(shí)，熟練掌握過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、運(yùn)行原理和維護(hù)檢修技能是電網(wǎng)操作人員的基本技能。

由于過(guò)電流保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行的抽象性，特別是三段式電流保護(hù)等在教學(xué)培訓(xùn)過(guò)程中往往停留在理論分析上，在實(shí)踐操作中大部分還是采用實(shí)物演示和單個(gè)過(guò)電流保護(hù)系統(tǒng)訓(xùn)練的方式，達(dá)不到綜合電流保護(hù)系統(tǒng)的完整演示，而且危險(xiǎn)性大，實(shí)訓(xùn)成本高，在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中對(duì)于不同過(guò)電流保護(hù)的相互關(guān)系和作用難以展現(xiàn)，教學(xué)效果不佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)目前電工，特別是高壓電工培訓(xùn)過(guò)程中過(guò)電流保護(hù)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)缺乏，系統(tǒng)性完整性較差的問(wèn)題，發(fā)明一種高效綜合安全的實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)及其實(shí)訓(xùn)方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種高壓電氣設(shè)備過(guò)電流保護(hù)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，其特征是由動(dòng)作電流產(chǎn)生裝置和多種過(guò)電流保護(hù)系統(tǒng)裝置構(gòu)成，所述的動(dòng)作電流產(chǎn)生裝置由可調(diào)變壓器Y1和多擋降壓變壓器Y2構(gòu)成，用于產(chǎn)生實(shí)訓(xùn)過(guò)程中需要的過(guò)電流信號(hào)；可調(diào)變壓器Y1通過(guò)旋鈕產(chǎn)生任意電壓值的交流電壓；多擋降壓變壓器Y2實(shí)現(xiàn)對(duì)各過(guò)電流保護(hù)系統(tǒng)電流繼電器的電流線圈供電，根據(jù)所選擇過(guò)電流保護(hù)系統(tǒng)種類(lèi)和數(shù)量的不同，可調(diào)電流大小I_in是變化的，Y2多檔位可以保證在各種情況下都可以提供大小合適的電流以供試驗(yàn)使用；所述的多種電流保護(hù)系統(tǒng)裝置包括：速斷保護(hù)系統(tǒng)、定時(shí)限速斷保護(hù)系統(tǒng)、定時(shí)限過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)、反時(shí)限過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)以及數(shù)字式過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)；在使用過(guò)程中根據(jù)不同的培訓(xùn)需求，選擇不同的電流保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行組合使用，將不同電流保護(hù)系統(tǒng)的電流線圈串聯(lián)后由多擋降壓變壓器Y2進(jìn)行供電，通過(guò)多擋降壓變壓器Y1進(jìn)行輸入電流調(diào)整。

所述的速斷保護(hù)系統(tǒng)由過(guò)流繼電器I、信號(hào)繼電器I和紅綠指示燈構(gòu)成，綠色指示燈表示系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)生動(dòng)作，紅色指示燈表示系統(tǒng)發(fā)生動(dòng)作，設(shè)定電流繼電器I的動(dòng)作電流I₁，觸發(fā)電流繼電器I后信號(hào)繼電器I發(fā)出信號(hào)，綠色指示燈熄滅，紅色指示燈工作，表明系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始工作；所述的定時(shí)限速斷保護(hù)系統(tǒng)由過(guò)流繼電器II、時(shí)間繼電器II、信號(hào)繼電器II和紅綠指示燈構(gòu)成，綠色指示燈表示系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)生動(dòng)作，紅色指示燈表示系統(tǒng)發(fā)生動(dòng)作，設(shè)定電流繼電器II的動(dòng)作電流I₂和時(shí)間繼電器II的動(dòng)作時(shí)間t₂，觸發(fā)電流繼電器II后經(jīng)過(guò)t₂時(shí)間后信號(hào)繼電器II發(fā)出信號(hào)，綠色指示燈熄滅，紅色指示燈工作，表明系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始工作；所述的定時(shí)限過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)由過(guò)流繼電器Ⅲ、時(shí)間繼電器Ⅲ、信號(hào)繼電器Ⅲ和紅綠指示燈構(gòu)成，綠色指示燈表示系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)生動(dòng)作，紅色指示燈表示系統(tǒng)發(fā)生動(dòng)作，設(shè)定電流繼電器Ⅲ的動(dòng)作電流I₃和時(shí)間繼電器Ⅲ的動(dòng)作時(shí)間t₃，觸發(fā)電流繼電器Ⅲ后經(jīng)過(guò)t₃時(shí)間信號(hào)繼電器Ⅲ發(fā)出信號(hào)，綠色指示燈熄滅，紅色指示燈工作，表明系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始工作；所述的反時(shí)限過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)由反時(shí)限過(guò)流繼電器Ⅳ、信號(hào)繼電器Ⅳ和紅綠指示燈構(gòu)成，綠色指示燈表示系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)生動(dòng)作，紅色指示燈表示系統(tǒng)發(fā)生動(dòng)作，設(shè)定反時(shí)限過(guò)流繼電器的動(dòng)作電流I₄，觸發(fā)反時(shí)限過(guò)流繼電器后信號(hào)繼電器Ⅳ發(fā)出信號(hào)，綠色指示燈熄滅，紅色指示燈工作，表明系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始工作；所述的數(shù)字式過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)由數(shù)字式過(guò)流繼電器V和紅綠指示燈構(gòu)成，綠色指示燈表示系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)生動(dòng)作，紅色指示燈表示系統(tǒng)發(fā)生動(dòng)作，設(shè)定數(shù)字式過(guò)流繼電器V的動(dòng)作電流I₅，觸發(fā)數(shù)字式過(guò)流繼電器V后邏輯處理由數(shù)字式過(guò)流繼電器V自身內(nèi)部進(jìn)行，數(shù)字式過(guò)流繼電器V輸出開(kāi)關(guān)控制綠色指示燈熄滅，紅色指示燈工作，表明系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始工作。

本發(fā)明的技術(shù)方案之二是：

一種高壓電氣設(shè)備過(guò)電流保護(hù)實(shí)訓(xùn)方法，其特征在于它包括如下步驟：

（1）根據(jù)不同的培訓(xùn)需求，確定所需要選用的過(guò)電流保護(hù)系統(tǒng)；

（2）通過(guò)短路開(kāi)關(guān)的打開(kāi)和閉合，選擇對(duì)應(yīng)的過(guò)電流保護(hù)系統(tǒng)，各過(guò)電流保護(hù)系統(tǒng)電流線圈串聯(lián)，形成過(guò)電流綜合保護(hù)系統(tǒng)；

（3）根據(jù)實(shí)訓(xùn)需求，設(shè)定各過(guò)電流保護(hù)系統(tǒng)的電流動(dòng)作值和動(dòng)作時(shí)間參數(shù)；

（4）通過(guò)動(dòng)作電流產(chǎn)生裝置調(diào)節(jié)輸入電流大小和變化時(shí)間；

（5）分析不同輸入電流特性對(duì)過(guò)電流綜合保護(hù)系統(tǒng)的影響。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明簡(jiǎn)單，易行，可直觀顯示各種電流保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行特性，展示各系統(tǒng)之間的聯(lián)系，可有效取得良好實(shí)訓(xùn)效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的過(guò)電流保護(hù)綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

實(shí)施例一。

如圖1所示。

一種高壓電氣設(shè)備過(guò)電流保護(hù)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，它由動(dòng)作電流產(chǎn)生裝置和多種過(guò)電流保護(hù)系統(tǒng)裝置構(gòu)成，所述的動(dòng)作電流產(chǎn)生裝置由可調(diào)變壓器Y1和多擋降壓變壓器Y2構(gòu)成，用于產(chǎn)生實(shí)訓(xùn)過(guò)程中需要的過(guò)電流信號(hào)；可調(diào)變壓器Y1通過(guò)旋鈕產(chǎn)生任意電壓值的交流電壓；多擋降壓變壓器Y2實(shí)現(xiàn)對(duì)各過(guò)電流保護(hù)系統(tǒng)電流繼電器的電流線圈供電，根據(jù)所選擇過(guò)電流保護(hù)系統(tǒng)種類(lèi)和數(shù)量的不同，可調(diào)電流大小I_in是變化的，Y2多檔位可以保證在各種情況下都可以提供大小合適的電流以供試驗(yàn)使用；所述的多種電流保護(hù)系統(tǒng)裝置包括相互串接相連的過(guò)電流速斷保護(hù)系統(tǒng)、定時(shí)限速斷保護(hù)系統(tǒng)、定時(shí)限過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)、反時(shí)限過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)以及數(shù)字式過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)；過(guò)電流速斷保護(hù)系統(tǒng)、定時(shí)限速斷保護(hù)系統(tǒng)、定時(shí)限過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)、反時(shí)限過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)以及數(shù)字式過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)中的過(guò)流繼電器兩端均并聯(lián)有短路開(kāi)關(guān)以便于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)選擇；在使用過(guò)程中根據(jù)不同的培訓(xùn)需求，通過(guò)打開(kāi)或關(guān)閉短路開(kāi)關(guān)，可選擇不同的電流保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行組合使用，將不同電流保護(hù)系統(tǒng)的電流線圈串聯(lián)后由多擋降壓變壓器Y2進(jìn)行供電，通過(guò)多擋降壓變壓器Y1進(jìn)行輸入電流調(diào)整。所述的速斷保護(hù)系統(tǒng)由過(guò)流繼電器I、信號(hào)繼電器I、短路開(kāi)關(guān)和紅綠指示燈構(gòu)成，綠色指示燈表示系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)生動(dòng)作，紅色指示燈表示系統(tǒng)發(fā)生動(dòng)作，設(shè)定電流繼電器I的動(dòng)作電流I₁，觸發(fā)電流繼電器I后信號(hào)繼電器I發(fā)出信號(hào)，綠色指示燈熄滅，紅色指示燈工作，表明系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始工作；所述的定時(shí)限速斷保護(hù)系統(tǒng)由過(guò)流繼電器II、短路開(kāi)關(guān)、時(shí)間繼電器II、信號(hào)繼電器II和紅綠指示燈構(gòu)成，綠色指示燈表示系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)生動(dòng)作，紅色指示燈表示系統(tǒng)發(fā)生動(dòng)作，設(shè)定電流繼電器II的動(dòng)作電流I₂和時(shí)間繼電器II的動(dòng)作時(shí)間t₂，觸發(fā)電流繼電器II后經(jīng)過(guò)t₂時(shí)間后信號(hào)繼電器II發(fā)出信號(hào)，綠色指示燈熄滅，紅色指示燈工作，表明系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始工作；所述的定時(shí)限過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)由過(guò)流繼電器Ⅲ、短路開(kāi)關(guān)、時(shí)間繼電器Ⅲ、信號(hào)繼電器Ⅲ和紅綠指示燈構(gòu)成，綠色指示燈表示系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)生動(dòng)作，紅色指示燈表示系統(tǒng)發(fā)生動(dòng)作，設(shè)定電流繼電器Ⅲ的動(dòng)作電流I₃和時(shí)間繼電器Ⅲ的動(dòng)作時(shí)間t₃，觸發(fā)電流繼電器Ⅲ后經(jīng)過(guò)t₃時(shí)間信號(hào)繼電器Ⅲ發(fā)出信號(hào)，綠色指示燈熄滅，紅色指示燈工作，表明系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始工作；所述的反時(shí)限過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)由反時(shí)限過(guò)流繼電器Ⅳ、短路開(kāi)關(guān)、信號(hào)繼電器Ⅳ和紅綠指示燈構(gòu)成，綠色指示燈表示系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)生動(dòng)作，紅色指示燈表示系統(tǒng)發(fā)生動(dòng)作，設(shè)定反時(shí)限過(guò)流繼電器的動(dòng)作電流I₄，觸發(fā)反時(shí)限過(guò)流繼電器后信號(hào)繼電器Ⅳ發(fā)出信號(hào)，綠色指示燈熄滅，紅色指示燈工作，表明系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始工作；所述的數(shù)字式過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)由數(shù)字式過(guò)流繼電器V、短路開(kāi)關(guān)和紅綠指示燈構(gòu)成，綠色指示燈表示系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)生動(dòng)作，紅色指示燈表示系統(tǒng)發(fā)生動(dòng)作，設(shè)定數(shù)字式過(guò)流繼電器V的動(dòng)作電流I₅，觸發(fā)數(shù)字式過(guò)流繼電器V后邏輯處理由數(shù)字式過(guò)流繼電器V自身內(nèi)部進(jìn)行，數(shù)字式過(guò)流繼電器V輸出開(kāi)關(guān)控制綠色指示燈熄滅，紅色指示燈工作，表明系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始工作。

實(shí)施例二。

一種高壓電氣設(shè)備過(guò)電流保護(hù)實(shí)訓(xùn)方法，它包括如下步驟：

（1）根據(jù)不同的培訓(xùn)需求，確定所需要選用的過(guò)電流保護(hù)系統(tǒng)；

（2）通過(guò)短路開(kāi)關(guān)的打開(kāi)和閉合，選擇對(duì)應(yīng)的過(guò)電流保護(hù)系統(tǒng)，各過(guò)電流保護(hù)系統(tǒng)電流線圈串聯(lián)，形成過(guò)電流綜合保護(hù)系統(tǒng)；

（3）根據(jù)實(shí)訓(xùn)需求，設(shè)定各過(guò)電流保護(hù)系統(tǒng)的電流動(dòng)作值和動(dòng)作時(shí)間參數(shù)；

（4）通過(guò)動(dòng)作電流產(chǎn)生裝置調(diào)節(jié)輸入電流大小和變化時(shí)間；

（5）分析不同輸入電流特性對(duì)過(guò)電流綜合保護(hù)系統(tǒng)的影響。

詳述如下：

本發(fā)明的過(guò)流保護(hù)綜合實(shí)訓(xùn)臺(tái)的原理與結(jié)構(gòu)組成如圖1所示，通過(guò)并聯(lián)在各過(guò)渡繼電器兩端的短路開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)整串聯(lián)接入保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)流保護(hù)方式，在使用過(guò)程中，首先設(shè)定各保護(hù)系統(tǒng)的動(dòng)作電流值和動(dòng)作時(shí)間值，其次由可調(diào)變壓器調(diào)整輸入電壓，進(jìn)而改變流經(jīng)系統(tǒng)的電流值，即可實(shí)現(xiàn)多種電流保護(hù)綜合運(yùn)行的模擬演示。

如進(jìn)行速斷保護(hù)和定時(shí)限過(guò)流保護(hù)實(shí)習(xí)時(shí)，將其他三種保護(hù)系統(tǒng)（定時(shí)限速斷保護(hù)系統(tǒng)、反時(shí)限過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)、數(shù)字式過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)）的短路開(kāi)關(guān)閉合，使得僅有速斷保護(hù)和定時(shí)限過(guò)流保護(hù)兩個(gè)系統(tǒng)工作，此時(shí)過(guò)流繼電器I和過(guò)流繼電器Ⅲ的電流線圈串聯(lián)在工作回路中，調(diào)整多擋變壓器擋位，使其處于較低電壓處，通過(guò)可調(diào)變壓器的調(diào)整，即可實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)回路輸入電流的調(diào)節(jié)。

為了有效演示各電流保護(hù)系統(tǒng)的工作過(guò)程，可將試驗(yàn)參數(shù)調(diào)整幅度變大，調(diào)整速斷保護(hù)動(dòng)作電流I₁為3A，調(diào)整定時(shí)限過(guò)流保護(hù)動(dòng)作電流I₃為1.5A，動(dòng)作時(shí)間t₃為2s。通過(guò)可調(diào)變壓器調(diào)整電流區(qū)域?yàn)?A~1.5A、1.5A~3A、3A以上三個(gè)范圍，當(dāng)輸入電流大小為1A時(shí)，此時(shí)系統(tǒng)工作，且工作電流處于兩種保護(hù)動(dòng)作電流閾值之下，兩者都不發(fā)生動(dòng)作；當(dāng)輸入電流大小2A時(shí)，此時(shí)對(duì)于速斷保護(hù)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，電流值小于動(dòng)作電流，系統(tǒng)不會(huì)動(dòng)作，對(duì)于定時(shí)限過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，此時(shí)電流值超過(guò)動(dòng)作電流，電流繼電器Ⅲ發(fā)出信號(hào)，若持續(xù)時(shí)間沒(méi)達(dá)到2S，則系統(tǒng)依然不發(fā)生動(dòng)作，若時(shí)間超過(guò)2S，則時(shí)間繼電器Ⅲ動(dòng)作觸發(fā)信號(hào)繼電器Ⅲ發(fā)出信號(hào)，使得指示燈發(fā)生變化，系統(tǒng)顯示定時(shí)限過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)發(fā)生動(dòng)作，速斷保護(hù)系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)生動(dòng)作，對(duì)于實(shí)際電路的故障來(lái)說(shuō)，電路中的電流值過(guò)大，可能是由于負(fù)載過(guò)大等原因造成，但是沒(méi)有發(fā)生短路或者嚴(yán)重過(guò)載現(xiàn)象；當(dāng)輸入電流大小超過(guò)2A后，過(guò)流繼電器I和過(guò)流繼電器Ⅲ都超過(guò)動(dòng)作電流而發(fā)出信號(hào)，此時(shí)速斷保護(hù)系統(tǒng)在過(guò)流繼電器1發(fā)出信號(hào)后迅速傳輸至信號(hào)繼電器1，系統(tǒng)顯示速斷保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作，切斷工作電路，此時(shí)由于信號(hào)繼電器I發(fā)出信號(hào)的速度遠(yuǎn)大于時(shí)間繼電器Ⅲ所設(shè)定的電流持續(xù)時(shí)間，因此定時(shí)限過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)并未發(fā)出故障信號(hào)，此時(shí)系統(tǒng)顯示速斷保護(hù)系統(tǒng)發(fā)生動(dòng)作，瞬間電流過(guò)大，有可能的故障是短路等危害程度較重的故障。

同理可進(jìn)行多種組合試驗(yàn)，提高學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)力，強(qiáng)化實(shí)際體驗(yàn)過(guò)程，加深學(xué)習(xí)印象。

由上可知，本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)：

（1）將多種電流保護(hù)系統(tǒng)綜合，在低壓條件下實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)系統(tǒng)的模擬與演示；

（2）可靈活調(diào)整，展示不同電流保護(hù)系統(tǒng)的工作原理和各電流保護(hù)系統(tǒng)之間的相互關(guān)系。

本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。