專利名稱：繼電保護接線綜合操作培訓裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種繼電保護接線綜合操作培訓裝置，屬于電力系統(tǒng)領域。
背景技術：
電力系統(tǒng)從正常情況運行到故障或不正常運行時，它的電氣量(電流、電壓的大 小和它們之間的相位角等)會發(fā)生非常顯著的變化，繼電保護就是利用電氣的突變來鑒別 系統(tǒng)有無發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，根據(jù)電氣量的變化測量值與系統(tǒng)正常時的電氣參數(shù) 的對比來檢測故障類型和故障范圍，以便有選擇的切除故障。一般繼電保護裝置由測量元 件、邏輯元件和執(zhí)行元件組成。改革開放以來，我國經(jīng)濟的快速發(fā)展刺激著電網(wǎng)的快速發(fā) 展，尤其是近幾年全國各個地區(qū)出現(xiàn)的缺電現(xiàn)象直接促進了大規(guī)模機組的投產(chǎn)和電網(wǎng)建設 進程的急劇加快。同時隨著現(xiàn)代社會對電網(wǎng)供電可靠性的要求的不斷提高，就需要我們繼 電保護發(fā)揮更加重要的作用，針對系統(tǒng)出現(xiàn)的故障能及時切除，確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟 運行，顯得尤為重要。目前武漢供電公司變電檢修公司的日常維護設備中二次回路故障占有非常大的 比例。二次回路的檢修工作也很繁重。目前故障檢修主要問題臨時性故障檢修多，故障不 易查找。工作效率低。對于新加入的員工來說，必須要熟練的掌握繼電保護工作的原理和現(xiàn)場接線方 式，這不僅可以有效的提高日常維護時的工藝和效率，更是為系統(tǒng)故障時的，故障點推斷和 排查工作提供必需的理論和經(jīng)驗基奠。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種繼電保護接線綜合操作培訓裝置，其是針對輸變 電系統(tǒng)繼電保護的日常維護、員工培訓工作的需求；采用真實的保護元件，為員工提供一個 學習繼電保護原理、感受真實的保護動作過程、掌握繼電保護接線方法的智能培訓、考核平臺。本實用新型的技術方案是繼電保護接線綜合操作培訓裝置，其特征在于包括 高仿真模擬屏、信號采集模塊和后臺PC機及軟件系統(tǒng)依次連接；高仿真模擬屏采用真實 的二次回路上使用的繼電器，根據(jù)二次回路的特征安排插座布線；高仿真模擬屏將各種繼 電器前后兩面，鏡像展開到同一平面；PC機及軟件系統(tǒng)包括主菜單、通信控制模塊、學習模 塊、過程演示模塊和考試模塊。如上所述的繼電保護接線綜合操作培訓裝置，其特征在于高仿真模擬屏上各繼 電器觸點連接至信息采集模塊的普通輸入/輸出I/O 口 ；高仿真模擬屏上電壓、電流信號經(jīng) 傳感器的輸出，送至信息采集模塊的模數(shù)轉換A/D端口 ；信息采集模塊以RS485接口的方式 與PC機連接。如上所述的繼電保護接線綜合操作培訓裝置，其特征在于信息采集模塊采用 Silicon Labs 公司的片上系統(tǒng) SoC C8051F020。
3[0009]本實用新型的工作原理是(1)通過PC機界面菜單選定操作、練習的內(nèi)容，使PC 機進入相應的狀態(tài)。(2)培訓人員可在高仿真模擬屏進行接線操作，操作結束后發(fā)信號給 PC系統(tǒng)。(3)培訓人員在進行接線操作時，信息采集模塊能夠實時收集高仿真模擬屏的各 種接線信息，該信息反映培訓人員的操作情況(即各個保護元件的接線狀態(tài))，該信息經(jīng)串 口送PC機。(4)PC機的軟件系統(tǒng)可對信息采集模塊發(fā)送來的信息進行分析、判斷對錯。(5) PC機的軟件系統(tǒng)可用菜單方式出題，對培訓人員進行模擬現(xiàn)場操作考核；分析演示二次回 路工作的動態(tài)過程及原理。本實用新型的有益效果是本實用新型有效提高了二次回路維護人員的實際操作 水平，提高檢修效率，降低了檢修成本，保證回路高效穩(wěn)定運行。同時也可以為轉崗及新員 工進行崗前培訓提供真實的培訓環(huán)境。

圖1為本實用新型實施例整體結構示意圖。圖2為本實用新型實施例高仿真模擬屏操作界面示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的說明。圖1中標記的說明1_高仿真模擬屏，2-信號采集模塊，3-PC機及軟件系統(tǒng)。圖2中標記的說明4-電源插座，5-系統(tǒng)電源指示燈，6-交流電流表，7-直流電 壓表，8-延時接點，9-重合閘充電燈，10-1#電池燈，11_2#電池燈，12-整流器，13-直流電 壓，14-升流器，15-調(diào)壓器，1LJ、2LJ-進路繼電器，BCJ-出口中間繼電器，SJ-時間繼電器， TBJ-路閘保持繼電器，ZCH-重合閘繼電器，HWJ-合位繼電器。如圖1所示，本實用新型實施例繼電保護接線綜合操作培訓裝置包括高仿真模擬 屏1、信號采集模塊2和后臺PC機及軟件系統(tǒng)3依次連接；高仿真模擬屏1采用真實的二次回路上使用的繼電器，有電流、電壓繼電器，中間 繼電器，時間繼電器及各種接線插座。將各種繼電器前后兩面，鏡像展開到同一平面。根據(jù) 二次回路的特征安排插座布線。培訓人員可在屏上對真實的繼電器進行的接線操作，非常 直觀，方便。信息采集模塊2采用Silicon Labs公司的片上系統(tǒng)SoC C8051F020。該系統(tǒng)集成 了豐富的模擬資源，在片內(nèi)模擬開關的作用下可實現(xiàn)對多路模擬信號的采集轉換，采樣速 率最高可達500ksps?？蓾M足絕大多數(shù)混合信號系統(tǒng)的應用并實現(xiàn)與模擬電子系統(tǒng)的無縫 接口 ；并集成了豐富的外部設備接口。信息采集模塊2的普通I/O 口可檢測各繼電器觸點 的開關狀態(tài)。高仿真模擬屏1上的模擬信號(電壓、電流信號)經(jīng)傳感器后送信息采集模 塊2的A/D端口。信息采集模塊2以RS485的方式與PC機連接，可實時的將高仿真模擬屏 1上的各種操作信息用串口的方式發(fā)送到PC機。PC機及軟件系統(tǒng)3能接收信息采集模塊2發(fā)送來的各種信息，并能對信息采集模 塊2、高仿真模擬屏1實現(xiàn)控制。且分析二次回路的控制原理，可演示其動態(tài)過程。PC機及 軟件系統(tǒng)3包括主菜單、通信控制模塊、學習模塊、過程演示模塊和考試模塊。本實用新型實施例具體實施如下[0021](1)選擇典型保護裝置(電流、電壓繼電器，中間繼電器，時間繼電器)前后展開布 置在一個平面；(2)根據(jù)二次回路的結構在模擬屏上安裝所選繼電器并進行布線、安排接線插座 構成高仿真模擬屏1 ；(3)高仿真模擬屏1上各繼電器觸點連接至信息采集模塊2的普通I/O 口 ；(4)高仿真模擬屏1上模擬信號(電壓、電流信號)經(jīng)傳感器的輸出，送至信息采 集模塊2的A/D端口 ；(5)信息采集模塊2以RS485的方式與PC機連接，按約定協(xié)議通信、實現(xiàn)控制。
權利要求繼電保護接線綜合操作培訓裝置，其特征在于包括高仿真模擬屏、信號采集模塊和后臺PC機及軟件系統(tǒng)依次連接；高仿真模擬屏采用真實的二次回路上使用的繼電器，根據(jù)二次回路的結構在模擬屏上安裝所選繼電器并進行布線、安排接線插座；高仿真模擬屏將各種繼電器前后兩面，鏡像展開到同一平面。
2.根據(jù)權利要求1所述的繼電保護接線綜合操作培訓裝置，其特征在于高仿真模擬 屏上各繼電器觸點連接至信息采集模塊的普通輸入/輸出I/O 口 ；高仿真模擬屏上電壓、電 流信號經(jīng)傳感器的輸出，送至信息采集模塊的模數(shù)轉換A/D端口 ；信息采集模塊以RS485接 口的方式與PC機連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的繼電保護接線綜合操作培訓裝置，其特征在于信息采集模 塊采用Silicon Labs公司的片上系統(tǒng)SoC C8051F020。
專利摘要本實用新型提供了一種繼電保護接線綜合操作培訓裝置，其是針對輸變電系統(tǒng)繼電保護的日常維護、員工培訓工作的需求；采用真實的保護元件，為員工提供一個學習繼電保護原理、感受真實的保護動作過程、掌握繼電保護接線方法的智能培訓、考核平臺。本實用新型繼電保護接線綜合操作培訓裝置包括高仿真模擬屏、信號采集模塊和后臺PC機及軟件系統(tǒng)依次連接；高仿真模擬屏采用真實的二次回路上使用的繼電器，根據(jù)二次回路的特征安排插座布線；高仿真模擬屏將各種繼電器前后兩面，鏡像展開到同一平面；PC機及軟件系統(tǒng)包括主菜單、通信控制模塊、學習模塊、過程演示模塊和考試模塊。
文檔編號G09B23/18GK201725467SQ201020003468
公開日2011年1月26日 申請日期2010年1月11日 優(yōu)先權日2010年1月11日
發(fā)明者徐天奇, 湯勝, 蔡駿峰 申請人:武漢供電公司變電檢修公司