本發(fā)明涉及一種專門用于備自投調(diào)試的模擬斷路器及方法，屬于電力斷路器領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1、斷路器是電力系統(tǒng)高壓開關(guān)設(shè)備中最重要也是最復(fù)雜的電氣設(shè)備之一，在正常運(yùn)行時(shí)它可接通、斷開負(fù)荷電流，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)在繼電保護(hù)的作用下它能迅速斷開短路電流，因此斷路器承擔(dān)著控制與保護(hù)的雙重任務(wù)。但實(shí)際上因?yàn)閿嗦菲骺刂齐娐返膹?fù)雜性，動(dòng)作通常由操作機(jī)構(gòu)來完成(如彈簧儲(chǔ)能式、液壓式、電磁式等操作機(jī)構(gòu))，因此斷路器價(jià)格較高、體積較大，所以科研機(jī)構(gòu)一般采用模擬斷路器來模擬斷路器的功能，可用于成套繼電保護(hù)裝置的整組試驗(yàn)，它可真實(shí)模擬斷路器的跳閘與合閘，避免由于多次重復(fù)整組試驗(yàn)而使斷路器反復(fù)合分閘，由此減少對(duì)斷路器本身性能造成影響。

2、但是同類產(chǎn)品大部分用直流接觸器模擬斷路器輔助接點(diǎn)，繞線電阻模擬斷路器跳合閘線圈，工作電源采用交流220v，通過整流環(huán)節(jié)輸出直流220v電壓，合閘(手合、保護(hù)合)及分閘(手分、保護(hù)分)需通過電磁性電流型繼電器才可形成自保持回路。

3、因此同類產(chǎn)品存在許多問題以及缺點(diǎn)：

4、1、無(wú)合后指示燈以及斷路器偷跳指示燈。手動(dòng)合閘及保護(hù)合閘均致使斷路器合位，手動(dòng)分閘及保護(hù)分閘同樣致使斷路器跳位，無(wú)法反應(yīng)具體的合分閘過程。對(duì)于備自投裝置常規(guī)邏輯調(diào)試來說，需要跳位及合后的遙信是必須的。對(duì)于備自投裝置偷跳等特殊邏輯，由于無(wú)偷跳指示燈，調(diào)試也較為困難。

5、2、直流接觸器接點(diǎn)斷開時(shí)，回路產(chǎn)生的電壓過高，電弧不易熄滅，滅弧措施比較困難，同時(shí)因?yàn)闇缁∈掖蠖鴱?fù)雜，致使直流接觸器體積大、重量大、成本高。

6、3、繞線電阻體積大，阻值較低，由于結(jié)構(gòu)等原因，其分布電容和電感系數(shù)都比較大。一般由鎳鉻、錳銅等合金制成的電阻絲一層或多層纏繞在絕緣骨架上，也導(dǎo)致重量大。

7、4、用于合分閘保持的電磁性電流繼電器，需考慮動(dòng)作電流及返回電流的問題。如回路電阻偏大，達(dá)不到動(dòng)作電流，致使該繼電器不動(dòng)作；同樣如回路電阻偏小，電流偏大，致使繼電器不會(huì)返回。

8、5、工作電源采用交流220v，需經(jīng)過整流環(huán)節(jié)輸出直流電。交流電源的取電存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)性(一機(jī)一閘一保護(hù))，即使有交流電源，可能距離較遠(yuǎn)，取電較為困難，更有甚至周邊無(wú)合適交流電源可以取電的問題。

9、6、各器件固定封裝，損壞后更換較為困難。

10、綜上所述，同類產(chǎn)品存在無(wú)合后及偷跳指示，致使備自投邏輯調(diào)試復(fù)雜，效率低，操作性差的問題；體積大、重量大，便攜性較差；工作電源采用220v存在取電困難以及安全風(fēng)險(xiǎn)；電磁性電流繼電器需考慮回路電阻導(dǎo)致的動(dòng)作電流及返回電流的問題，設(shè)計(jì)復(fù)雜；各器件固定封裝，損壞后更換較為困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)背景所述問題，本發(fā)明要解決的問題是：提供一種專門用于備自投調(diào)試的模擬斷路器及方法，在單臺(tái)模擬斷路器的基礎(chǔ)上，進(jìn)行模組化、集成化設(shè)計(jì)，將三個(gè)單臺(tái)模擬斷路器集中至一個(gè)可同時(shí)模擬三臺(tái)斷路器的一體裝置，實(shí)現(xiàn)備自投邏輯調(diào)試所需的三個(gè)斷路器模擬，增設(shè)合后及偷跳指示，使設(shè)備邏輯調(diào)試簡(jiǎn)單，效率高，操作性好，同時(shí)解決體積大、重量大，便攜性較差的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：提供一種專門用于備自投調(diào)試的模擬斷路器，包括便攜電源、合閘回路、合位指示回路、跳位指示回路、分閘回路、合后指示回路、保護(hù)跳閘回路、偷跳保持回路、偷跳指示回路、跳位輸出回路和合后輸出回路；

3、所述合閘回路、合位指示回路、跳位指示回路、分閘回路、合后指示回路、保護(hù)合閘回路、偷跳保持回路和偷跳指示回路依次并聯(lián)形成并聯(lián)電路；

4、所述合閘回路包括合閘按鈕sb1接點(diǎn)、分閘按鈕sb2接點(diǎn)、保護(hù)合閘開入接點(diǎn)、繼電器ka1、繼電器ka1接點(diǎn)和繼電器ka3接點(diǎn)，合閘按鈕sb1接點(diǎn)、分閘按鈕sb2接點(diǎn)、繼電器ka1和繼電器ka3接點(diǎn)串聯(lián)，保護(hù)合閘開入接點(diǎn)與合閘按鈕sb1接點(diǎn)和分閘按鈕sb2接點(diǎn)并聯(lián)，繼電器ka1接點(diǎn)與合閘按鈕sb1接點(diǎn)并聯(lián)，可確保在按下sb1按鈕后ka1合閘；

5、所述合位指示回路包括繼電器ka1接點(diǎn)和合位燈hd，繼電器ka1接點(diǎn)與合位燈hd串聯(lián)；

6、所述跳位指示回路包括繼電器ka1接點(diǎn)和跳位燈ld，繼電器ka1接點(diǎn)與跳位燈ld串聯(lián)；

7、所述分閘回路包括合閘按鈕sb1接點(diǎn)、分閘按鈕sb2接點(diǎn)、繼電器ka2和繼電器ka2接點(diǎn)，合閘按鈕sb1接點(diǎn)、分閘按鈕sb2接點(diǎn)和繼電器ka2串聯(lián)，繼電器ka2接點(diǎn)與分閘按鈕sb2接點(diǎn)并聯(lián)；

8、所述合后指示回路包括繼電器ka2接點(diǎn)和合后燈hhd，繼電器ka2接點(diǎn)和合后燈hhd串聯(lián)；

9、所述保護(hù)跳閘回路包括保護(hù)跳閘開入接點(diǎn)和繼電器ka3，保護(hù)跳閘開入接點(diǎn)和繼電器ka3串聯(lián)；

10、所述偷跳保持回路包括ka1接點(diǎn)、ka2接點(diǎn)、ka3接點(diǎn)、繼電器ka4和繼電器ka4接點(diǎn)，ka1接點(diǎn)、ka2接點(diǎn)、ka3接點(diǎn)和繼電器ka4串聯(lián)，繼電器ka4接點(diǎn)與ka3接點(diǎn)并聯(lián)；

11、所述偷跳指示回路包括ka1接點(diǎn)、ka2接點(diǎn)、ka4接點(diǎn)和偷跳燈ttd，ka1接點(diǎn)、ka2接點(diǎn)、ka4接點(diǎn)和偷跳燈ttd串聯(lián)；

12、所述跳位輸出回路和合后輸出回路與其他回路并聯(lián)；

13、所述跳位輸出回路包括ka1接點(diǎn)與繼電器km1，ka1接點(diǎn)與繼電器km1串聯(lián)；

14、所述合后輸出回路包括ka2接點(diǎn)與繼電器km2，ka2接點(diǎn)與繼電器km2串聯(lián)。

15、優(yōu)選的，所述便攜電源為可充電的直流24伏鋰電池，便攜電源給所有回路提供電源，小巧，便于攜帶，無(wú)需外接電源，而且利用可充電的直流24伏鋰電池代替交流220伏及整流環(huán)節(jié)，避免安全問題及取電困難問題。

16、優(yōu)選的，所述繼電器ka1、繼電器ka2、繼電器ka3和繼電器ka4均使用功率繼電器，代替繞線電阻和電磁性電流繼電器，通過功率繼電器動(dòng)作與否來模擬斷路器的分合，并通過其接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)斷路器位置指示及自保持功能，模塊化設(shè)計(jì)，體積小，接線方便。

17、優(yōu)選的，所述繼電器km1和繼電器km2均使用固態(tài)繼電器，實(shí)現(xiàn)控制端與負(fù)載端的隔離，可用微小的控制信號(hào)，達(dá)到直接驅(qū)動(dòng)大電流負(fù)載；具有開關(guān)三極管、雙向可控等半導(dǎo)體的開關(guān)特性，可無(wú)火花的接通和斷開電路?？煽啃愿?，壽命長(zhǎng)，速度快，受外界干擾小。

18、本發(fā)明還提供一種專門用于備自投調(diào)試的模擬斷路器的方法，包括模擬手動(dòng)合閘和模擬手動(dòng)分閘；

19、所述模擬手動(dòng)合閘包括以下步驟：

20、(1)將裝置上電，所有斷路器均處于跳位狀態(tài)且無(wú)手動(dòng)分閘、保護(hù)跳閘和保護(hù)合閘開入，此時(shí)所有回路正常運(yùn)行，指示燈情況為跳位燈ld、合后燈hhd和偷跳燈ttd亮，合位燈hd滅；

21、(2)按下合閘按鈕sb1模擬手動(dòng)合閘時(shí)，繼電器ka1動(dòng)作，ka1接點(diǎn)動(dòng)作，其余接點(diǎn)無(wú)動(dòng)作，指示燈情況為合位燈hd和合后燈hhd亮，跳位燈ld和偷跳燈ttd滅。

22、所述模擬手動(dòng)分閘包括以下步驟：

23、(1)將裝置上電，所有斷路器均處于跳位狀態(tài)且無(wú)手動(dòng)分閘、保護(hù)跳閘和保護(hù)合閘開入，此時(shí)所有回路正常運(yùn)行，指示燈情況為跳位燈ld、合后燈hhd和偷跳燈ttd亮，合位燈hd滅；

24、(2)當(dāng)按下分閘按鈕sb2模擬手動(dòng)分閘時(shí)，繼電器ka2動(dòng)作，ka2接點(diǎn)動(dòng)作，其余接點(diǎn)無(wú)動(dòng)作，指示燈情況為跳位燈ld亮，合位燈hd、合后燈hhd和偷跳燈ttd滅。

25、還包括模擬保護(hù)跳閘，包括以下步驟：

26、當(dāng)模擬手動(dòng)合閘后將保護(hù)跳閘接點(diǎn)開入模擬保護(hù)跳閘時(shí)，繼電器ka3動(dòng)作，ka3接點(diǎn)動(dòng)作，導(dǎo)致ka1繼電器停止，ka1接點(diǎn)恢復(fù)，指示燈情況為跳位燈ld和合后燈hhd亮，合位燈hd和偷跳燈ttd滅；

27、還包括模擬保護(hù)合閘，包括以下步驟：

28、當(dāng)模擬手動(dòng)分閘后將保護(hù)合閘接點(diǎn)開入模擬保護(hù)合閘時(shí)，繼電器ka1動(dòng)作，ka1接點(diǎn)動(dòng)作，指示燈情況為合位燈hd亮，跳位燈ld、合后燈hhd和偷跳燈ttd滅。

29、本發(fā)明的有益效果是：

30、1、工作效率高：通過增加合后及偷跳情況，清晰直觀的反應(yīng)斷路器各種狀態(tài)，更有利于調(diào)試人員的邏輯判斷，大大提升工作效率。

31、2、安全性能高：用可充電的直流24伏鋰電池代替交流220伏及整流環(huán)節(jié)，利用安全的24伏電壓，安全性得到大大提高。同時(shí)通過內(nèi)置電池，解決了取電困難的問題。

32、3、便捷度高：裝置模組化、集中化，體積小、重量輕，便于攜帶，同時(shí)更換元器件方便，便于維護(hù)。

33、4、可靠性高：裝置采用固態(tài)繼電器代替直流接觸器，完美解決了直流拉弧問題，實(shí)現(xiàn)控制端與負(fù)載端的隔離，可用微小的控制信號(hào)，達(dá)到直接驅(qū)動(dòng)大電流負(fù)載；具有開關(guān)三極管、雙向可控等半導(dǎo)體的開關(guān)特性，可無(wú)火花的接通和斷開電路，器件運(yùn)行穩(wěn)定；用功率繼電器及其接點(diǎn)代替繞線電阻和電磁性電流繼電器，通過功率繼電器動(dòng)作與否來模擬斷路器的分合，并通過其接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)斷路器位置指示及自保持功能，用固態(tài)繼電器，可靠性高。

34、5、適用性廣：可適用于各個(gè)場(chǎng)景一次設(shè)備不停電的情況下，備自投單體邏輯調(diào)試。由于體積小，占空小，解決了常規(guī)模擬斷路器在空間狹窄的工作場(chǎng)景受限的問題。