本实用新型专利技术公开了一种一次故障模拟器及断路器模拟装置，一次故障模拟器包括控制器、通信模块、发热模拟模块和局部放电模拟模块；发热模拟模块和局部放电模拟模块受控制器的控制，断路器模拟装置包括加载柜和高压开关柜，在加载柜内设置有通讯单元、电源单元、运行模拟单元和故障模拟单元，通讯单元与上位机连通，故障模拟单元包括一次故障模拟器和二次故障模拟器；且一次故障模拟器和二次故障模拟器分别与高压开关柜电连接。本实用新型专利技术不仅能模拟配电系统运行环境、设置高压二次常见的故障、与微机保护进行通讯并实现远程控制功能、实时采集各断路器及接地刀的各种状态信号并回传给上位机，并能真实还原高压一次故障，做到实训即实战。
【技术实现步骤摘要】
一次故障模拟器及断路器模拟装置
本技术属于电力教学培训设备
，具体涉及一种一次故障模拟器及断路器模拟装置。
技术介绍
目前，公知的10kV典型配电实训系统主要由高压开关柜、变压器、低压开关柜、系统加载柜、具有配套PC软件的计算机组成。工作流程如下：整个培训系统可以比较真实还原典型客户配电系统的运行环境，并借助具有配套PC软件的计算机设置高压开关柜二次常见的故障及低压开关柜典型故障、与微机保护进行通讯并实现远程控制功能、实时采集各断路器及接地刀的各种状态信号并回传给具有配套PC软件的计算机，形成一个完整的带有反馈功能的控制系统。上述系统虽然能够比较真实的还原现场，但故障类型比较单一，尤其是一次故障很少涉及，但日常配电巡检过程中一次电路的故障排查也是重点，所以就使得10kV典型配电系统存在一个较大的缺陷。
技术实现思路
为了解决现有10kV典型配电实训系统不能模拟高压一次典型故障的不足，本技术提供一次故障模拟器及有一次故障模拟器的断路器模拟装置。有一次故障模拟器的断路器模拟装置不仅具备现有10kV典型配电实训系统原有的所有功能，还增设了一次故障模拟，更全面的对10kV配电系统进行实训。本技术所采用的技术方案为：一种一次故障模拟器，包括控制器、通信模块、发热模拟模块和局部放电模拟模块；控制器与通信模块连接，发热模拟模块和局部放电模拟模块分别与控制器连接并接受控制器的控制。控制器通过通信模块与上位机（微机）通讯并接收上位机的控制指令，根据上位机的指令来实现发热模拟和局部放电模拟。作为本技术的一种优选方案，所述发热模拟模块，包括发热元件、发热控制开关和发热电源；所述发热元件为高温环形陶瓷加热片。发热元件安装到10kV配电系统中高压开关柜常发热部位，包括电缆接头、开关触点等；发热元件经发热控制开关与发热电源连接；发热控制开关与控制器连接。所述的发热电源为交流220V，由隔离变压器提供（AC220V，保证操作者的安全），保证与市电绝对隔离。对于电缆接头发热及开关触点发热故障，分别将高温环形陶瓷加热片置于电缆与母排连接的接点隐蔽处及断路器与母排连接的接点隐蔽处，并涂上导热硅脂然后固定。作为本技术的一种优选方案，为了保证安全，所述发热元件和发热控制开关之间设有温控器，温控器的测温探头位于发热元件处，测温探头将检测的温度信息传输到温控器内。温控器上设置有最高发热温度，超过设定上限值后，温控器自动切断发热元件的发热电源，直至温度降到设定下限值后重新恢复发热元件供电。作为本技术的一种优选方案，为了能够直观观察发热故障位置，所述发热模拟模块还包括温度检测元件，温度检测元件安装在发热元件处并将检测信号传输到上位机，所述温度检测元件为在线测温热像仪，在线测温热像仪将反馈的实时画面通过通信模块上传到上位机，通过观察实时画面中显示的温度数据来判断故障部位，然后再按照操作流程进行检修。作为本技术的一种优选方案，所述局部放电模拟模块，包括放电元件、放电控制开关和放电电源；放电电源采用直流电源供电，保证与市电绝对隔离。放电元件安装在10kV配电系统中高压开关柜最常出现局部放电的部位，放电元件经放电控制开关与放电电源连接，放电控制开关与控制器连接。所述的放电元件采用电脑型脉冲器。电脑型脉冲器是用直流电源产生高压脉冲。它是由电子元器件组成的一个脉冲高频振荡器，由振荡器所产生的高频电压经升压变压器升成12-15kV的高电压，进行局部放电，这种局放电路可连续放电。闭合开关，即开始脉冲放电；断开开关，即脉冲停止放电。将电脑型脉冲器放置在10kV典型配电系统巡检过程中最常出现的绝缘子或避雷器附近，并将电脑型脉冲器的高压输出线通过尖锐的物体或靠近放置在靠近高压开关柜外壳的部位。所述局部放电模拟模块还包括放电检测元件，放电检测元件安装在放电元件处并检测信号传输到上位机，所述放电检测元件为在线局放测试仪，安装在高压开关柜的母线室，实时监视母线室各个部位的放电情况，并通过通信模块将检测情况传输给上位机。本技术还提供了一种断路器模拟装置，包括加载柜和高压开关柜，在加载柜内设有一次故障模拟器，并且在加载柜内设置有通讯单元、电源单元、运行模拟单元和故障模拟单元，通讯单元与上位机连通，所述故障模拟单元包括一次故障模拟器和二次故障模拟器；一次故障模拟器和二次故障模拟器分别与通讯单元连接；且一次故障模拟器和二次故障模拟器分别安装在高压开关柜内。所述运行模拟单元包括虚负荷电流源模块、开关柜保护回路模块和开关柜测量回路模块；虚负荷电流源模块与通讯单元连接，虚负荷电流源模块给开关柜保护回路模块和开关柜测量回路模块提供模拟运行的电流信号；开关柜保护回路模块和开关柜测量回路模块安装在高压开关柜内。外部电源经电源单元转换为交流电源部分和直流电源部分，交流电源部分一方面给高压开关柜提供交流电源，另一方面给一次故障模拟器、二次故障模拟器和通讯单元提供电源，另一方面通过开关电源转换直流电源后给虚负荷电流源模块提供电源；直流电源部分给高压开关柜提供直流电源。该断路器模拟装置中除了一次故障模拟器其他单元都是现有10kV配电实训系统中功能模块，所述一次故障模拟器，包括控制器、通信模块、发热模拟模块和局部放电模拟模块；控制器通过通信模块与通讯单元连接，通讯单元接收将信息传输到上位机内；发热模拟模块的发热控制开关和局部放电模拟模块的放电控制开关分别与控制器连接并接受控制器的控制，发热模拟模块的发热元件和局部放电模拟模块的放电元件分别安装在高压开关柜内。因高压开关柜典型的一次侧故障包括电缆接头、开关触点的发热故障或柜体局部放电故障故障。将发热元件即高温环形陶瓷加热片，分别置于电缆与母排连接的接点隐蔽处及断路器与母排连接的接点隐蔽处，并涂上导热硅脂然后固定。并且控制器通过发热控制开关对发热模拟模块进行控制。发热故障只能通过上位机进行设置和取消，并且设置后也有试验时长的限制和弹窗提醒，当上位机设置了发热故障后，控制器才会接收到一个控制指令，发热控制开关会闭合，使发热元件、温控器、发热控制开关与发热电源之间接通，由于每个发热部位的发热元件处均设有温控器，所以温控器会对发热温度进行监控，当发热温度超过最高设定值时，温控器会切断发热元件的电源，直至温度降到设定下限值后重新恢复发热元件供电。而且，在线测温热像仪能够实时监视高压开关柜母线室各个部位的温度，并将实时的画面通过通信模块传输给上位机并在上位机上显示实时画面，通过实时画面上温度的数据来判断故障部位，然后再按照操作流程进行检修，既可以实现远程巡检高压开关柜一次侧各处温度情况，做到早发现、早防范、早处理，将安全隐患消灭在萌芽状态。同时还可以对设置的一次发热故障进行检测，从而快速筛查出发热部位，为后续处理争取宝贵的时间。在线测温热像仪也可设置固定的监测点及区域、超温预警及报警，可实现主动上传及预警，防患于未然。将放电元件即电脑型脉冲器，放置在10kV典型配电系统巡检过程中最常出现的绝缘子或避雷器附近本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种一次故障模拟器，其特征在于：包括控制器、通信模块、发热模拟模块和局部放电模拟模块；控制器与通信模块连接，发热模拟模块和局部放电模拟模块分别与控制器连接并接受控制器的控制。/n
【技术特征摘要】
1.一种一次故障模拟器，其特征在于：包括控制器、通信模块、发热模拟模块和局部放电模拟模块；控制器与通信模块连接，发热模拟模块和局部放电模拟模块分别与控制器连接并接受控制器的控制。
2.根据权利要求1所述的一次故障模拟器，其特征在于：所述发热模拟模块，包括发热元件、发热控制开关和发热电源；发热元件安装到配电系统中常发热部位；发热元件经发热控制开关与发热电源连接；发热控制开关与控制器连接。
3.根据权利要求2所述的一次故障模拟器，其特征在于：所述发热元件和发热控制开关之间设有温控器，温控器的测温探头位于发热元件处，测温探头将检测的温度信息传输到温控器内。
4.根据权利要求2或3所述的一次故障模拟器，其特征在于：所述发热模拟模块还包括温度检测元件，温度检测元件安装在发热元件处并通过通信模块将检测信号传输到上位机，控制器通过通信模块与上位机连接。
5.根据权利要求4所述的一次故障模拟器，其特征在于：所述温度检测元件为在线测温热像仪，所述发热元件为陶瓷加热元件。
6.根据权利要求1或2或3所述的一次故障模拟器，其特征在于：所述局部放电模拟模块，包括放电元件、放电控制开关和放电电源；放电元件安装在配电系统常出现局部放电部位，放电元件经放电控制开关与放电电源连接，放电控制开关与控制器连接。
7.根据权利要求6所述的一次故障模拟器，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕红峰，蒋吉荪，吕朝晖，邵瑛，陈向军，李少白，王宣，张天龙，李竹田，郭鹏，齐彦伟，路文婷，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司培训中心，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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