低压无功补偿仿真实训装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种低压无功补偿仿真实训装置。可以进行低压开关电器的安装接线培训，可以进行电容器的安装和接线培训，无功补偿装置安装接线，以及电容补偿计算。包括：一电容补偿柜，包括：无功功率自动补偿装置、交流接触器、上位机、及电容组；安装在电容补偿柜旁边的一电源柜；所述电源柜内设有程控模拟负荷源、及故障设置箱；所述故障设置箱、上位机、程控模拟负荷源、无功功率自动补偿装置及交流接触器依次连接，交流接触器再连接故障设置箱，形成工作回路，交流接触器同时还连接电容组。具有人身安全保护、可程控、定时计时、语音提示、图形化界面、等功能。是集培训学习、理论验证、实际操作、考核考试于一体的多功能实训设备装置。
【专利说明】低压无功补偿仿真实训装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种程控模拟装置，具体涉及一种应用于低压农网无功补偿仿真实训装置。
【背景技术】
[0002]低压无功补偿装置的安装、检修、调试是电力部门一项重要工作，在运行中，合理使用无功补偿容量，控制无功功率的流动是电力部门的主要工作之一；无功补偿可以提高电工设备的利用率，可以改善电能质量；因此，对以上相关部门新进人员进行基础培训和对老员工进行新技术、新设备、新功能的晋级培训尤为重要。
[0003]低压无功补偿装置是低压配电中重要的设备，目前，应用非常普遍的是如图4及图5所示的电容补偿柜，在电容补偿柜内部设有:
[0004]I)电压表(PV)
[0005]显示母线线电压，采自刀开关上口，可通过电压转换开关转换显示AB、BC、AC线电压。
[0006]2)电流表(PA1/PA2/PA3)
[0007]电流表分为A相电流表、B相电流表、C相电流表，显示当前各相补偿电流。
[0008]3)功率因数表(COSOA/COSOB/COSOC)
[0009]功率因数表分A相功率因数表、B相功率因数表、C相功率因数表，显示母线当前功率因数。
[0010]4)电压转换开关(SAl)
[0011]转换显示母线AB、BC、AC三相线电压。
[0012]5)手动/自动转换开关(SA)
[0013]转换补偿为自动投切或手动投切。
[0014]6)无功功率自动补偿控制器(JKWD电容补偿控制器)
[0015]控制补偿电容的自动投切。
[0016]7)刀开关(QK)
[0017]补偿电容投切总开关。
[0018]8)微断开关(1QF6QF)
[0019]每路电容投切开关。
[0020]9)交流接触器(1KM6KM)
[0021]控制每路电容投切。
[0022]10)电容组(1C6C)
[0023]补偿电容，1C、2C、3C为单相电容，4C、5C、6C为三相电容。
[0024]在运行中电容补偿柜可以根据功率因素大小自动投切电容，一般不需要维护检修，当发生故障时，就需要对其进行检修、调试或则更换元器件。因此，开发低压无功补偿安装培训装置是必要的。实用新型内容
[0025]本实用新型的目的在于提供一种低压无功补偿仿真实训装置。其使用安全、操作便捷、功能全面。可以进行低压开关电器的安装接线培训，可以进行电容器的安装和接线培训，无功补偿装置安装接线，以及电容补偿计算。
[0026]为了实现上述目的，本实用新型所采取的方案是:
[0027]—种低压无功补偿仿真实训装置，包括:
[0028]电容补偿柜，包括:无功功率自动补偿装置、交流接触器、上位机、及电容组；
[0029]安装在电容补偿柜旁边的一电源柜；
[0030]所述电源柜内设有程控模拟负荷源、及故障设置箱；
[0031]所述故障设置箱、上位机、程控模拟负荷源、无功功率自动补偿装置及交流接触器依次连接，交流接触器再连接故障设置箱，形成工作回路，交流接触器同时还连接电容组。
[0032]进一步地，所述故障设置箱包括单片机，分别连接该单片机的键盘单元、显示单元、通讯单元、过载报警电路和继电器控制单元，以及连接该继电器控制单元的磁保持继电器阵列。
[0033]进一步地,所述通讯单元为RS485通讯单元。
[0034]进一步地，所述电源柜内还设有语音提示器。
[0035]进一步地，所述语音提示器连接在通讯单元总线上，接收上位机指令。
[0036]进一步地，所述电容补偿柜内还设有定时计时器。
[0037]进一步地，所述定时计时器连接在通讯单元总线上，接收上位机指令。
[0038]进一步地，所述单片机的型号为C8051F130，所述继电器控制单元的型号为CPLDEPM7192SQC160—10N。
[0039]如上述，本实用新型具有人身安全保护、可程控、定时计时、语音提示、图形化界面、等功能。是集培训学习、理论验证、实际操作、考核考试于一体的多功能实训设备装置。使用安全和操作便捷、功能全面。可在不影响低压线路输出质量的情况下模拟低压农网无功补偿及实际接线中经常出现的错误接线状态。能满足电工考核鉴定中的无功补偿实训项目需要，同时也可应用于农村供电所和配电抢修中心工作人员日常技术训练。同样适用于各劳动职业技能鉴定部门、供电系统基层单位，电力培训部门、大中专、技校、职校。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]图1为本实用新型的外观示意图。
[0041]图2为本实用新型实施例中实现模拟补偿功能部分的组成示意框图。
[0042]图3为本实用新型实施例中故障设置箱的组成示意框图。
[0043]图4为电容补偿柜的电气原理图。
[0044]图5为电容补偿柜的组成示意框图。
【具体实施方式】
[0045]为使本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图作详细说明如下。[0046]实施例:
[0047]如图1所示，为使培训使用的电容补偿柜与供电现场使用的相一致，所以在其旁边加装一电源柜实现程控模拟功能。电源柜内设有故障设置箱，通过故障设置箱设置故障，由学员或考生在装置操作面上进行测量和故障排除操作，可以通过RS485通讯单元与上位机通讯，或用本地键盘控制故障设置箱。
[0048]还设有定时计时器，显示当前的系统时间或当设置练习考试时间后倒计时使用，用于提醒操作者，方便练习考试。采用独立单片机，连接在装置RS485通讯单元总线上，接收上位机指令完成授时、倒计时、显示功能。
[0049]还设有语音提示器，培训考试使用时，语音提示考试开始、考试还有5分钟、考试结束，用于提醒操作者，方便练习考试。采用独立单片机，连接在装置RS485通讯单元总线上，接收上位机指令辅助以语音芯片、喇叭完成语音提示功能。
[0050]本实用新型运行时，模拟补偿模块运行状态如图2所示:无功功率自动补偿装置采集程控模拟负荷源电压、电流及功率因数，与设置目标功率因数比对，通过控制交流接触器吸合或断开来控制电容组投入或切除，上位机通过故障设置箱采集交流接触器吸合状态来判断电流投切状态，根据负荷计算电容投切后电压、电流及功率因数变化，将计算后的电压、电流及功率因数数值发送给程控模拟负荷源。
[0051]故障设置箱运行状态如图3所示:单片机采用C8051F130，分别键盘单元、显示单元、继电器控制单元、通讯单元、及过载报警电路，继电器控制单元为CPLD (复杂可编程逻辑器件)，具体型号为CPLD EPM7192SQC160-10N。通过单片机推动CPLD，再通过CPLD推动BH3023 (继电器的驱动电路，图中未示出)来控制直流12V贝斯特BST-902-10A磁保持继电器，通过程序控制继电器的切合状态，模拟错误接线方式。可由上位机通过RS485通讯单元的程序控制故障设置箱。
[0052]下面说明利用上述低压故障排除程控模拟装置进行模拟的实例(参照图4):
[0053]如模拟故障:电压表A相断线:
[0054]在上位机控制软件设置“电压表A相断线”故障，上位机通过RS485通讯单元将对应指令发至故障设置箱，故障设置箱收到指令后动作相应继电器Kl，使电压表PV A相采样断线，电压表显示A相电压为O。
[0055]所有其他故障设置原理及操作步骤相同，区别只在于选择不同的选项，本部分技术内容为本领域技术人员广泛公知，所以不再这里再行赘述。
[0056]虽然本实用新型以前述的实施例描述如上，但其并不能用以限定本实用新型。本实用新型所属【技术领域】中的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，做些许的改动与修饰，都在本实用新型的保护范围内。因此本实用新型的保护范围当以权利要求所界定者为准。
【权利要求】
1.一种低压无功补偿仿真实训装置，包括: 电容补偿柜，包括:无功功率自动补偿装置、交流接触器、上位机及电容组； 其特征在于，还包括，安装在电容补偿柜旁边的一电源柜； 所述电源柜内设有程控模拟负荷源及故障设置箱； 所述故障设置箱、上位机、程控模拟负荷源、无功功率自动补偿装置及交流接触器依次连接，交流接触器再连接故障设置箱，形成工作回路，交流接触器同时还连接电容组。
2.如权利要求1所述的低压无功补偿仿真实训装置，其特征在于，所述故障设置箱包括单片机，分别连接该单片机的键盘单元、显示单元、通讯单元、过载报警电路和继电器控制单元，以及连接该继电器控制单元的磁保持继电器阵列。
3.如权利要求2所述的低压无功补偿仿真实训装置，其特征在于，所述通讯单元为RS485通讯单元。
4.如权利要求1所述的低压无功补偿仿真实训装置，其特征在于，所述电源柜内还设有语音提示器。
5.如权利要求4所述的低压无功补偿仿真实训装置，其特征在于，所述语音提示器连接在通讯单元总线上，接收上位机指令。
6.如权利要求1所述的低压无功补偿仿真实训装置，其特征在于，所述电容补偿柜内还设有定时计时器。
7.如权利要求6所述的低压无功补偿仿真实训装置，其特征在于，所述定时计时器连接在通讯单元总线上，接收上位机指令。
8.如权利要求2所述的低压无功补偿仿真实训装置，其特征在于，所述单片机的型号为C8051F130，所述继电器控制单元的型号为CPLD EPM7192SQC160—10N。
【文档编号】G09B25/02GK203733400SQ201420083537
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年2月26日 优先权日:2014年2月26日
【发明者】任志强, 赵颖, 李红育, 王雪山, 黄友莉 申请人:北京北研兴电力仪表有限责任公司