通信机房动力仿真系统的制作方法

本实用新型涉及仿真技术，具体为通信机房动力仿真系统。

背景技术：

目前机房动力系统设备分为：电源设备、空调设备、动力环境监控系统、基站铁塔(含桅杆)和防雷接地系统。电源设备主要包括：交流高、低压变配电设备、直流配电设备、整流器、交流不间断电源系统(UPS)、直流－直流变换器、逆变器、蓄电池组、发电机组、太阳能供电设备、风能供电设备、防雷接地系统等。

针对通信机房现有的供电系统，应急操作倒换都按计划和严格的割接流程实施，存在风险大、次数少的现状。机房设备不能断开负荷进行拆解、研究，应急演练只能口述而不能真枪实干，难以提升机房维护人员的实操技能水平。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供通信机房动力仿真系统，给维护人员提供实操平台，提高实操动手能力，使其能够及时准确地对动力系统设备故障现象判断、故障排查，市电停电等应急操作迅速做出反应，并及时处理。

本实用新型采用如下技术方案来实现：通信机房动力仿真系统，包括用于模拟通信机房中高压系统10KV电源的380V交流电源，用于控制1路、2路高压市电分合闸互锁的交流接触器KM1、KM2，用于分别模拟1#、2#、3#柴油机供电来源的输入开关K4、K5、K6，用于控制1#、2#、3#柴油机在市电停电后自动启动的交流接触器KM3、KM4、KM5，用于模拟机房市电/柴油机转换柜的双电 源自动切换开关ATS1、ATS2、ATS3、ATS4；所述交流接触器KM1、KM2分别设置在1路、2路高压市电回路中，并与380V交流电源连接；所述输入开关K4、K5、K6分别与380V交流电源连接；所述交流接触器KM3、KM4分别与双电源自动切换开关ATS1、ATS2连接，交流接触器KM5、双电源自动切换开关ATS1分别与双电源自动切换开关ATS3连接，交流接触器KM5、双电源自动切换开关ATS2分别与双电源自动切换开关ATS4连接。

所述1路高压市电设有主进线合闸指示灯HL1、主进线分闸指示灯HL3；所述2路高压市电设有副进线合闸指示灯HL2、副进线分闸指示灯HL4。

所述1路高压市电设有主进线合闸按钮SB1、主进线分闸按钮SB3；所述2路高压市电设有副进线合闸按钮SB2、副进线分闸按钮SB4。

所述通信机房动力仿真系统还包括用于模拟1路高压市电的输出开关K7，用于模拟2路高压市电的输出开关K8。

由上可知，本实用新型采用机房退役的指针式电压表、电流表、电动开关、指示灯和流水灯等电气元件，模拟出两路10KV高压系统且能主、备相互倒换，模拟出2+1备份式柴油发电机组为动力微系统提供后备电源保障且配置发动机声效器，模拟出两路低压配电柜且能实现变压器负载相互倒换，模拟出电源供给流向，实时检测出设备的供电路由等内容。与现有技术相比，本实用新型具有如下优点及有益效果：

1、通信机房仿真系统是由机房维护人员自主设计、加工、制作并安装的一套仿真系统，既锻炼了维护人员的创新、实践能力，也大大提升了维护人员的技能水平。

2、本实用新型给维护人员提供实操平台，提高实操动手能力，使其能够及 时准确地对动力系统设备故障现象判断、故障排查，市电停电等应急操作迅速做出反应，并及时处理。

3、本实用新型有效解决了线上应急演练的诸多难点，通过线下的仿真系统维护人员可对某个机房系统进行模拟、故障设置、抢修操作和现网系统割接预演，具有较强的实用性意义。

附图说明

图1是通信机房动力仿真系统主线路图；

图2是模拟高压系统控制线路图；

图3是模拟1#柴油发电机自启控制线路图；

图4是模拟2#柴油发电机自启控制线路图；

图5是模拟3#柴油发电机自启控制线路图。

具体实施方式

为了更加清楚地描述本实用新型，以下结合具体的实施例和附图，对本实用新型技术方案进行清楚、完整的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

本实用新型应用于通信机房动力维护、培训及实操考核，使用木板、角铁、螺杆，通信机房退役的指针式电压表、电流表，万能转换开关、双电源自动切换开关、LED指示灯、空气开关、动力环境监控配套设备、UPS不间断电源及‐48V开关电源等设备组建成一套通信机房动力仿真系统。使用2个交流接触器实现模拟主、备路高压分合闸按钮互锁功能，使用交流接触器、时间继电器、中间继电器、发动机声效器和电源信号采样模拟柴油机自动开启并延时供电的效果。

本实用新型通信机房动力仿真系统是通过380V市电引入，通过模拟10KV 高压系统转入模拟的干式变压器，再进入到低压配电系统，同时在低压配电系统中增加模拟柴油发电机停电自启功能，在低压配电柜中配置相应的UPS电源、开关电源、蓄电池组、精密空调、动力环境监控、防雷接地、消防系统和办公用电等。其电气结构主要由以下组成：主线路、高压系统模拟部分及柴油机模拟部分。

1、主线路

如图1，通过木板、L40角铁、L30角铁及紧固件搭建成通信机房动力仿真系统的基本框架，引入4*6+1*4m²的交流电源线，引用380V交流电源输送来代替实际通信机房中的高压系统10KV电源、干式变压器10KV转380V、柴油发电机组380V自动供电及低压分配电的交流电源输送。主要特色为使用低电压、小电源线来模拟高电压、大电缆的电源输配送状态。采用机房退役的指针式电压表、电流表、电动开关、指示灯和流水灯等电气元件，模拟出两路10KV高压系统且能主、备相互倒换，模拟出2+1备份式柴油发电机组为动力微系统提供后备电源保障且配置发动机声效器，模拟出两路低压配电柜且能实现变压器负载相互倒换，模拟出电源供给流向，实时检测出设备的供电路由等内容。

图1中，K1为380V市电总开关，K2为模拟1路高压市电的输入开关，K3为模拟2路高压市电的输入开关，交流接触器KM1和KM2用于控制1路、2路高压市电分合闸互锁，K4、K5、K6分别为模拟1#、2#、3#柴油机的供电来源(即输入开关)。K7为模拟1路高压市电的输出开关，K8为模拟2路高压市电的输出开关。交流接触器KM3、KM4、KM5用于控制1#、2#、3#柴油机在市电停电后自动启动。

双电源自动切换开关ATS1为模拟机房市电/柴油机转换柜，K9为1路市电 来源(首选)，KM3为1#柴油机供电来源(次选)。在双电源自动切换开关ATS3中ATS1输出为主用电源(首选)，KM5为3#柴油机供电来源(次选)。双电源自动切换开关ATS2为模拟机房市电/柴油机转换柜，K10为2路市电来源(首选)，KM4为2#柴油机供电来源(次选)。

K19为1路市电和2路市电的联络开关，K11、K12为2台UPS不间断电源的输入开关，K13为备用开关，K14、K15分别为机房空调双电源输入，其中K14为主用，K15为备用，ATS5为空调双电源切换开关，K16、K17为1套‐48V开关电源的双电源输入，其中K16为主用，K17为备用。K18为照明插座配电箱开关。

2、高压系统模拟部分

如图2，通过空气开关模拟实际高压系统中的真空断路器；通过220V LED工作状态指示灯模拟高压系统中的‐48V LED工作状态指示灯；通过380V万能转换开关及指针式电压表模拟实际高压系统中的10KV工作电压切换；通过380V家用电能表模拟10KV高压有功功率电度表；通过电流互感器和指针式电流表模拟高压系统中的电流测量；通过交流接触器模拟主供和备供高压系统的自动切换。

图2配合动力微系统主线路图1使用，HL1为主进线合闸指示灯，HL2为副进线合闸指示灯，HL3为主进线分闸指示灯，HL4为副进线分闸指示灯，SB1为主进线合闸按钮，SB2为副进线合闸按钮，SB3为主进线分闸按钮，SB4为副进线分闸按钮。

高压系统模拟部分利用点动开关及交流接触器的互锁功能进行主备路(即1、2路)双重互锁，其电路原理说明如下：

(1)按下SB1，常开触头变常闭，常闭触头变常开。交流接触器KM1的线圈得电，HL1、HL4灯亮，KM1常开触头变常闭，系统由主进线供电。

(2)按下SB2，交流接触器KM2的线圈得电，KM2常开触头变常闭，常闭触头变常开。HL2、HL3灯亮，此时系统由副进线供电。同时由于KM2常闭触头变常开，KM1的线圈不得电，KM1断开，主进线断电，HL1、HL4灯灭。

(3)按下SB3，KM1的线圈失电，HL1、HL4灯灭，KM1常闭触头恢复常开，主进线断电。

(4)按下SB4，KM2的线圈失电，HL2、HL3灯灭，KM2常闭触头恢复常开，副进线断电。

3、柴油机模拟部分

通过空气开关模拟柴油机的输出断路器开关；通过220V LED工作状态指示灯模拟柴油机的开机及供电工作状态；通过小型双电源切换开关模拟柴油机的市电/油机转换柜；通过交流接触器、时间继电器、中间继电器、发动机声效器和电源信号采样模拟柴油机自动开启并延时供电的效果。

图3配合动力微系统主线路图1使用，HL5为柴油机启动指示灯，HL6为柴油机送电指示灯。图4配合动力微系统主线路图1使用，HL7为柴油机启动指示灯，HL8为柴油机送电指示灯。图5配合主线路图使用，HL9为柴油机启动指示灯，HL10为柴油机送电指示灯。

在机房供电系统中，待发电机运行稳定后才将发电机发出的电接入供电系统。图3的电路原理为：当K9闭合时，电路处于市电供电状态，中间继电器KA1的线圈得电，KA1常闭触头变常开，模拟电铃不得电，柴油机不启动。当K9断开时，电路处于停电状态，电流经过KA1常闭触头，HL5灯亮，模拟电铃得电发出发电机运行声音(此时代表1号发电机已启动)，时间继电器KT1的线圈得电。到时间继电器KT1的延时时间后，KT1常开触头变常闭，HL6灯亮，交流接触器 KM3的线圈得电，KM3常开触头变常闭，此时动力仿真系统处于1号发电机供电状态。

图4的电路原理为：当K10闭合时，电路处于市电供电状态，中间继电器KA2的线圈得电，KA2常闭触头变常开，模拟电铃不得电，柴油机不启动。当K10断开时，电路处于停电状态，电流经过KA2常闭触头，HL7灯亮，模拟电铃得电发出发电机运行声音(此时代表发2号发电机已启动)，时间继电器KT2线圈得电。到时间继电器KT2的延时时间后，KT2常开触头变常闭，HL8灯亮，KM4线圈得电，KM4常开触头变常闭，此时动力仿真系统处于2号发电机供电状态。

图5的电路原理为：当K9或K10断开时，1号变压器或2号变压器处于停电状态，电流经过中间继电器KA1或KA2的常闭触头，再经交流接触器KM3或KM4，时间继电器KT3的线圈得电，将KT3延时调至大于KT1及KT2，1号发电机或2号发电机未正常启动。中间继电器KA1或KA2保持闭合状态，时间继电器KT3继续得电，到设定时间后KT3常开触头变常闭，HL9灯亮，模拟电铃得电发出发电机发动声音(此时代表3号发电机启动)，时间继电器KT4的线圈得电。到KT4的延时时间后，KT4常开触头变常闭，HL10灯亮，KM5线圈得电，KM5常开触头变常闭，此时动力仿真系统处于3号发电机供电状态。

图3、4、5中的时间继电器是为了使柴油机能模拟延时供电的效果，模拟系统中延时10S。中间继电器是为了增加KM3、KM4、KM5在各自系统中的常开常闭触电。

表1通信机房动力仿真系统组建分解表

表2机房动力微系统技术指标

本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。