一种用于模拟轨交供电系统的继电保护原理的实验教学装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明是涉及一种实验教学装置，具体说，是涉及一种用于模拟轨交供电系统的继电保护原理的实验教学装置。
【背景技术】
[0002]目前城市轨道交通迅猛发展，轨交供电保护技术发展比较成熟，相应的，对轨交供电专业人员的要求也不断提高。
[0003]由于轨交交流、直流供电系统采用了多种继电保护方式，专业性较强，存在教学内容复杂和抽象的难题，因此本领域亟需一种用于模拟轨交供电系统的继电保护原理的实验教学装置，以帮助教学和培养相关专业人员，但至今未见相关技术和产品报道。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的上述问题和需求，本发明的目的是提供一种用于模拟轨交供电系统的继电保护原理的实验教学装置。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]一种用于模拟轨交供电系统的继电保护原理的实验教学装置，包括直流框架保护实验单元、电流保护接线方式实验单元和模拟漏电保护原理实验单元；所述直流框架保护实验单元包括:
[0007]直流供电电源，包括正极和负极，所述正极与所述负极之间串联有一恒定电阻及一第一滑动变阻器；
[0008]交流电源，包括零线与火线；
[0009]电流框架保护电路或/和电压框架保护电路。
[0010]作为一种实施方案，所述的电流框架保护电路包括电流继电器、第一中间继电器及第一指示灯，所述电流继电器的常开触点与所述第一中间继电器的常开触点并联后，再与所述第一中间继电器的内部线圈串联在所述零线与所述火线之间，所述第一中间继电器的常闭触点与所述第一指示灯串联在所述零线与所述火线之间，所述电流继电器的内部线圈的一端通过所述第一滑动变阻器接负极，所述电流继电器的内部线圈的另一端通过一个电流表再经过第二滑动变阻器接地。
[0011]作为一种实施方案，所述的电压框架保护电路包括电压继电器、第二中间继电器及第二指示灯，所述电压继电器的常开触点与所述第二中间继电器的其中一幅常开触点并联后，再与所述第二中间继电器的内部线圈串联在所述零线与所述火线之间，所述第二中间继电器的常闭触点与所述第二指示灯串联在所述零线与所述火线之间，所述电压继电器的内部线圈的一端通过所述第二滑动变阻器接地，所述电压继电器的内部线圈的另一端接负极，所述第二中间继电器的另一副常开触点与一个电压表并联后接于所述电压继电器内部线圈的两端。
[0012]作为一种实施方案，所述电流保护接线方式实验单元包括2CT —继电电流保护接线模块、2CT 二继电电流保护接线模块、2CT三继电电流保护接线模块中的至少一个。
[0013]作为进一步实施方案，所述2CT —继电电流保护接线模块包括:
[0014]A相交流电源-第一电流表-第一互感器的原边同名端-第一互感器的原边异名端-A相负载电阻串联成的A相一次回路接线；
[0015]B相交流电源-B相负载电阻串联成的B相一次回路接线；
[0016]C相交流电源-第二电流表-第二互感器的原边同名端-第二互感器的原边异名端-C相负载电阻串联成的C相一次回路接线；
[0017]第一互感器的副边同名端-第三电流表-第四电流表-第二互感器的副边异名端-第二互感器的副边同名端-第一互感器的副边异名端组成的二次回路接线；
[0018]第三、第四电流表的连接点-第五电流表-第一电流继电器-第二互感器的副边异名端-第二互感器的副边同名端-第一互感器的副边异名端组成的继电器回路。
[0019]作为进一步实施方案，所述2CT 二继电电流保护接线模块包括:
[0020]A相交流电源-第六电流表-第三互感器的原边同名端-第三互感器的原边异名端-A相负载电阻串联成的A相一次回路接线；
[0021]B相交流电源-B相负载电阻串联成的B相一次回路接线；
[0022]C相交流电源-第七电流表-第四互感器的原边同名端-第四互感器的原边异名端-C相负载电阻串联成的C相一次回路接线；
[0023]第三互感器的副边同名端-第八电流表-第二电流继电器-第三、第四互感器的副边异名端组成的继电器回路；
[0024]第四互感器的副边同名端-第九电流表-第三电流继电器-第三、第四互感器的副边异名端组成的继电器回路。
[0025]作为进一步实施方案，所述2CT三继电电流保护接线模块包括:
[0026]A相交流电源-第十电流表-第五互感器的原边同名端-第五互感器的原边异名端-A相负载电阻串联成的A相一次回路接线；
[0027]B相交流电源-B相负载电阻串联成的B相一次回路接线；
[0028]C相交流电源-第十一电流表-第六互感器的原边同名端-第六互感器的原边异名端-C相负载电阻串联成的C相一次回路接线；
[0029]第五互感器的副边同名端-第十二电流表-第四电流继电器-第六电流继电器-第十四电流表-第五、第六互感器的副边异名端组成的继电器回路；
[0030]第六互感器的副边同名端-第十三电流表-第五电流继电器-第六电流继电器-第十四电流表-第五、第六互感器的副边异名端组成的继电器回路。
[0031]作为一种实施方案，所述模拟漏电保护原理实验单元包括漏电模拟装置及继电保护装置。
[0032]作为进一步实施方案，所述漏电模拟装置包括:
[0033]交流电源的火线-第十五电流表-正向穿过电流互感器的线圈-第一负载电阻-逆向穿过电流互感器的线圈-交流电源的零线串联成的负载回路接线；
[0034]交流电源的火线-第十五电流表-正向穿过电流互感器的线圈-第一开关-第一漏电电阻-交流电源的零线串联成的漏电保护回路正确接线；
[0035]交流电源的火线-第十五电流表-第二开关-第二漏电电阻-交流电源的零线串联成的漏电保护回路错误接线。
[0036]作为进一步实施方案，所述继电保护装置包括:
[0037]电流互感器-第十六电流表-继电器-电流互感器串联成的漏电保护继电动作回路接线；
[0038]交流电源的火线-继电器的常开触点-信号灯-交流电源的零线串联成的漏电保护信号指示接线。
[0039]作为一种优选方案，所述第一互感器与所述第二互感器相同变比。
[0040]作为一种优选方案，所述第三互感器与所述第四互感器相同变比。
[0041]作为一种优选方案，所述第五互感器与所述第六互感器相同变比。
[0042]相较于现有技术，本发明具有如下有益效果:
[0043]1、既能模拟电流框架保护的实验教学，又能模拟在电流回路检测值达不到整定值要求时的电压框架保护的实验教学，而且实验现象直观明了 ；
[0044]2、不仅可模拟三相对称正常工作、负荷不对称、单相接地短路故障、两相短路故障、三相接地短路故障等各种情况下的接线方式的实验教学，而且各种电流保护接线方式的动作情况直观明了；
[0045]3、既可直观表达漏电保护动作原理，又能对正确接线和非正确接线下两种动作情况进行直观实验教学；
[0046]总之，本发明提供的实验教学装置不仅能够直观反映各个保护原理，模拟正常运行时的情况，而且能直观反映各类故障情况，可使电工电气专业的学生和实务操作人员对轨交供电系统的继电保护原理得到深刻认识和直观了解，是一个提升综合能力的良好教学实用平台；另外，本发明所述的实验教学装置还具有操作安全、简单、方便，易于在普通实验室内实现，实验条件要求低，针对性强等优点，具有明显的实用性。
【附图说明】
[0047]图1为本发明提供的一种用于模拟轨交供电系统的继电保护原理的实验教学装置的结构示意图；
[0048]图2为本发明提供的第一种直流框架保护实验单元的电路结构示意图；
[0049]图3为本发明提供的第二种直流框架保护实验单元的电路结构示意图；
[0050]图4为本发明提供的第三种直流框架保护实验单元的电路结构示意图；
[0051]图5为本发明提供的一种电流保护接线方式实验单元的结构框图；
[0052]图6为本发明提供的2CT —继电电流保护接线模块的电路结构示意图；
[0053]图7为本发明提供的2CT 二继电电流保护接线模块的电路结构示意图；
[0054]图8为本发明提供的2CT三继电电流保护接线模块的电路结构示意图；
[0055]图9为本发明提供的一种模拟漏电保护原理实验单元的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0056]以下结合附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论。
[0057]如图1所示，本发明提供的一种用于模拟轨交供电系统的继电保护原理的实验教学装置包括:直流框架保护实验单元、电流保护接线方式实验单元及模拟漏电保护原理实验单元。
[0058]图2所示为本发明提供的第一种直流框架保护实验单元的电路结构示意图，如图2所示，本实施例的直流框架保护实验单元由直流供电电源、单相交流电源及电流框架保护电路组成，其中:直流供电电源的正极DC+与负极DC-