模拟断路器设计
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第30卷 第11期2023年11月仪器仪表用户INSTRUMENTATIONVol.302023 No.11基于3Ds Max三维建模软件的变电站电气设备虚拟仿真系统设计许路广,李锐锋(国网浙江省电力有限公司 嘉兴供电公司,浙江 嘉兴 314000)摘 要:随着计算机技术和虚拟现实技术的快速发展,基于3Ds Max 软件开发的变电站电气设备虚拟仿真系统,为变电站电气设备虚拟仿真系统的开发提供了新思路。
此次研究使用3Ds Max 建模技术,搭建了变电站电气设备的虚拟仿真系统,通过对现实和虚拟程序的交互式模拟,实现了电气设备的虚拟场景运行。
这使得从业人员能够直观展示变电设备的内部结构及参数,可快速有效地提升一线业务人员的运维及检修水平,从而保障电力系统和设备的安全生产运行。
关键词:虚拟现实技术;3Ds Max ;电气设备;仿真系统中图分类号:TP391.9 文献标志码:ADesign of A Virtual Simulation System for Substation ElectricalEquipment Based on 3Ds Max 3D Modeling SoftwareXu Luguang ,Li Ruifeng(State Grid Zhejiang Electric Power Co., Ltd., Jiaxing Electric Power Supply Company,Zhejiang, Jiaxing,314000,China )Abstract:With the rapid development of computer technology and virtual reality technology, the virtual simulation system for substation electrical equipment developed based on 3Ds Max software provides new ideas for the development of virtual simulation systems for substation electrical equipment. This study used 3Ds Max modeling technology to build a virtual simulation system for electrical equipment in substations. Through interactive simulation of real and virtual programs, virtual scene operation of electrical equipment was achieved. This enables practitioners to visually display the internal structure and parameters of substation equipment, which can quickly and effectively improve the operation, maintenance, and repair level of frontline business personnel, thereby ensuring the safe production and operation of the power system and equipment.Key words:virtual reality technology ;3Ds Max ;electrical equipment ;simulation system收稿日期:2023-08-15作者简介:许路广(1985-),男,浙江嘉兴人,本科,高级工程师,研究方向:电气工程及其自动化。
断路器防跳功能的试验新方法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:断路器是电力系统中常见的一种电气设备,用于在电路中发生短路或过载时自动切断电源,以保护电气设备和人身安全。
在实际应用中,断路器可能会出现误跳的情况,即在电路出现正常工作的情况下,断路器却会自动跳闸切断电源,导致电力系统中断。
为了解决这一问题,需要对断路器的防跳功能进行有效测试,以保证其在正常工作状态下不会误跳。
本文将介绍一种新的试验方法,用于测试断路器的防跳功能,并验证其有效性。
本文提出的新的试验方法是基于电力系统仿真技术的,通过在电力系统仿真软件中建立虚拟电路,模拟短路或过载情况,然后对断路器的防跳功能进行测试和验证。
该方法具有以下优点:一是试验过程简单方便,无需实际接入电路和设备,减少了安全隐患;二是成本低廉,只需要进行电力系统仿真软件的简单设置和操作,无需购买昂贵的试验设备和材料;三是能够对断路器在不同电路条件下的防跳功能进行全面测试,更加真实可靠。
与传统的试验方法相比,该方法具有更高的测试灵敏度和准确性,能够更好地发现断路器防跳功能存在的问题。
由于试验过程在虚拟环境中进行,无需实际接入电路和设备,减少了对电力系统的影响和安全隐患,提高了试验的安全性和稳定性。
该方法还可以根据实际电路条件进行多种情况的测试,能够更全面地评估断路器的防跳功能,为断路器的设计和应用提供更可靠的依据。
断路器的防跳功能是其在电力系统中正常工作的重要保障,为了保证其可靠性和稳定性,需要对其进行有效的测试和验证。
本文提出的基于电力系统仿真技术的试验方法,能够更全面、更深入地测试断路器的防跳功能,具有较高的实用价值和推广潜力。
相信随着电力系统仿真技术的不断发展和完善,该试验方法将会在实际应用中得到广泛推广和应用。
第二篇示例:断路器是一种用于保护电路免受过载和短路的电气装置。
在日常生活和工业生产中,我们经常会遇到断路器意外跳闸的情况,这给我们的生活和工作带来了不便。
断路器机械特性试验报告讲义1. 引言本讲义为断路器机械特性试验报告,旨在对断路器的机械特性进行测试和评估。
断路器作为电力系统中的重要保护设备,其机械特性对系统的运行安全起着至关重要的作用。
通过机械特性试验,可以评估断路器的动作性能、触发特性以及工作可靠性,为正常运行和维护断路器提供重要依据。
本讲义将从试验目的、试验原理、试验设备、试验步骤和试验结果几个方面进行详细阐述,以期对断路器机械特性试验有更深入的理解。
2. 试验目的断路器机械特性试验的目的在于评估断路器在运行状态下的机械性能,包括断路器的动作速度、触发特性和工作可靠性等关键指标。
通过试验结果的分析和比较,可以了解断路器在不同负载条件下的性能表现,为确定断路器是否符合设计要求提供依据。
3. 试验原理断路器机械特性试验主要包括以下几个方面的原理:3.1 断路器动作速度原理断路器动作速度是指断路器在发生故障时从完全关闭到完全打开的时间。
动作速度的测试通过测量断路器的机械传动装置运动的时间来确定。
通常使用接触间距测量设备来记录接触点之间的距离变化,并根据时间和距离的关系计算出动作速度。
3.2 断路器触发特性原理断路器的触发特性是指断路器在受到外部故障信号时的触发条件和时间。
触发特性的测试通常通过模拟外部故障信号来激活断路器,并记录激活时间和触发条件。
通过对多组测试数据的分析,可以确定断路器的触发特性。
3.3 断路器工作可靠性原理断路器的工作可靠性是指断路器在长期运行过程中的可靠性和稳定性。
工作可靠性的评估通常通过长时间运行试验来完成。
在试验过程中,对断路器进行多次启动和关闭操作,并观察其性能变化和故障情况,以评估其工作可靠性。
4. 试验设备为完成断路器机械特性试验,需要以下设备:•断路器测试装置:用于模拟断路器的运行状态,并记录断路器的动作速度、触发特性和工作可靠性等参数。
•接触间距测量设备:用于测量断路器接触点之间的间距变化,并记录时间和距离的关系。
开关状态综合指示仪一、产品概述开关状态显示仪根据当前中压系统开关柜技术发展而开发设计的一种新型的多功能、智能化模拟动态指示装置。
它集一次回路模拟图、开关状态、断路器位置、接地闸刀位置、弹簧储能状态、高压带电指示、高压带电闭锁以及自动(手动)加热除湿控制、加热器断线指示等多功能于一体,这些指示功能可分可合,用户可根据需要选择。
只要指定不同的订货型号并提供一次方案图即可。
该产品以一体化布局配套装备于开关柜,将简化开关柜的面板结构设计,美化开关柜的面板布局,完善开关状态的指示功能和安全性能。
开关状态综合指示仪的应用,可取代现有的一次回路模拟指示牌、电磁式开关状态指示器、带电(闭锁)指示器,接地指示器、自动加热除湿、温湿度控制器、负载故障监测器等多种控制、指示装置。
产品为超薄型结构,装入深度仅27mm,且为插拔式端子从侧面接线,保证了不会碰到中门内的断路器,装入中门后在后面板装一防爆罩,同时将线缆封闭,以确保五防要求这种安装方式适用于各种配置的开关柜。
二、主要技术特性使用环境:-10℃~50℃,≤95%RH存储环境:-40℃~80℃,≤95%RH抗电强度:外壳与端子之间≥AC2000V绝缘性能:外壳与端子之间≥100MΩ三、产品功能介绍1、模拟显示部分工作电源:AC110V DC110V DC220V AC220V(由用户订货时选择)工作电流:<30mA断路器状态指示:断路器分、合闸,无源触点输入。
断路器合闸时,合闸触点闭合,“V”形数码管红色模拟条亮;断路器分闸时,分闸触点闭合,“V”形数码管绿色模拟条亮。
断路器位置指示:无源触点输入。
工作位置触点闭合时,“十”形数码管红色垂直模拟条亮,指示断路器处于工作位置;试验位置触点闭合时,“十”形数码管绿色水平模拟条亮,指示断路器处于试验位置。
断电时红、绿发光条均不亮指示断电状态。
接地闸刀位置指示:无源触点输入。
触点闭合,“V”形数码管红色模拟条亮,表示接地合闸;触点断开,“V”形数码管绿色模拟条亮,表示接地断开。
SF_(6)断路器模拟烧蚀过程中气体分解产物特性研究相中华;孙尚鹏;魏莹;王尧平;王羽;马飞越【期刊名称】《高压电器》【年(卷),期】2024(60)4【摘要】SF_(6)断路器灭弧室中的SF_(6)、微水微氧及固体绝缘材料在电弧作用下会分解重组,生成新的组分气体。
为研究SF_(6)断路器完整电寿命周期内,开断电流后各气体分解产物体积分数的变化规律,搭建了断路器全寿命模拟烧蚀试验平台,进行了69次烧蚀试验,测量了烧蚀过程中的电压电流参数和各气体分解产物体积分数。
结果表明:SOF_(2)、CF_(4)、SO_(2)为主要产物,SO_(2)F_(2)、SOF_(4)体积分数较低,H_(2)S不能稳定检出;SOF_(2)、CF_(4)、SO_(2)、SO_(2)F_(2)体积分数均随烧蚀次数增加而增加。
主要产物中,SOF_(2)和SO_(2)的生成量与电弧能量呈线性关系;CF_(4)生成量与电弧能量之间没有明显规律,其原因可能在于电弧对于固体绝缘材料的烧蚀具有随机性。
吸附剂对SOF_(2)与SOF_(4)吸附作用显著,对其余产物未表现出明显的吸附效果。
最后提出了通过SO_(2)体积分数评估断路器剩余电寿命的方法。
【总页数】9页(P131-138)【作者】相中华;孙尚鹏;魏莹;王尧平;王羽;马飞越【作者单位】国网宁夏电力有限公司;国网宁夏电力有限公司电力科学研究院;武汉大学电气与自动化学院【正文语种】中文【中图分类】R28【相关文献】1.高压SF6断路器喷口烧蚀特性的模拟研究2.压气缸压气不足SF6断路器开断电流后气体分解产物特性研究3.252 kV及以上断路器短路试验中SF_(6)气体分解产物特性研究4.高压电缆缓冲层烧蚀过程中电流密度与气体产物浓度的关联性研究5.气相色谱法应用于SF_(6)混合绝缘气体分解产物的检测研究分析因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
电⼒系统继电保护实验报告Word⽂档电⼒系统继电保护实验报告⼀、常规继电器特性实验(⼀)电磁型电压、电流继电器的特性实验 1.实验⽬的1)了解继电器基本分类⽅法及其结构。
2)熟悉⼏种常⽤继电器,如电流继电器、电压继电器、时间继电器、中间继电器、信号继电器等的构成原理。
3)学会调整、测量电磁型继电器的动作值、返回值和计算返回系数。
4)测量继电器的基本特性。
5)学习和设计多种继电器配合实验。
2.继电器的类型与原理继电器是电⼒系统常规继电保护的主要元件,它的种类繁多,原理与作⽤各异。
3.实验容1)电流继电器特性实验电流继电器动作、返回电流值测试实验。
实验电路原理图如图2-2所⽰:虚线框为台体部接线220R动作信号灯aWord ⽂档图2-2 电流继电器动作电流值测试实验原理图实验步骤如下:(1)按图接线,将电流继电器的动作值整定为1.2A ,使调压器输出指⽰为0V ,滑线电阻的滑动触头放在中间位置。
(2)查线路⽆误后,先合上三相电源开关(对应指⽰灯亮),再合上单相电源开关和直流电源开关。
(3)慢慢调节调压器使电流表读数缓慢升⾼,记下继电器刚动作(动作信号灯XD1亮)时的最⼩电流值,即为动作值。
(4)继电器动作后,再调节调压器使电流值平滑下降,记下继电器返回时(指⽰灯XD1灭)的最⼤电流值,即为返回值。
(5)重复步骤(2)⾄(4),测三组数据。
(6)实验完成后,使调压器输出为0V ,断开所有电源开关。
(7)分别计算动作值和返回值的平均值即为电流继电器的动作电流值和返回电流值。
(8)计算整定值的误差、变差及返回系数。
误差=[动作最⼩值-整定值 ]/整定值变差=[动作最⼤值-动作最⼩值]/动作平均值 100%返回系数=返回平均值/动作平均值表2-1 电流继电器动作值、返回值测试实验数据记录表动作值/A 返回值/A 1 1.21 1.12 2 1.19 1.12 3 1.19 1.12 平均值 1.197 1.12误差 0.8% 整定值I zd 1.2 变差1.6%2)电流继电器动作时间测试实验电流继电器动作时间测试实验原理图如图2-3所⽰:图2-3 电流继电器动作时间测试实验电路原理图实验步骤如下:(1)按图接线,将电流继电器的常开触点接在多功能表的“输出2”和“公共端”,将开关BK 的⼀条⽀路接在多功能表的“输⼊1”和“公共端”,使调压器输出为0V ,将电流继电器动作值整定为1.2A ,滑线电阻的滑动触头置于其中间位置。
HDM-A断路器模拟装置概述1.1 适用范围HDM-A断路器模拟装置主要用于继电保护装置的整组试验。
本装置在继电保护装置的整组试验时能模拟断路器的跳/合闸,可减少开关动作次数,延长断路器使用寿命,缩短调试时间,提高试验工作效率,避免整组试验时断路器反复分合带来的不便。
HDM-A断路模拟断路器能配合本公司生产的HD69序列继电保护测试仪,对保护装置进行不停电校验,提高供电可靠率。
1.2 产品特性本装置采用面板嵌入式触控键盘作为人机交互设备,并配有指示灯显示,操作直观、使用简单;本装置具备人性化的声音提示功能,每执行一步正常操作,系统均能发出“嘀”一声,如有操作不当,系统则发出“嘀-嘀-嘀”三声给予提示;本装置采用单片微型计算机作为控制核心。
在弱电控制回路由集成电路、光电耦合和固态元件构成,性能稳定,控时精确;单片机输入回路与强电部分有可靠的隔离措施,并能承受220KV的交直流电压。
仪器在不开机状态下完全与外部输入回路断开,排除了操作者长时间不做试验而烧坏仪器的隐患,安全可靠;1.3 主要功能模拟断路器的跳合闸逻辑在断路模拟装置的面板设有跳闸输入和合闸输入端,通过外接控制信号(DC110V/DC220V),模拟实际断路器的跳合闸动作;自动切断输入回路一旦模拟断路器执行了跳闸(合闸)动作,系统则自动将跳闸(合闸)回路切断,并将合闸(跳闸)回路接通。
此时只有按下“手动合闸”(手动跳闸)或在合闸(跳闸)信号输入端输入有效的信号(即DC220V/DC110V),仪器才会将跳闸(合闸)回路接通;这样能够很好的避免外部信号长时间不切断而可能引起的仪器损坏;模拟断路器的手动操作通过设有手动跳闸,手动合闸按钮,模拟实际断路器的“手动跳闸”和“手动合闸”操作;本装置设有分相/三相操作选择,选择为三相操作时,跳/合闸脉冲或手动跳/合闸均使三相模拟断路器动作。
在分相操作时,跳合闸脉冲仅使相应相动作,另两相状态不变。
模拟断路器的跳合闸时间在断路器模拟装置的面板设有跳、合闸时间按钮,模拟实际断路器的跳、合闸时间; 模拟断路器的跳合闸电流本装置设有0A、0.25A、0.5A、1A、2A、3A、4A、5A七档电流选择,模拟真实断路器跳/合闸回路阻抗的额定电流值。
塑壳式低压断路器设计毕业设计任务书1. 任务背景在电力系统中,低压断路器是一种重要的电气设备,用于保护电路免受过载和短路等故障的损害。
塑壳式低压断路器具有结构紧凑、安全可靠的特点,广泛应用于住宅、商业和工业领域。
本毕业设计旨在设计并开发一种新型的塑壳式低压断路器,提升其性能和功能,满足不同领域的需求。
2. 设计目标本毕业设计的主要目标是设计出一种具有高性能和高可靠性的塑壳式低压断路器,具体目标包括:a) 设计额定电流范围在100A-1000A之间的塑壳式低压断路器;b) 实现高断电容量,确保断电稳定可靠;c) 提供过载和短路保护功能,实现故障快速检测和快速断电;d) 设计简洁的外壳结构,方便安装和维护;e) 优化断路器的尺寸和重量,提高整体性能和便携性。
3. 设计方案为实现上述目标,本毕业设计的设计方案包括以下几个步骤:a) 研究市场上已有的塑壳式低压断路器产品,了解其结构和性能特点,为设计提供参考和借鉴。
b) 设计合适的电路拓扑结构,包括过载和短路保护电路。
应选择可靠性高、成本低的元件和材料。
c) 通过计算和仿真工具对电路进行验证和优化,确保其满足设计要求。
d) 设计外壳结构,考虑易于安装和维护的要求,同时保证电气安全和绝缘性能。
e) 制造和组装开发出的塑壳式低压断路器样机,并进行测试和性能评估。
f) 根据测试结果和反馈,对设计进行改进和优化。
4. 任务分工为完成本毕业设计任务,需要合理的任务分工,确保项目按时完成。
分工如下:a) 负责研究市场上已有的塑壳式低压断路器产品,并进行性能分析和比较的同学;b) 负责设计塑壳式低压断路器的电路拓扑结构,并进行仿真验证和优化的同学;c) 负责设计塑壳式低压断路器的外壳结构,并进行制造和组装的同学;d) 负责测试样机,并进行性能评估和改进的同学。
5. 时间计划安排为保证毕业设计的顺利进行,需要合理安排时间计划,并按计划实施。
时间计划如下:a) 第一周:研究市场上已有的塑壳式低压断路器产品,进行性能分析和比较。
高压配电室模拟屏的符号一、引言高压配电室模拟屏是用于模拟高压电网运行状态和监测设备运行状况的重要工具。
在高压配电室中,各种电气设备和回路都需要有对应的符号表示,以便操作人员能够清晰地了解和控制电力系统的运行。
本文将详细介绍高压配电室模拟屏中常见的符号及其含义。
二、常见符号分类1. 电源符号•交流电源:表示交流电供电点,通常用一个竖线和一个波形线组成。
•直流电源:表示直流电供电点,通常用一个竖线和一个平行线组成。
2. 断路器符号•无刀闸断路器:表示断路器在闭合状态下,通常用一个斜线和一个圆圈组成。
•刀闸断路器:表示断路器在打开状态下,通常用一个竖线和一个圆圈组成。
•带负载切换的刀闸断路器:表示断路器在打开状态且负载切换,通常用一个竖线和一个圆圈组成,并在圆圈上方画一个箭头。
3. 接地开关符号•接地开关:表示将电气装置接地,通常用一个竖线和一个三角形组成。
4. 变压器符号•变压器:表示变电站中的变压器,通常用两个相交的正方形表示。
5. 电容器符号•单相电容器:表示单相电容器,通常用一个平行线和一个弯曲箭头组成。
•三相电容器:表示三相电容器,通常用一个平行线和三个弯曲箭头组成。
三、符号的应用场景1. 高压配电室布置图高压配电室布置图是指高压配电室的平面图,用于标示各种电气设备的位置及其关系。
在布置图中,可以使用符号来代表不同的电气设备,如断路器、变压器等。
通过符号的使用,操作人员可以快速地了解高压配电室的布置情况。
2. 高压配电室模拟屏高压配电室模拟屏是一种用于模拟高压电网运行状态和监测设备运行状况的屏幕。
在模拟屏上,可以使用符号来表示不同的电气设备和回路。
通过模拟屏上的符号,操作人员可以清晰地了解高压电网的运行情况,并对电气设备进行监控和控制。
四、符号的绘制规范1. 符号的尺寸为了使符号在模拟屏上能够清晰显示,并能够方便地辨认和操作,符号的尺寸需要符合一定的规范。
一般来说,符号的尺寸应根据模拟屏的大小和分辨率进行调整,以保证符号的清晰度和可见性。
开关状态显示仪XY-604(开关状态显示器) 开关状态显示仪根据当前中压系统开关柜技术发展而开发设计的一种新型的多功能、智能化模拟动态指示装置。
它集一次回路模拟图、开关状态、断路器位置、接地闸刀位置、弹簧储能状态、高压带点指示,高压带电闭锁以及自动(手动)加热除湿控制、湿度控制,等多功能于一体,这些指示功能可分可合,用户可根据需要选择。
只要指定不同的订货型号并提供一次方案图即可。
该产品以一体化布局配套装备于开关柜,将简化开关柜的面板结构设计,美化开关柜的面板布局,完善开关状态的指示功能和安全性能。
开关状态显示仪产品为超薄型结构,装入深度仅25mm,且为插拔式端子从侧面接线,保证了不会碰到中门内的断路器,装入中门后在后面板装一防爆罩,同时将线缆封闭,以确保五防要求这种安装方式适用于各种配置的开关柜。
开关状态显示仪具有一次动态模拟图+带电显示及闭锁+储能、未储能+固定温湿度控制,具有体积小,绝缘塑料壳体,安装位置灵活,超薄的体积使其可安装在短路器室门上,是一款经济型产品。
开关状态显示仪技术特性●使用环境:-10℃~50℃,≤95%RH●存储环境:-40℃~80℃,≤95%RH●抗电强度:外壳与端子之间≥AC2000V●绝缘性能:外壳与端子之间≥100M开关状态显示仪●体积:199*139*25mm开关状态显示仪●开孔尺寸:119*179mm开关状态显示仪模拟显示部分●工作电源:DC110V DC220V AC220V(由用户订货时选择)●工作电流:<30mA●隔离开关指示:常态时,“V”形数码管绿色模拟条发光。
隔离开关闭合时,“V”形数码管红色模拟条发光。
●断路器状态指示:断路器分、合闸,无源触点输入。
断路器合闸时,合闸触点闭合,“V”形数码管红色模拟条发光。
断路器分闸时,分闸触点闭合,“V”形数码管绿色模拟条发光。
●工作位置指示:无源触点输入。
工作位置触点闭合时,“十”形数码管红色垂直模拟条发光,指示断路器处于工作位置。
三维虚拟配电仿真实训设计孙洪斌【摘要】Through analyzing and studying realization form,software and hardware architecture and system functions of distribution simulation training system and the training programs,this paper designs a three-dimensional virtual distribution simulation training system which can realize multimedia teaching,simulation actual operation training and evaluation.%通过分析、研究配电仿真实训系统实现形式及软、硬件结构和系统功能、培训项目,设计一种三维虚拟配电仿真实训系统实现多媒体教学、模拟实操训练及考核培训。
【期刊名称】《安徽电气工程职业技术学院学报》【年(卷),期】2011(016)004【总页数】4页(P111-114)【关键词】配电系统;仿真实训系统【作者】孙洪斌【作者单位】安徽电气工程职业技术学院,合肥230051;安徽省电力公司培训中心,合肥230022【正文语种】中文【中图分类】G642.10 引言三维虚拟配电仿真实训的创建目的是为配电实践教学提供安全、真实的训练环境,使学生熟悉配电设备,了解配电运行和检修的操作规程,增强学生的实际动手能力并且可以作为教师的辅助教学工具,有助于学生理解配电领域的专业知识,提升教学效果。
三维虚拟配电室仿真培训系统用于标准10kV配电室多媒体教学、模拟实操训练及考核培训。
该系统利用VR(虚拟现实)仿真技术构建了具有身临其境效果的三维虚拟配电室,其中的虚拟配电设备在外观形状、几何结构、机械闭锁、操动方式等方面与实际设备一致,同时系统真实模拟了与配电设备电气运行相关的测量、监控及继电保护功能。
电力模拟屏的参数可能包括以下几种:
电压:通常以伏特(V)为单位。
电流:通常以安培(A)为单位。
功率:包括有功功率和无功功率,有功功率通常以瓦特(W)为单位,无功功率以乏特(VAR)为单位。
频率:通常以赫兹(Hz)为单位。
此外,电力模拟屏还可能具有以下参数:
跳闸时间:0-500ms (调节幅度1ms)。
合闸时间:0-500ms (调节幅度1ms)。
跳闸电流:1A、2A、3A、4A、5A(可根据用户要求定制)。
合闸电流:1A、2A、3A、4A、5A(可根据用户要求定制)。
跳合闸电压:DC220V、DC110V、48V、24V。
辅助触点容量A,B,C:AC220V 3A。
环境条件:温度:-25°---+55°C,相对湿度:≤80%,模拟断路器数量:12个,屏柜颜色采用红狮502亚光、右门轴,屏柜尺寸:6006002260mm。
无锡汉德尔电气有限公司047开关状态指示仪使用说明书(适用于HCK-S全系列产品)(安装、使用产品前请阅读说明书)无锡汉德尔电气有限公司一.概述HCK-S系列开关状态模拟指示仪根据当前中压系统开关柜技术发展而开发设计的一种新型的多功能、智能化模拟动态指示装置。
它适用于中压户内中置柜、手车柜、固定柜、环网柜、等多种开关柜,具有功能完善、结构紧凑、显示形象直观、反应灵敏可靠的特点,能够取代安装于开关柜上的传统的一次回路模拟指示牌、电磁式开关状态显示器、接地指示器及除湿加热控制器等诸多元件,可大大减少元件数量,增加其稳定性能并简化开关柜结构。
它集成了一次回路模拟图显示、断路器位置、手车位置或隔离刀位置、接地闸刀位置、弹簧储能位置、高压带电指示,高压带电闭锁控制以及自动(手动)加热除湿控制等多功能于一体,这些指示功能可分可合,用户可根据需要选择。
只要提供一次方案图即可。
HCK-S系列产品为超薄型结构,装入深度仅25mm,且为插拔式端子从侧面接线,保证了不会碰到中门内的断路器,装入中门后在后面板装一防爆罩,同时将线缆封闭,以确保五防要求这种安装方式适用于各种配置的开关柜。
二、主要技术特性性指标参数数值性指标参数数值工作电源AC/DC:85V-265V输出接点容量加热、风扇、高压闭锁接点输出AC250V/5A 工作温度-10℃-50℃绝缘电阻100N相对湿度≤95%无凝露场合工频耐压2000V/50HZ,1Min最大功耗<15W重量600g精度等级温度±3℃:湿度±5%RH外形:199*139*55mm长*宽*厚度mm三.产品外形、安装尺寸及后面板典型接线方式先在中门上开119×179mm矩形孔,将其装入,再在门内反面装上防爆罩,然后用四个螺钉紧固即可,插拔式侧面引出线可用金属罩封闭或用尼龙套管隔离。
1)外形尺寸图2)后面板典型接线方式2.1模拟指示部分接线图2.2高压带电显示及闭锁34温度1(白色)环境监控L 装置电源AC220V 1035湿度1(黄色)N1130-(黑色)共用模拟显示工作位置131+(红色)试验位置236温度2(白色)断路器分闸337湿度2(黄色)断路器合闸423负载电源AC220V L 储能524N接地位置629负载公共端公共端725负载1备用26负载2通讯RS485A 2113A 高压带电传感器高压带电显示RS485B 2214B 备用15C 闭锁输出(无源接点)1716N18四、使用方法及注意事项1.按端子的配线功能接好线,并校对准确后通电;2.动态模拟指示部分将各开关量输入端与公共端短路一下,观察对应功能的指示是否正常发光或熄灭。
山东理工大学毕业设计题目:基于ATPDraw的电网故障仿真平台设计学院:电气与电子工程学院专业:电气工程及其自动化学生姓名:指导教师:毕业设计(论文)时间:二ОО八年二月二十五日~六月十三日共十六周摘要随着社会对能源需求的增长和发电技术的进步,电力网络拓扑系统越来越复杂,运行难度也随之增加,而且发生的故障也难以用传统的分析方法进行预测,从而使得电力系统分析和仿真技术成为电力系统规划、设计、运行、分析及改造等过程中不可缺少的工具和手段。
本文首先介绍了电力系统仿真的必要性,简要对电磁暂态程序ATP-EMTP和MATLAB进行了说明,然后对电力系统中发生的各种短路故障进行了数学分析,并在此基础上创建了基于ATPDraw和MATLAB仿真软件的故障仿真平台,利用电磁暂态程序的图形输入功能和MATLAB强大的计算功能和编程技术,绘制故障仿真波形图,从而为进一步分析提供依据。
该方案通过设置不同的参数,可以对单相接地短路、两相短路、两相接地短路、三相接地短路进行仿真,绘制出各种故障发生时的电压、电流的波形。
关键词:电力系统; ATP-EMTP; MATLAB; ATPDrawABSTRACTAlong with the growth of energy demand and the technological progresses of power generation, topology for power system is becoming more and more comlex, the difficulty of operation is also increasing,furthermore,it makes hard to predict by traditional analysis method for the fault,and Power System Analysis and Simulation Technology become indispensable tools and instruments in the power system’s planning, design, operation, analysis and transformation.The paper introduces the necessity of power system simulation in the first instance,and briefly describes the illustrations of ATP and MATLAB,then implements mathematical analysis for all kinds of faults, besides based on this and according to the ATP and MATLAB,we create the platform of fault simulation,using the EMTP which has the input function of graph and the MATLAB which has the powerful calculation and the programming technology, in order to provide evidence for analysis.This scheme could simulate the single-phase earth fault,two-phase short circuit,two-phase earth short circuit,three-phase short circuit , drawing up various voltage and current waveform of faults by setting different parametersKeywords:power system;ATP-EMTP;MATLAB;ATPDraw目录目录摘要 (I)ABSTRACT........................................................... I I 目录............................................................ I II 第一章绪论. (1)1.1 电力系统仿真的必要性 (1)1.2 ATP-EMTP及MATLAB的发展概况 (1)1.2.1 ATP-EMTP的发展 (1)1.2.2 MATLAB的发展史 (2)1.3 本课题的主要工作及研究意义 (3)第二章仿真软件ATP-EMTP及MATLAB简介 (4)2.1 电磁暂态程序ATP-EMTP (4)2.1.1 电磁暂态程序(ATP-EMTP)的数学模型 (4)2.1.2 ATP-EMTP的功能 (4)2.2 ATPDraw程序的使用[6] (5)2.2.1 ATPDraw程序的基本操作 (5)2.2.2 ATPDraw程序的基本元件 (7)2.3 图像处理软件MATLAB (14)第三章电力系统故障仿真平台的建立 (18)3.1 单相故障边界条件分析 (18)3.2 两相故障边界条件分析 (18)3.3 三相短路故障分析 (19)3.4 故障仿真平台 (20)3.4.1 通用故障等效电路分析 (20)3.4.2 创建ATPDraw故障仿真平台 (21)第四章电力系统故障仿真分析 (25)4.1 单相故障仿真分析 (25)4.1.1. A相直接接地故障 (25)4.1.2. A相经阻抗接地 (28)4.2 两相故障仿真分析 (30)4.2.1. B、C两相直接短路故障 (30)4.2.2. B、C两相短路直接接地故障 (33)4.2.3. B、C两相经阻抗短路接地故障 (35)4.3 三相短路故障仿真分析 (38)结论 (41)参考文献 (42)致谢 (43)第一章绪论1.1 电力系统仿真的必要性随着经济的快速发展,社会对能源需求迅速增长,导致电力系统规模不断扩大,成为一个超高压、大容量、跨区域的巨大联合动力系统,其运行非常复杂,发生的事故也越来越难以用传统的分析方式进行预测。
模拟断路器设计 谢辉庆,李学全,康忠诚 (重庆市忠县供电有限责任公司智能应用组) [摘要]:继电保护广泛应用于电力、交通、通信等行业,为了更好的进行继电保护工作,设计了一套模拟断路器,以模拟断路器代替真实的高压断路器,接受继电保护装置发来的跳合闸命令,也可以用模拟断路器代替继电保护装置发出跳合闸命令给高压断路器,对高压断路器进行跳合闸测试。 [关键词]:模拟断路器 高压断路器 继电保护装置 高电平 低电平
0 引言 多年从事继电保护工作,经常进行继电保护装置及高压断路器调试,经常遇到以下问题:①重复整组试验,高压断路器反复跳合闸试验动作,缩短高压断路器寿命,对高压断路器机械结构带来不利的影响;②年度预试定检,继电保护调试人员和高压断路器检修人员同时争用高压断路器,检修高压断路器的工作人员和继电保护装置调试人员只能轮流检修作业,一般是先让检修高压断路器的工作人员将高压断路器检修好后,继电保护装置调试人员再调试继电保护装置,结果延长了电力线路停电时间,工作效率很低;③因高压断路器处于通电运行状态,不允许停电,继电保护装置检查排障时,不可能直接将带电运行高压断路器跳闸。基于上述三个原因,迫切希望有一种便携仪器代替高压断路器。在此设计一个模拟断路器,以模拟断路器代替真实的高压断路器,接受继电保护装置发来的跳合闸命令,也可以用模拟断路器代替继电保护装置发出跳合闸命令给高压断路器,对高压断路器进行跳合闸测试。 本文介绍的模拟断路器设计主要有以下几大功能和特点:①以模拟断路器代替实际的高压断路器,接受继电保护装置发来的跳合闸命令;②以模拟断路器代替继电保护装置发出跳合闸命令,传递给高压断路器,对高压断路器进行跳合闸测试;③模拟断路器操作电压适应范围宽,交直流220V和交直流110V均可自由选择;④模拟断路器工作电源交流220V和交流110V可选,工作环境适应能力强;⑤模拟断路器电路简捷,电器元件易寻购,性价比高。 1 设计原理 1.1 模拟断路器设计原理简介 图1是本文设计的模拟断路器原理图。模拟断路器由工作电源回路、逻辑控制回路、就地跳合闸回路、模式转换回路、远动信号接收回路等五部分组成。电源回路主要由电源变压器BYQ、电源滤波电感L1、整流桥BR2、滤波电容C1、C2、C3、C4、稳压集成IC1和IC2等元器件组成。逻辑控制回路主要由数字或门集成IC3、与非门集成IC4和IC5、驱动光耦OP3和OP4、逻辑互锁继电器DL1、DL2等元器件组成。就地合闸回路主要由合闸按钮HA、跳闸指示灯LD、整流桥BR1、跳闸状态采集二极管D1—D4、DL1-CK、DL2-CB、合闸线圈HC1、HC2、万能转换开关触点L1、L2、R1等元器件组成。就地跳闸回路主要由合闸按钮TA、合闸指示灯HD、整流桥BR3、合闸状态采集二极管D8—D11、DL1-CB、DL2-CK、跳闸线圈TQ1、TQ2、万能转换开关触点L3、L4、R2等元器件组成。远动信号接收回路主要由BR4、BR5、DL3、DL4等元器件组成。 1.2 模拟断路器内部电路工作电源设计 1.2.1 工作电压设计 模拟断路器内部电路工作电源分为+24V和+5V两种,考虑到模拟断路器需长期稳定工作,对电源纹波要求较高,模拟断路器选择了使用环型高磁耦合电源变压器,将交流220V单相电源降压成交流24V,变压器BYQ的抽头置为24V档(同时还预留了48V档,若模拟断路器工作外部电源电压为交流110V环境,则抽头置为48V档即可),交流24V电压通过L1高频阻波电感,滤除电源高频纹波,经BR2整流桥整流,C2稳流滤波,C3高频退耦,整流后得到的直流电压Vo Vo=1.2Vi=1.2×24=28.8V Vo分两路输入到串联型稳压电源集成输入脚,一路输入到IC1的①脚,IC1的③脚输出稳定的直流+5V电压Vo5V,供IC3、IC4、IC5、OP1、OP2、OP3、OP4等电路电源,另一路输入到IC2的①脚,IC2的③脚输出+24V稳定直流电压Vo24V,供DL1、DL2电源。IC2和IC3选择LM7805和LM7824,两种集成本身是具有较好稳压能力的串联型稳压集成,但要求输入输出电压差必须大于2V以上。 Vo-Vo5V=28.8-5=23.5V>>2V Vo-Vo24V=28.8-24=4.8V>>2V 选择LM7805和LM7824能达到设计要求。
DL1-CKDL2-CBLD
OP1R2R1
D4D1D2D3
DL2-CKDL1-CBHD
OP2
R7BR3D8D11D10D9
R4R3
R10BR2C2C3
L1
R5R6
HADL2D6D7DL1BR1工作电源TA就地合闸就地跳闸OP3OP4Q1Q2HC1D5HC2R1L1L2110V110VTQ1D12TQ2R2L3L4110V110VC4C1DL1-CBDL2-CB37DL2
DL1BYQ24V48V
IC4-3
IC5-3
IC4-1IC4-2
IC5-1IC5-21
23
5
64
8910
891
25
634
10
IC3 CD4071IC4-IC5 CD4011
IC4-4
1312
11
IC5-41312
11
VoVo5v
Vo24V
Vi1
DL4
DL3DL4-CK
DL4-CK
DL3-CKDL3-CK
BR5BR47
就地跳闸电源远方跳闸中间继电器
就地合闸电源远方合闸中间继电器
公共零线远方合闸
信号输入
远方跳闸信号输入
0IC2 LM7824IC1 LM780523
123
IC3-A123
IC3-B564
图1
1.2.2 滤波电容选择 滤波电容C2,按:2)53(2TCRL原则配置
整个模拟断路器等效负载32.1848.28/5.48.28VWV T为工频电网电压周期,我国是50HZ,故 ST02.0501 所以C2≈163-271uf,结合市场电解电容型号规格,综合考虑耐压,C2可以选择470uf/50V型号。 滤波电容C1、C4,主要用于消除三次以上的高次谐波对电路的干扰,同理按C2推算方法计算得出:C1≈42-69uf,结合市场电解电容型号规格,综合考虑耐压,C1可以选择100uf/50V型号。C4≈844-1407uf,结合市场电解电容型号规格,综合考虑耐压,C4可以选择1500uf/10V型号。 1.2.3 整流桥的选择 因全波整流电路,整流桥BR2承受最大反峰电压
iRMVV2=1.414×24=33.936V 结合市场整流全桥规格,综合考虑电流及耐压,BR2可以选择2KBP06M。 1.3 模拟断路器逻辑控制回路设计 1.3.1模拟断路器模拟继电保护装置原理分析 模拟断路器模拟继电保护装置,主要是模拟继电保护装置发出跳合闸命令,此种工作模式下,HC1、HC2、TQ1、TQ2本是应退出模拟断路器电路联接,由模拟断路器跳合闸引出试验夹接至高压断路器跳合闸线圈,为了原理分析方便,将HC1、HC2、TQ1、TQ2视为高压断路器的跳合闸线圈,主要分析四种工作状态。 1.3.1.1 模拟断路器上电自检后状态分析 当模拟断路器上电后,在DL1和DL2还未动作之前, DL1和DL2均未得电工作,DL1和DL2的常开触点DL1-CK、DL2-CK均断开,DL1和DL2常闭触点DL1-CB、DL2-CB均闭合,二极管D1-D4导通,D1-D4选用的是硅管IN4007,每只IN4007都有0.7V直流导通电压,D1-D4产生总共0.7×4=2.8V直流压降VD1-D4,VD1-D4加到OP1输入端,OP1输出端导通,IC3的②脚为低电平,IC3的①脚因下拉电阻R1为低电平,IC3的③为低电平,IC4的①脚为低电平;同时,D8-D11因并联的DL1-CB、DL2-CB还处于闭合状态,D8-D11不会产生直流压降V D8-D11,OP2输入端截止,OP2输出端截止,IC3的⑤脚为高电平,IC3的⑥脚为低电平,IC3的④脚为高电平,IC5的②为高电平;IC4的①脚低电平反馈到IC5的①脚为高电平,IC5的②也为高电平,故IC5的③脚为低电平,IC5④脚为高电平,OP4导通、Q2导通,DL1动作;IC5的②脚为高电平反馈到IC4的②为低电平,IC4的①也为低电平,故IC4的③脚为高电平,IC4的④脚为低电平,OP3截止,Q1截止,DL2不动作。 DL1动作,DL2不动作,导致DL1-CK闭合,DL2-CB闭合,DL1-CB断开,DL2-CK断开,进一步导致LD绿灯亮,HD红灯灭。 经上面分析得知,模拟断路器上电自检后能稳定处于跳闸状态。 1.3.1.2模拟断路器上电自检后按跳闸按钮后的状态分析 当模拟断路器上电稳定在跳闸状态后,再次按下就地跳闸按钮,IC3的⑤脚仍保持高电平状态,IC3的⑥虽被就地跳闸按钮强置为高电平状态,但仍不能改变IC3的④高电平状态,IC3的①②脚无强置信号改变其状态,故仍保持低电平状态,结果DL1保持得电动作,DL2仍不动作,导致DL1-CK持闭合,DL2-CB保持闭合,DL1-CB保持断开,DL2-CK保持断开, LD绿灯保持亮,HD红灯保持灭。跳闸按钮按下后,高压断路器跳闸线圈得到了跳闸电压,真实跳闸,与模拟断路器跳合指示红绿灯位置相对应了,克服了模拟断路器上电自检后,红绿灯指示与实际连接的高压断路器跳合位置有可能存在不相符合的现象。 经上面分析得知,模拟断路器上电自检后再按跳闸按钮后能稳定保持在跳闸状态,并且红绿灯指示位置正确。 1.3.1.3 模拟断路器上电自检后按就地合闸按钮后的状态分析 当模拟断路器上电后按就地合闸按钮,IC3的①脚被强置为高电平,同时通过IC4的○11脚将IC3的⑤脚强置为低电平,IC3的③脚为高电平,IC4的①脚为高电平;IC3的⑥脚因下拉电阻R5为低电平,又因IC4的○11脚将IC3的⑤脚强置为低电平,IC3的④脚为低电平,IC5的②脚为低电平;IC4的①脚高电平反馈到IC5的①脚为低电平,IC5的②为高电平,故IC5的③脚为高电平,IC5④脚为低电平,OP4截止、Q2截止,DL1失电返回;IC5的②脚为低电平反馈到IC4的②为高电平,IC4的①也为高电平,故IC4的③脚为低电平,IC4的④脚为高电平,OP3导通,Q1导通,DL2动作;DL1失电返回,DL2得电动作,导致DL1-CK断开,DL2-CB断开,DL1-CB闭合,DL2-CK闭合,进一步导致LD绿灯灭,HD红灯亮,HC1和HC2得电动作,高压断路器合闸。 高压断路器合闸后,V D8-D11=2.8V加到OP2,导致OP2导通,IC3的⑤脚保持低电平,IC3的⑥脚仍因下拉电阻R5保持低电平、因VD1-D4变为0V,导致OP1截止,IC3的⑥脚通过IC5的○11将IC3的②脚强置为高电平,过后,因就地合闸按钮释放,导致IC3的①脚再次被下拉电阻R1下拉为低电平,故IC3的④脚合闸后保持低电平,IC3的③脚合闸后保持高电平,高压断路器自保持在合闸状态。 经上面分析得知,模拟断路器上电自检后按就地合闸按钮后能稳定在合闸状态。 1.3.1.4模拟断路器合闸后按就地跳闸按钮后的状态分析 当模拟断路器处于合闸状态,按就地跳闸按钮,IC3的⑥脚被强置为高电平, IC5的○11脚将IC3的