CN219695334U - 一种大容量直接试验控制台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种大容量直接试验控制台，涉及涉及电力试验领域，包括多席位控制台、可编程控制器、至少一个断路器以及至少一个继电器，所述多席位控制台内设置有电源回路，所述断路器设置在电源回路上，所述断路器的常闭辅助触点与所述继电器的线圈串联形成信号转换回路，所述继电器的常开触点一端连接高电平，另一端与可编程控制器的数字量输入模块相连。当故障发生时，对应故障发生位置的断路器断开，与该断路器对应的继电器的常开触点闭合，与该继电器对应的可编程控制器的数字量输入模块的输入端口变为高电平，此时可编程控制器即可根据输入端口的电平确定故障发生位置，大大提高了直接试验中的故障排查的效率。

Description

一种大容量直接试验控制台

技术领域

本实用新型涉及电力试验领域，特别涉及一种大容量直接试验控制台。

背景技术

直接试验是一种短路试验，其外施电压、电流、瞬态和工频恢复电压均由一个单电源回路提供。直接试验试验室中的电气线路通常布设在直接试验控制台内，并使用断路器对各个回路进行保护。然而，试验台内回路众多，当发生故障时，虽然能依靠断路器及时切断线路进行保护，但并不能显示故障所在位置，只能依次排查每个断路器，找到跳闸的断路器，并对该断路器所保护的线路进行故障排查，故障排查的效率较低。此外，当现有试验室不能满足试验需求时，需要扩充试验室的数量，如何对多试验室的故障进行统一高效监控，也是现有技术需要解决的问题。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种大容量直接试验控制台，能够在故障发生时，及时确定故障产生位置，提高故障排查的效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种大容量直接试验控制台，包括多席位控制台、可编程控制器、至少一个断路器以及至少一个继电器，所述多席位控制台内设置有电源回路，所述断路器设置在电源回路上，所述断路器的常闭辅助触点与所述继电器的线圈串联形成信号转换回路，所述继电器的常开触点一端连接高电平，另一端与可编程控制器的数字量输入模块相连。

优选的，所述电源回路包括供电电源进线和与供电电源进线相连的支路，所述支路包括柜内照明及通风支路、计算机电源支路、可编程控制器电源支路、控制电源支路、直流稳压电源支路、数显温度控制仪及智能控制器电源支路中的一个或多个。

优选的，供电电源进线上以及每个支路上均设置至少一个断路器，每个断路器均具有一个对应设置的继电器。

优选的，所述断路器的常闭辅助触点与所述继电器的线圈串联形成信号转换回路，具体为：所述断路器的常闭辅助触点的一端与电源的一个极性相连，所述断路器的常闭辅助触点的另一端与所述继电器的线圈的一端相连，所述继电器的线圈的另一端与电源的另一个极性相连。

优选的，所述继电器的常开触点与高电平连接处还设置有保险丝。

优选的，当所述继电器的数量为多个时，多个继电器的常开触点分别与可编程控制器的数字量输入模块的多个输入端口相连。

优选的，所述大容量直接试验控制台，包括至少两个多席位控制台，其中一个多席位控制台为主控制台，所述可编程控制器与主控制台相连。

优选的，所述断路器设置在对应的多席位控制台内，所述继电器设置在主控制台内。

优选的，所述多席位控制台为六席位控制台，包括发电机励磁***监控席位，时序***控制席位，直接试验***控制席位，直接试验数采***控制席位，直接试验摄像监控席位和备用席位。

优选的，所述多席位控制台的外漏金属与地线之间通过扁钢线连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的一种大容量直接试验控制台，通过设置断路器和继电器，可以直接将故障信号传输至可编程控制器，当故障发生时，对应故障发生位置的断路器断开，与该断路器对应的继电器的常开触点闭合，与该继电器对应的可编程控制器的数字量输入模块的输入端口变为高电平，此时可编程控制器即可根据输入端口的电平确定故障发生位置，大大提高了直接试验中的故障排查的效率。

本实用新型附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型提供的一种大容量直接试验控制台的供电电源进线的示意图；

图2为信号转换回路的示意图；

图3为继电器与可编程控制器连接关系示意图；

图4为多个信号转换回路的示意图；

图5为多个继电器与可编程控制器连接关系示意图

图6为多席位控制台的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型提供了一种大容量直接试验控制台，能够在故障发生时，确定故障产生位置，提高故障排查的效率。

实施例一

如图1-图3所示，一种大容量直接试验控制台，包括多席位控制台、可编程控制器、至少一个断路器以及至少一个继电器。可编程控制器作为多席位控制台的处理器，设置在多席位控制台内，与多席位控制台电连接，用于接收故障信号、状态监测信号和分/合闸动作指令，以及输出分/合闸动作信号、分/合闸状态指示信号、故障指示信号等。此外，可编程控制器还与多席位控制台内的计算机相连，将接收到的数字信号发送至计算机，在多席位控制台上显示故障等信息。可编程控制器的信号输入输出、信号处理以及与计算机通信均为现有技术，此处不再赘述。

多席位控制台内设置有电源回路，断路器设置在电源回路上，用于对所在回路进行短路保护、过载保护以及漏电保护等保护动作。断路器为常开断路器，正常供电状态下，常开断路器处于闭合状态，而其常闭辅助触点处于断开状态。断路器的常闭辅助触点与继电器的线圈串联形成信号转换回路，继电器的常开触点一端连接高电平，另一端与可编程控制器的数字量输入模块相连。

电源回路包括供电电源进线和与供电电源进线相连的支路，所述支路包括柜内照明及通风支路、监控计算机电源支路、可编程控制器电源支路、控制电源支路、直流稳压电源支路、数显温度控制仪及智能控制器电源支路中的一个或多个。

柜内照明及通风支路上设置有照明灯、温控器以及风扇，用于实现多席位控制台的控制柜内的照明以及通风；监控计算机电源支路为从供电电源进线上引出的三孔插座，供计算机主机和显示屏使用；控制电源支路通过隔离变压器、滤波器、直流稳压电源，将220V交流电转化为24V直流电，供控制***使用；数显温度控制仪及智能控制器电源支路上接有试验室内的数显温度控制仪和动热稳定试验变压器，用于保证直接试验的正常进行。

供电电源进线上以及每个支路上均设置至少一个断路器。每个断路器均具有一个对应设置的继电器。

图1为供电电源进线的示意图，采用三相四线制进线，与10kV配电室的不间断电源UPS直接相连，包括三根相线A、B、C和一根零线N，还包括一根接地线PE。断路器QF01为交流断路器，型号选择施耐德IC65N 4P D25A。

图2为信号转换回路的示意图，回路中包括断路器QF01的常闭辅助触点以及继电器KA01的线圈触点。继电器KA01为PLC继电器，额定电压24V。断路器QF01的常闭辅助触点的一端与电源的负极(0V)相连，断路器QF01的常闭辅助触点的另一端与继电器KA01的线圈的负极端子相连，继电器的线圈的正极端子与电源的正极(24V)相连。

图3为继电器KA01与可编程控制器连接关系的示意图。其中，可编程控制器选择西门子S7-1500控制器，DI1为与可编程控制器相连的数字量输入模块，本实施例中选择西门子6ES7521-1BH00-0AB0数字量输入模块，具有16个数字量输入端口。图3中以一个输入端口的连接关系为例进行展示。继电器KA01的常开触点一端接高电平(24V电源)，另一端与数字量输入模块DI1的一个输入端口IN1相连。此外，继电器KA01的常开触点接高电平的一端还设置有保险丝FU05，熔断电流为1A，选择5×20G型1A的保险丝。

另外，数字量输入模块DI1的电源正极接口同样经保险丝FU05与24V电源相连，数字量输入模块DI1的电源负极接口与电源的负极(0V)相连。此处的电源与图2中信号转换回路中的电源可以为同一个电源。

正常供电状态下，图1中的常开断路器QF01闭合，QF01的常闭辅助触点处于断开状态，当AC380V进线电源故障时，常开断路器QF01动作断开，常闭辅助触点闭合，此时图2中的信号转换回路导通，继电器KA01线圈得电动作，图3中继电器KA01的常开触点闭合，故障数字量输入，可编程控制器数字量输入模块的IN1端口置为高电平，可编程控制器即检测到对应的AC380V进线电源故障。

以上以一个断路器QF01、一个继电器KA01监测为例，介绍了对AC380V进线电源故障的监测。同理，上述电路还可扩展至对多个支路的故障监测。当需要监测多个支路时，每个支路上对应待监测的位置均设置有断路器，此时为每个断路器均对应设置一个继电器，相应设置信号转换回路，并对应将多个继电器的常开触点分别与可编程控制器的数字量输入模块的多个输入端口相连。

此外，在一些实施方式中，直接试验的试验室数量为多个，相应的，每个试验室均设置有一个多席位控制台，此时，可以将其中一个多席位控制台设置为主控制台，将可编程控制器设置在主控制台内，与主控制台相连，其他多席位控制台通过网络通信或通过电路连接的方式，与可编程控制器通信。

此时，仅需要主控制台内的一个可编程控制器，即可实现对多个多席位控制台的故障进行监测与定位。为了实现对电路的保护及监测，每个多席位控制台内的电源回路上均设置断路器，即断路器仍然设置在对应的多席位控制台内，但是，与断路器对应的继电器则全部设置在主控制台内。

图4为当存在三个多席位控制台2CD1、2CD2、2CD3时，信号转换回路的示意图。令多席位控制台2CD2为此时的主控制台，图5中表示的信号转换回路即设置在多席位控制台2CD2内。如图5所示，此时多席位控制台2CD2内设置有用于监测2CD2供电电源进线故障的断路器QF01和与QF01对应设置的继电器KA01、用于监测2CD2柜内照明及通风支路供电故障的断路器QF02和与QF02对应设置的继电器KA02，以及用于监测2CD2计算机电源支路供电故障的断路器QF03和与QF03对应设置的继电器KA03。在多席位控制台2CD1中，设置了用于监测2CD1供电电源进线故障的断路器QF04、用于监测2CD1柜内照明及通风支路供电故障的断路器QF05、用于监测2CD1计算机电源支路供电故障的断路器QF06、用于监测2CD1控制电源支路供电故障的断路器QF07、以及用于监测2CD1数显温度控制仪及智能控制器电源支路供电故障的断路器QF08；继电器KA04～KA08分别与断路器QF04～QF08对应连接，继电器KA04～KA08设置在多席位控制台2CD2内。同理。在多席位控制台2CD3中，设置了用于监测2CD3供电电源进线故障的断路器QF09、用于监测2CD3柜内照明及通风支路供电故障的断路器QF10、用于监测2CD3计算机电源支路供电故障的断路器QF11；继电器KA09～KA11分别与断路器QF09～QF11对应连接，继电器KA09～KA11设置在多席位控制台2CD2内。

图4中虚线表示多席位控制台的金属外壳，为了保证安全，多席位控制台外露金属部分应切实做好安全接地措施，如将外漏金属与地线PE之间通过扁钢线连接。

以KA04与QF04形成的信号转换回路为例，设置在多席位控制台2CD2中的继电器KA04的线圈正极与24V电源正极相连，线圈负极通过导线引出，穿过多席位控制台2CD2和多席位控制台2CD1上的开孔引入多席位控制台2CD1内，与设置在多席位控制台2CD1内的断路器QF04的常闭辅助触点的一端相连，断路器QF04的常闭辅助触点的另一端通过导线引出，穿过多席位控制台2CD1和多席位控制台2CD2上的开孔重新引到多席位控制台2CD2内，并与多席位控制台2CD2内的24V电源负极(0V)相连，形成回路。其他信号转换回路连接方式同理，这里不再赘述。

图5为对应图4的继电器与可编程控制器连接关系的示意图，此处额外设置了KA12～KA16作为备用继电器，继电器KA01～KA16之间为并联关系，分别与可编程控制器的数字量输入模块DI1的16个数字量输入端口相连。当任意继电器线圈得电后，对应的常开触点闭合，与常开触点对应连接的数字量输入端口变为高电平，此时可编程控制器即可接收到对应的故障信号。

如图6所示，本实施例中的多席位控制台为六席位控制台，控制台的钢板厚度不小于2mm，台内有垂直元件安装板，及水平安装板供放置工业计算机主机；控制台后方开门，供元件安装及维护；底部进线，带护线橡胶圈；控制台桌面开孔安装控制按钮、旋钮、数显温度仪、带灯按钮等。六席位控制台包括发电机励磁***监控席位，时序***控制席位，直接试验***控制席位，直接试验数采***控制席位，直接试验摄像监控席位和备用席位。其中，发电机励磁***监控席位用于监控试验用电源，进行对灭磁开关、整流与逆变状态、励磁投入的控制；时序***控制席位用于试验***的时序控制，时序控制***主要包括试验回路各主要断路器、试品、陪试品的分合闸操作以及合闸开关的合闸操作；直接试验***控制席位用于配置试验电路，可监控并手动合分试验电路中的开关；直接试验数采***控制席位用于试验电压电流的信号采集；直接试验摄像监控席位用于对试验现场进行摄像，具备较高的抗干扰能力。

本实用新型提供的一种大容量直接试验控制台，通过断路器和继电器，可以直接将故障信号传输至可编程控制器，当故障发生时，对应故障发生位置的断路器断开，与该断路器对应的继电器的常开触点闭合，与该继电器对应的可编程控制器的数字量输入模块的输入端口变为高电平，此时可编程控制器即可根据输入端口的电平确定故障发生位置并进行显示，提醒工作人员及时处理，大大提高了直接试验中的故障排查的效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大容量直接试验控制台，其特征在于，包括多席位控制台、可编程控制器、至少一个断路器以及至少一个继电器，所述多席位控制台内设置有电源回路，所述断路器设置在电源回路上，所述断路器的常闭辅助触点与所述继电器的线圈串联形成信号转换回路，所述继电器的常开触点一端连接高电平，另一端与可编程控制器的数字量输入模块相连。

2.如权利要求1所述的一种大容量直接试验控制台，其特征在于，所述电源回路包括供电电源进线和与供电电源进线相连的支路，所述支路包括柜内照明及通风支路、计算机电源支路、可编程控制器电源支路、控制电源支路、直流稳压电源支路、数显温度控制仪及智能控制器电源支路中的一个或多个。

3.如权利要求2所述的一种大容量直接试验控制台，其特征在于，供电电源进线上以及每个支路上均设置至少一个断路器，每个断路器均具有一个对应设置的继电器。

4.如权利要求1所述的一种大容量直接试验控制台，其特征在于，所述断路器的常闭辅助触点与所述继电器的线圈串联形成信号转换回路，具体为：所述断路器的常闭辅助触点的一端与电源的一个极性相连，所述断路器的常闭辅助触点的另一端与所述继电器的线圈的一端相连，所述继电器的线圈的另一端与电源的另一个极性相连。

5.如权利要求1所述的一种大容量直接试验控制台，其特征在于，所述继电器的常开触点与高电平连接处还设置有保险丝。

6.如权利要求1所述的一种大容量直接试验控制台，其特征在于，当所述继电器的数量为多个时，多个继电器的常开触点分别与可编程控制器的数字量输入模块的多个输入端口相连。

7.如权利要求1所述的一种大容量直接试验控制台，其特征在于，所述大容量直接试验控制台，包括至少两个多席位控制台，其中一个多席位控制台为主控制台，所述可编程控制器与主控制台相连。

8.如权利要求7所述的一种大容量直接试验控制台，其特征在于，所述断路器设置在对应的多席位控制台内，所述继电器设置在主控制台内。

9.如权利要求1-8任一项所述的一种大容量直接试验控制台，其特征在于，所述多席位控制台为六席位控制台，包括发电机励磁***监控席位，时序***控制席位，直接试验***控制席位，直接试验数采***控制席位，直接试验摄像监控席位和备用席位。

10.如权利要求9所述的一种大容量直接试验控制台，其特征在于，所述多席位控制台的外漏金属与地线之间通过扁钢线连接。