非全相保护校验系统的制作方法

1.本发明属于供电技术领域，具体涉及一种非全相保护校验系统。


背景技术：

2.对电气设备进行校验，是保证整个变电站乃至电力系统的稳定性、可靠性和安全性的重要措施。在220v及以上电压等级的电网中，普遍采用分相操作的断路器。电力系统在运行时，由于设备故障或电网故障等原因，断路器三相可以断开一相或两相，造成非全相运行；并且保护装置置入采用单相重合闸或综合重合闸方式，在等待重合期间，系统也处于非全相运行状态。当电力系统处于非全相运行状态时，电力系统中出现的负序、零序等分量对电气设备产生一定的危害；还会使系统中的一些保护装置处于启动状态，当系统发生振荡时，可能会误跳运行回路。
3.目前没有一种专门用于非全相保护校验工作的试验仪器，实际校验的过程中需要一人用短接线短接跳合闸回路和控制电源正电，一人监护、一人在录波器处观察非全相动作，该过程耗费大量的人力，且用短接线短接跳合闸的过程中容易产生火花，安全性较低。由于设备区和保护间较远，验收及校验工作中的通讯一般通过对讲机或手机实现通讯，容易受信号影响未报告清楚需要重复报告，浪费时间，工作效率较低。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种非全相保护校验系统，旨在能够接在现场的控制电源与端子箱上，通过计时器的计时直接观察非全相保护过程，省时省力，提高工作效率。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种非全相保护校验系统，包括依次串联的正电端子、三相电路以及负电端子，所述三相电路包括并联的a相电路、b相电路以及c相电路，所述a相电路、b相电路以及c相电路分别包括串联设置的单相分合闸按钮、接线端以及预置开关，所述预置开关包括第一合位和第二合位，三个所述预置开关的所述第一合位并联，三个所述预置开关的所述第二合位并联，所述正电端子与所述三相电路之间还设有三相分合闸按钮，所述三相分合闸按钮分别连接于三个所述接线端；
6.所述非全相保护校验系统还包括计时器，所述计时器连接于三个第一合位与所述负电端子之间，所述计时器用于在两端的压差满足预设电压时开始计时，并在不满足预设电压时停止计时。
7.在一种可能的实现方式中，所述预置开关包括间隔设置的第一金属件和第二金属件，以及连接于所述第一金属件和所述第二金属件之间的绝缘件，所述第一金属件形成所述第一合位，所述第二金属件形成所述第二合位，所述第一金属件、所述第二金属件以及所述绝缘件组成工型支架；
8.所述预置开关还包括开关杆，所述开关杆用于切换与所述第一金属件或所述第二金属件接触。
9.一些实施例中，所述开关杆的一端通过转轴连接于所述接线端，另一端用于转动
实现与所述第一金属件或所述第二金属件接触；
10.所述预置开关还包括与所述转轴固接的控制电机，三个所述预置开关上的所述控制电机通讯连接。
11.一些实施例中，所述预置开关还包括设于所述第一金属件和所述第二金属件之间的电磁控制组件，所述电磁控制组件包括两个间隔分布的永磁体、设于所述永磁体内的励磁线圈、以及位于两个所述永磁体之间的铁芯，所述铁芯与所述接线端电连接，且与所述开关杆固接；
12.当所述铁芯磁吸于其中一个所述永磁体时，所述开关杆与所述第一金属件接触；当所述铁芯磁吸于另一个所述永磁体时，所述开关杆与所述第二金属件接触。
13.一些实施例中，所述第一合位和所述第二合位上分别设有金属弹片。
14.在一种可能的实现方式中，所述三相分合闸按钮连接有三根导线，所述非全相保护校验系统还包括接线组件，所述接线组件包括：
15.上夹板，所述上夹板底面间隔设有三个上接片，相邻两个所述上接片之间绝缘，三个所述上接片分别与三个所述预置开关一一对应连接；
16.下夹板，所述下夹板顶面间隔设有三个下接片，相邻两个所述下接片之间绝缘，三个所述下接片分别与三个所述上接片上下一一对应，以形成所述接线端，三个下接片分别与三个单相分合闸按钮一一对应连接；以及
17.调节件，连接于所述上夹板和所述下夹板之间，用于带动所述上夹板靠近或远离所述下夹板，以实现所述上接片和所述下接片对接并夹紧所述导线。
18.一些实施例中，所述上接片的下表面和所述下接片的上表面分别设有防滑纹。
19.一些实施例中，所述调节件为螺栓，所述螺栓的端部设有抵接于所述下夹板底部的限位块；
20.所述上夹板上设有与所述螺栓配合的螺纹通孔，所述下夹板上设有供所述螺栓贯穿的安装通孔。
21.一些实施例中，所述上夹板包括上下叠设的第一板体和第二板体，所述调节件为设于所述第二板体和所述下夹板之间的挡块，所述第一板体和所述第二板体之间连接有弹簧，所述弹簧具有使所述第二板体远离所述第一板体的预紧力。
22.一些实施例中，所述挡块为楔形块，所述挡块在所述下夹板的相对两侧分别设置，两个所述挡块上的斜面相对朝向，并用于对所述第二板体进行导滑；
23.所述下夹板的相对两侧设有用于磁吸所述挡块的电磁铁。
24.本技术实施例中，与现有技术相比，本实施例非全相保护校验系统可以与端子箱内的电路进行对应连接，并且通过对本实施例中的a相电路、b相电路和c相电路的控制，模拟端子箱内的非全相情况，进而激发非全相保护动作，通过设置计时器，可通过非全相和全相状态电压的变化启闭计时器，进而实现计时器对非全相保护动作的计时，相比于传统人员通过短接线直接操作，省时省力，提高了工作效率；并且可以就地检验非全相关保护动作的正确性，不需要多个工作人员之间相互汇报，免去了通过查看故障录波器测定动作时间的工作步骤，大大节约了现场验收工作的时间，保证及时送点。
附图说明
25.图1为本发明实施例提供的非全相保护校验系统的工作原理图；
26.图2为本发明实施例采用的试验(1)的工作原理图；
27.图3为本发明实施例采用的试验(2)的工作原理图；
28.图4为本发明实施例一采用的预置开关的结构示意图；
29.图5为本发明实施例二采用的预置开关的局剖结构示意图；
30.图6为本发明实施例一采用的接线组件的结构示意图；
31.图7为本发明实施例二采用的接线组件的结构示意图；
32.图8为本发明实施例二采用的接线组件的使用状态示意图。
33.附图标记说明：
34.10-正电端子；
35.20-三相电路；21-a相电路；22-b相电路；23-c相电路；24-单相分合闸按钮；25-接线端；
36.30-负电端子；
37.40-三相分合闸按钮；41-导线；
38.50-计时器；
39.60-预置开关；61-第一合位；62-第二合位；63-第一金属件；64-第二金属件；65-绝缘件；66-开关杆；67-转轴；68-控制电机；69-金属弹片；
40.70-接线组件；71-上夹板；711-第一板体；712-第二板体；713-弹簧；72-下夹板；73-螺栓；731-限位块；74-上接片；75-下接片；76-防滑纹；77-挡块；78-电磁铁；79-限位绳；
41.80-电磁控制组件；81-永磁体；82-铁芯；83-励磁线圈。
具体实施方式
42.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
43.请一并参阅图1至图8，现对本发明提供的非全相保护校验系统进行说明。所述非全相保护校验系统，包括依次串联的正电端子10、三相电路20以及负电端子30，三相电路20包括并联的a相电路21、b相电路22以及c相电路23，a相电路21、b相电路22以及c相电路23分别包括串联设置的单相分合闸按钮24、接线端25以及预置开关60，预置开关60包括第一合位61和第二合位62，三个预置开关60的第一合位61并联，三个预置开关60的第二合位62并联，正电端子10与三相电路20之间还设有三相分合闸按钮40，三相分合闸按钮40分别连接于三个接线端25；非全相保护校验系统还包括计时器50，计时器50连接于三个第一合位61与负电端子30之间，计时器50用于在两端的压差满足预设电压时开始计时，并在不满足预设电压时停止计时。
44.可选的，计时器50为工业计时器50，当两端的电压满足预设值时才会开启，从而计时；当不满足预设值时关闭，进而停止计时；计时器50的型号具体可为jdm11-6t。
45.本实施例提供的非全相保护校验仪器，使用时将三相分合闸按钮40与端子箱连接，且三相分合闸按钮40的三个导线41分别对应端子箱内的a相、b相和c相，进而实现端子
箱内的相应端子连接至本实施例中的a相电路21、b相电路22和c相电路23上，具体有如下两种情况：
46.(1)当进行模拟初始状态为三相分闸，可按下三相分合闸按钮40至a相电路、b相电路和c相电路均为分闸，控制三相其中之一的单相分合闸按钮24至合闸，实现非全相运行状态，此时三个接线端25与端子箱内的合闸相连。正电端子10与端子箱内的合闸的 110v正电连接，负电端子30与端子箱内的合闸的-110v负电连接；
47.(2)当进行模拟初始状态为三相合闸，可按下三相分合闸按钮40至a相电路、b相电路和c相电路均为合闸，控制三相其中之一的单相分合闸按钮24至分闸，实现非全相运行状态，此时三个接线端25与端子箱内的分闸相连。正电端子10与端子箱内的合闸的 110v正电相连，负电端子30不连接。
48.当进行试验(1)时，需先将端子箱内的三相断路器均处于分位，选择试验的相别，例如模拟a相合闸，实现非全相运行状态，拨动a相电路21中的预置开关60至第一合位61，拨动b相电路22和c相电路23中的预置开关60至第一合位61和第二合位62之间(即不与第一合位61连接，也不与第二合位62连接)，通过按下a相电路21中的单相分合闸按钮24，实现a相电路21合闸，a相电路21带正电，此时计时器50两端电压为220v直流电，开始计时，当非全相保护动作时，a相电路21中的单向分合闸按钮24跳开，a相电路21带负电，计时器50两端电压为0v时停止计时，完成保护动作计时过程，模拟b相电路22和c相电路23时同理，对应的预置开关60置于第一合位61。
49.当进行试验(2)时，需先将端子箱内的三相断路器均处于合位，选择试验的相别，例如模拟a相跳闸，实现非全相运行状态，拨动a相电路21中的预置开关60至第一合位61，拨动b相电路22和c相电路23中的预置开关60至第二合位62，通过控制a相电路21中的单相分合闸按钮24，实现a相电路21分闸，a相电路21带正电，负电通过其他相电路(b相电路22和c相电路23)反馈到计时器50，此时计时器50两端的电压为220v直流电，开始计时，当非全相保护动作时，b相电路和c向电路的单向分合闸按钮24跳开，a相电路21、b相电路22和c相电路23均带正电，计时器50两端电压为0v，停止计时，完成保护动作计时过程，模拟b相电路22和c相电路23时同理，对应的预置开关60置于第一合位61，其他相预置开关60置于第二合位62。
50.与现有技术相比，本实施例非全相保护校验系统可以与端子箱内的电路进行对应连接，并且通过对本实施例中的a相电路21、b相电路22和c相电路23的控制，模拟端子箱内的非全相情况，进而激发非全相保护动作，通过设置计时器50，可通过非全相和全相状态电压的变化启闭计时器50，进而实现计时器50对非全相保护动作的计时，相比于传统人员通过短接线直接操作，省时省力，提高了工作效率；并且可以就地检验非全相关保护动作的正确性，不需要多个工作人员之间相互汇报，免去了通过查看故障录波器测定动作时间的工作步骤，大大节约了现场验收工作的时间，保证及时送电。
51.在一些实施例中，上述预置开关60的一种具体实施方式可以采用如图4至图5所示结构。参见图4至图5，预置开关60包括间隔设置的第一金属件63和第二金属件64，以及连接于第一金属件63和第二金属件64之间的绝缘件65，第一金属件63形成第一合位61，第二金属件64形成第二合位62，第一金属件63、第二金属件64以及绝缘件65组成工型支架；预置开关60还包括开关杆66，开关杆66用于切换与第一金属件63或第二金属件64接触。第一金属
件63和第二金属件64通过绝缘件65连接在一起，即保证第一合位61和第二合位62之间互不影响，还方便开关杆66在第一金属件63和第二金属件64之间切换，方便对试验(1)或(2)中的不同相模拟。
52.在一些实施例中，上述开关杆66的一种具体实施方式可以采用如图4所示结构。参见图5，开关杆66的一端通过转轴67连接于接线端25，另一端用于转动实现与第一金属件63或第二金属件64接触；预置开关60还包括与转轴67固接的控制电机68，三个预置开关60上的控制电机68通讯连接。通过开启电机，电机带动开关杆66的转动端绕顺时针或逆时针转动，实现开关杆66的自由端朝向第一金属件63转动或第二金属件64转动，切换第一合位61和第二合位62接触状态。三个电机通讯连接，可直接联动操作a相电路21、b相电路22和c相电路23中各自预置开关60的动作。通过电机控制三相电路中的预置开关状态，方便直接切换试验(1)和试验(2)。
53.具体地，三个电机可通讯连接至控制终端中，可在控制终端内输入试验(1)和试验(2)中各自的a相、b相以及c相预置开关60状态，进而在需要调节预置开关60的时候，直接在控制终端输入试验(1)以及需要合闸的相位(例如a相)，即可自动实现对应的预置开关状态。
54.在一些实施例中，上述预置开关60的一种变形实施方式可以采用如图5所示结构。参见图5，预置开关60还包括设于第一金属件63和第二金属件64之间的电磁控制组件80，电磁控制组件80包括两个间隔分布的永磁体81、设于永磁体81内的励磁线圈83、以及位于两个永磁体81之间的铁芯82，铁芯82与接线端25电连接，且与开关杆66固接；当铁芯82磁吸于其中一个永磁体81时，开关杆66与第一金属件63接触；当铁芯82磁吸于另一个永磁体81时，开关杆66与第二金属件64接触。通过将永磁体81上的励磁线圈83接到单独的电源上，通过电源控制流入励磁线圈83中的电流，切换两个永磁体81中的其中之一产生强磁场吸引铁芯82，进而铁芯82在移动的过程中带动开关杆66移动实现与第一金属件63或第二金属件64的接触。通过电磁控制组件80带动开关杆66移动，实现预制开关60状态的切换，动作迅速且精准，提高校验过程的效率。
55.需要说明的是，两个永磁体81和铁芯82之间均设有恢复弹簧，恢复弹簧可在励磁线圈83断电后推动铁芯远离永磁体81。则两个永磁体81的励磁线圈83均断电的情况下，铁芯82处于两个永磁体81的中间位置，此时开关杆66不与第一合位61接触，也不与第二合位62接触。
56.在一些实施例中，上述第一合位61和第二合位62的一种改进实施方式可以采用如图4所示结构。参见图4，第一合位61和第二合位62上分别设有金属弹片69。不论预置开关60上的开关杆66是通过电机控制还是电磁控制组件80控制，开关杆66在靠近第一合位61或第二合位62的时候，都是先接触其上的金属弹片69，通过金属弹片69的弹性特点，可以缓冲开关杆66对第一合位61或第二合位62的冲击力，延长预置开关60的使用寿命。
57.在一些实施例中，上述接线端25的一种具体实施方式可以采用如图6至图7所示结构。参见图6至图7，三相分合闸按钮40连接有三根导线41，非全相保护校验系统还包括接线组件70，接线组件70包括上夹板71、下夹板72以及调节件，上夹板71底面间隔设有三个上接片74，相邻两个上接片74之间绝缘，三个上接片74分别与三个预置开关60一一对应连接；下夹板72顶面间隔设有三个下接片75，相邻两个下接片75之间绝缘，三个下接片75分别与三
个上接片74上下一一对应，以形成接线端25，三个下接片75分别与三个单相分合闸按钮24一一对应连接；调节件连接于上夹板71和下夹板72之间，用于带动上夹板71靠近或远离下夹板72，以实现上接片74和下接片75对接并夹紧导线41。
58.在实际组装过程中，先将上夹板71和下夹板72之间分开，将三相分合闸按钮40上的三根导线41分别置于三个下夹板72上，然后通过调节件带动上夹板71靠近下夹板72，直至上夹板71上的上接片74与下夹板72上的下接片75接触，并实现对导线41的夹紧。该结构通过上夹板71的运动，可实现三个接线端25与三相分合闸按钮40上的三根导线41同时连接，组装效率较高。
59.在一些实施例中，上述上接片74和所述下接片75的一种改进实施方式可以采用如图6至图7所示结构。参见图6至图7，上接片74的下表面和下接片75的上表面分别设有防滑纹76。通过设置防滑纹76，提高对导线41夹紧的稳固性，提高电连接的准确性。
60.在一些实施例中，上述调节件的一种具体实施方式可以采用如图6所示结构。参见图6，调节件为螺栓73，螺栓73的端部设有抵接于下夹板72底部的限位块731；上夹板71上设有与螺栓73配合的螺纹通孔，下夹板72上设有供螺栓73贯穿的安装通孔。螺栓73从上至下依次与螺纹通孔和安装通孔配合，其中与螺纹通孔螺纹配合，与安装通孔间隙配合；限位块731位于下夹板72的下方，进而在螺栓73转动的时候，由于上夹板71与其螺纹配合，上夹板71会随螺栓73的转动上下移动，进而实现上夹板71靠近或远离下夹板72。调节件使用螺栓73成本较低，安装简便，并且操作过程简便。
61.在一些实施例中，上述调节件的一种变形实施方式可以采用如图7所示结构。参见图7，上夹板71包括上下叠设的第一板体711和第二板体712，调节件为设于第二板体712和下夹板72之间的挡块77，第一板体711和第二板体712之间连接有弹簧713，弹簧713具有使第二板体712远离第一板体711的预紧力。在安装前，挡块77支撑在第二板体712和下夹板72之间，弹簧713压缩，可将三相分合闸按钮40上的导线41放至下接片75上，然后拿出挡块77，弹簧713回弹，立刻驱动第二板体712靠近下夹板72实现对导线41的夹紧。该结构安装过程迅速，可快速进入校验过程，提高效率。
62.在一些实施例中，所述挡块77的一种具体实施方式可以采用如图7所示结构。参见图7，挡块77为楔形块，挡块77在下夹板72的相对两侧分别设置，两个挡块77上的斜面相对朝向，并用于对第二板体712进行导滑；下夹板72的相对两侧设有用于磁吸挡块77的电磁铁78。挡块77为楔形形状，当电磁铁78吸引挡块77的时候，磁吸力克服弹簧713的弹力，挡块77靠近电磁铁78移动，且挡块77上的斜面逐渐推动第二板体712，使得第二板体712上升，弹簧713受压，此时可松开导线41；安装导线41的时候，电磁铁78断电，弹簧713回弹，第二板体712的两侧挤压挡块77，挡块77远离电磁铁78移动。
63.具体地，下夹板72的相对两侧还设有与挡块77连接的限位绳79，防止挡块77移出的距离过远无法被电磁铁78吸引。
64.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。