一种变电所一次系统模拟板及模拟板的光电电路

技术领域

本发明涉及模拟板技术领域，特别是涉及一种变电所一次系统模拟板及模拟板的光电电路。

背景技术

随着用电量的快速增加，变电站和发电厂也得到快速发展，相应地倒闸操作也越来越多，倒闸操作是一项非常严谨的工作，稍有差错就可能引起事故，从而造成损失，如果在设备实物上直接进行倒闸操作的话，仅仅是依靠变电运维人员的经验和知识判断操作的正确性，如果一旦出现问题，则无法对操作人员的人身安全、设备运行和安全用电进行保障。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种变电所一次系统模拟板及模拟板的光电电路，用于解决现有技术中直接在设备实物上进行倒闸操作的话，无法对操作人员的人身安全、设备运行和安全用电进行保障的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种变电所一次系统模拟板，包括：所述面板上设有对应进线量电柜的进线量电机构、对应压变避雷器柜的压变避雷器机构、对应配变开关柜的配变开关机构、对应光硕配变厢的第一光硕配变机构、对应光硕配变总柜的第二光硕配变机构、对应电容补偿柜的电容补偿机构和对应N个出线柜的N个出线机构；

所述进线量电机构的输入端与电源连接，所述进线量电机构的输出端通过第一总母线分别与所述压变避雷器机构和配变开关机构连接，所述配变开关机构通过第一光硕配变机构与所述第二光硕配变机构连接，所述第二光硕配电机构通过第二总母线分别与电容补偿机构和出线机构的输入端连接，所述出线机构的输出端与各个用电设备连接。

于本发明的一实施例中，所述进线量电机构包括第一指示灯、进线隔离闸刀、量电流变组件、第二指示灯和量电压变组件，所述进线隔离闸刀通过电源总闸刀与电源连接，所述第一指示灯、进线隔离闸刀、量电流变组件、第二指示灯和量电压变组件连接形成用于模拟进线量电的第一模拟线路，且所述量电流变组件内设有若干个第一发光二极管，所述量电压变组件内设有若干个第二发光二极管。

于本发明的一实施例中，所述压变避雷器机构包括压变避雷器手车、第一避雷器、检修闸刀和压变组件，所述压变避雷器手车、第一避雷器、检修闸刀和压变组件连接形成用于模拟压变避雷器的第二模拟线路，所述压变组件内设有若干个第三发光二极管。

于本发明的一实施例中，所述配变开关机构包括第三指示灯、第四指示灯、第五指示灯、配变车式开关、第二避雷器、配变流变组件、配变接地闸刀和第六指示灯，所述第三指示灯、第四指示灯、第五指示灯、配变车式开关、第二避雷器、配变流变组件、配变接地闸刀和第六指示灯形成用于模拟配变开关的第三模拟线路，所述配变流变组件内设有若干个第四发光二极管。

于本发明的一实施例中，所述第一光硕配变机构包括光硕配变组件，所述配变开关机构通过光硕配变组件与所述第二光硕配变机构连接，且所述光硕配变组件内设有若干个第五发光二极管，所述第二光硕配变机构包括第七指示灯、第八指示灯、光硕配变车式开关和第一低压流变组件，所述第七指示灯、第八指示灯、光硕配变车式开关和第一低压流变组件形成用于模拟光硕配电的第四模拟线路，且所述第一低压流变组件内设有若干个第六发光二极管，位于所述第二光硕配变机构内的第二总母线上设有若干个第七发光二极管。

于本发明的一实施例中，所述电容补偿机构包括电容闸刀、第二低压流变组件、电容器和第三避雷器，所述电容闸刀、第二低压流变组件、电容器和第三避雷器形成用于模拟电容补偿的第五模拟线路，所述电容器内设有若干个第八发光二极管，位于所述第二光硕配变机构外的第二总母线上设有若干个第九发光二极管，所述出线机构包括若干个控制闸刀，所述第二总母线通过N条出线母线和各个控制闸刀与各个用电设备连接，且所述出线母线上设有若干个发光二极管。

本发明还提供一种变电所一次系统模拟板的光电电路，包括：对应进线量电机构的进线量电模块、对应压变避雷器机构的压变避雷器模块、对应配变开关机构的配变开关模块、对应第一光硕配变机构的第一光硕配变模块、对应第二光硕配变机构的第二光硕配变模块、对应电容补偿机构的电容补偿模块和对应N个出线机构的N个出线模块；

所述进线量电模块通过第一总母线分别与所述压变避雷器模块和配变开关模块连接，所述配变开关模块通过第一光硕配变模块与所述第二光硕配变模块连接，所述第二光硕配电模块通过第二总母线分别与电容补偿模块和出线模块的输入端连接，所述出线模块的输出端与各个用电设备连接。

于本发明的一实施例中，所述进线量电模块包括第一指示灯、第二指示灯、第一发光二极管、第二发光二极管和进线隔离闸刀，所述进线隔离闸刀通过电源总闸刀与电源连接，所述电源总闸刀内设有第一继电器，所述进线隔离闸刀内设有第二继电器。

于本发明的一实施例中，所述压变避雷器模块包括压变避雷器手车和第三发光二极管，所述压变避雷器手车内设有第三继电器；所述配变开关模块包括配变车式开关、第三指示灯至第六指示灯和第四发光二极管，所述配变车式开关内设有第四继电器和第五继电器。

于本发明的一实施例中，所述第一光硕配变模块包括第五发光二极管，第二光硕配变模块包括光硕配变车式开关、第七指示灯、第八指示灯、第六发光二极管和第七发光二极管，所述光硕配变车式开关内设有第六继电器和第七继电器；所述电容补偿模块包括电容闸刀、第八发光二极管和第九发光二极管，所述出线模块包括第十发光二极管至第十三发光二极管，所述电容闸刀内设有接触器。

如上所述，本发明的一种变电所一次系统模拟板及模拟板的光电电路，具有以下有益效果：本发明通过对面板上的进线量电机构、压变避雷器机构、配变开关机构、第一光硕配变机构、第二光硕配变机构和电容补偿机构进行操作模拟，从而可以在对设备实物上进行正式倒闸操作之前，在模拟板上进行核对性模拟预演，避免了事故的发生，从而可以对操作人员的人身安全、设备运行和安全用电进行保障。

附图说明

图1为本发明实施例中公开的变电所一次系统模拟板的整体结构框图；

图2为本发明实施例中公开的进线量电机构的示意图；

图3为本发明实施例中公开的压变避雷器机构的示意图；

图4为本发明实施例中公开的配变开关机构的示意图；

图5为本发明实施例中公开的第一光硕配变机构的示意图；

图6为本发明实施例中公开的第二光硕配变机构的示意图；

图7为本发明实施例中公开的电容补偿机构的示意图；

图8为本发明实施例中公开的出线机构的示意图；

图9为本发明实施例中公开的变电所一次系统模拟板的光电电路的整体结构框图；

图10为本发明实施例中公开的进线量电模块的电路原理图；

图11为本发明实施例中公开的压变避雷器模块电路原理图；

图12为本发明实施例中公开的配变开关模块电路原理图；

图13为本发明实施例中公开的第一光硕配变模块的电路原理图；

图14为本发明实施例中公开的第二光硕配变模块的电路原理图；

图15为本发明实施例中公开的电容补偿模块和出线模块的电路原理图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例一：

请参阅图1，本发明提供一种变电所一次系统模拟板，本发明的具体实施方式为，且本发明主要针对的是10KV变电所一次系统模拟板，包括面板，面板上设有对应进线量电柜的进线量电机构、对应压变避雷器柜的压变避雷器机构、对应配变开关柜的配变开关机构、对应光硕配变厢的第一光硕配变机构、对应光硕配变总柜的第二光硕配变机构、对应电容补偿柜的电容补偿机构和对应N个出线柜的N个出线机构，N≥1且N为正整数，其中，本实施例中，N的具体数值为4，在实际应用中，N也可以取其他数值，进线量电机构的输入端与电源连接，进线量电机构的输出端通过第一总母线分别与压变避雷器机构和配变开关机构连接，配变开关机构通过第一光硕配变机构与第二光硕配变机构连接，第二光硕配电机构通过第二总母线分别与电容补偿机构和出线机构的输入端连接，出线机构的输出端与各个用电设备连接，而且面板的内部安装的UPS在变电所无电的情况下可提供模拟屏的操作电源，面板内还安装有语音报警器，从而使得面板还具有操作错误语音报警的功能；

请参阅图2，进线量电机构包括第一指示灯HL1、进线隔离闸刀QS2、量电流变组件、第二指示灯HL2和量电压变组件，进线隔离闸刀QS2通过电源总闸刀QS1与电源连接，第一指示灯HL1、进线隔离闸刀QS2、量电流变组件、第二指示灯HL2和量电压变组件连接形成用于模拟进线量电的第一模拟线路，且量电流变组件内设有若干个第一发光二极管V1，量电压变组件内设有若干个第二发光二极管V2，其中，量变流变组件和量电压变组件均起到计量的作用，在实际的变电所厂房内会设有计量柜，计量柜内会安装有计量表，计量表会显示量变流变组件和量电压变组件检测的电流和电压的差值，从而可以计算出用电的度数；

请参阅图3，压变避雷器机构包括压变避雷器手车HAL、第一避雷器、检修闸刀QK1和压变组件，压变避雷器手车HAL、第一避雷器、检修闸刀QK1和压变组件连接形成用于模拟压变避雷器的第二模拟线路，压变组件内设有若干个第三发光二极管V3，其中，第一避雷器和检修闸刀都QK1是设置在压变避雷器手车HAL内的，并且检修闸刀QK1与压变避雷器手车HAL同开同闭，压变组件是用于检测第一总线上的电压差的。

请参阅图4，配变开关机构包括第三指示灯HL3、第四指示灯HL4、第五指示灯HL5、配变车式开关BAL1、第二避雷器、配变流变组件、配变接地闸刀QK2和第六指示灯HL6，第三指示灯HL3、第四指示灯HL4、第五指示灯HL5、配变车式开关BAL1、第二避雷器、配变流变组件、配变接地闸刀QK2和第六指示灯HL6形成用于模拟配变开关的第三模拟线路，配变流变组件内设有若干个第四发光二极管V4，其中，第三指示灯HL3为黄色灯，第四指示灯HL4为绿色灯，第五指示灯HL5为红色灯，配变流变组件不仅用于监测第一总母线的电流，还可以起到过流保护的作用；

请参阅图5和图6，第一光硕配变机构包括光硕配变组件，配变开关机构通过光硕配变组件与第二光硕配变机构连接，其中，光硕配变组件为变压器，且光硕配变组件内设有若干个第五发光二极管V5，第二光硕配变机构包括第七指示灯HL7、第八指示灯HL8、光硕配变车式开关BAL2和第一低压流变组件，第七指示灯HL7、第八指示灯HL8、光硕配变车式开关BAL2和第一低压流变组件形成用于模拟光硕配电的第四模拟线路，且第一低压流变组件内设有若干个第六发光二极管V6，位于第二光硕配变机构内的第二总母线上设有若干个第七发光二极管V7，其中，第七指示灯HL7为绿色灯，第八指示灯HL8为红色灯，第一低压流变组件的作用是用于监测第二总母线的电流，还可以监测电容补偿模块工作情况；

请参阅图7和图8，电容补偿机构包括电容闸刀CK、第二低压流变组件、电容器和第三避雷器，电容闸刀CK、第二低压流变组件、电容器和第三避雷器形成用于模拟电容补偿的第五模拟线路，电容器内设有若干个第八发光二极管V8，位于第二光硕配变机构外的第二总母线上设有若干个第九发光二极管V9，出线机构包括若干个控制闸刀，第二总母线通过N条出线母线和各个控制闸刀与各个用电设备连接，且出线母线上设有若干个发光二极管，其中，因为在本实施例中，N的具体数值为4，则有4个出线机构，每个出线机构内都设有一条出线母线，每条出线母线上也都设有发光二极管，所以第一出线母线上和第四出线母线上分别设有第十发光二极管V10至第十三发光二极管V13。

实施例二：

请参阅图9，本发明提供了一种变电所一次系统模拟板的光电电路，本发明的具体实施方式为，包括：对应进线量电机构的进线量电模块、对应压变避雷器机构的压变避雷器模块、对应配变开关机构的配变开关模块、对应第一光硕配变机构的第一光硕配变模块、对应第二光硕配变机构的第二光硕配变模块、对应电容补偿机构的电容补偿模块和对应N个出线机构的N个出线模块。

请参阅图10，进线量电模块包括第一指示灯、第二指示灯、第一发光二极管、第二发光二极管和进线隔离闸刀，以下选择第一指示灯HL1、第二指示灯HL2、第一发光二极管V1、第二发光二极管V2和进线隔离闸刀QS2为例来进行说明。

进线隔离闸刀QS2通过电源总闸刀QS1与电源连接，电源总闸刀QS1内设有第一继电器KA1，第一继电器KA1包括第一继电器线圈和第一继电器常开触点，第一常开触点用于控制第一指示灯HL1的亮灭，进线隔离闸刀QS2内设有第二继电器KA2，第二继电器KA2包括第二继电器线圈和第二继电器常开触点，第二继电器常开触点KA2用于控制第二指示灯HL2、第一发光二极管V1和第二发光二极管V2的亮灭；

其中，当操作员将电源总闸刀QS1闭合时，第一继电器线圈通电，然后第一继电器常开触点闭合，此时第一指示灯HL1亮起，模拟板上的第一指示灯HL1亮起说明总电源已经通电，当操作员将进线隔离闸刀QS2闭合，第二继电器线圈通电，然后第二继电器常开触点闭合，此时第二指示灯HL2、第一发光二极管V1和第二发光二极管V2亮起，模拟板上的第二指示灯HL2、第一发光二极管V1和第二发光二极管V2亮起说明第一总母线、量电流变组件和量电压变组件都处于通电的状态。

请参阅图11，压变避雷器模块包括压变避雷器手车和第三发光二极管，以下选择压变避雷器手车HAL和第三发光二极管V3为例来进行说明。

压变避雷器手车HAL内设有第三继电器KA3，第三继电器KA3包括第三继电器线圈和第三继电器常开触点，第二继电器常开触点和第三继电器常开触点用于控制第三发光二极管V3的亮灭，其中，当操作员将压变避雷器手车HAL推进去时，第三继电器线圈通电，然后第三继电器常开触点闭合，若进线隔离闸刀QS2也闭合时，第二继电器常开触点也会闭合，从而使得第三发光二极管V3亮起，模拟板上的第三发光二极管V3亮起说明压变组件处于通电的状态。

请参阅图12，配变开关模块包括配变车式开关、第三指示灯至第六指示灯和第四发光二极管，以下选择配变车式开关BAL1、第三指示灯HL3至第六指示灯HL6和第四发光二极管V4为例来进行说明。

配变车式开关BAL1内设有第四继电器KA4和第五继电器KA5，第四继电器KA4包括第四继电器线圈、第四继电器常开触点和第四继电器常闭触点，第五继电器KA5包括第五继电器线圈、第五继电器常开触点和第五继电器常闭触点，第四常开触点和第五常开触点用于控制第三指示灯HL3和第四指示灯HL4的亮灭，第五常开触点还用于控制第六指示灯HL6和第四发光二极管V4的亮灭，第四常闭触点和第五常闭触点用于控制第五指示灯HL5的亮灭，其中，当操作员将配变车式开关BAL1推到配变车式开关实验位置时，第四继电器线圈通电，然后第四继电器常开触点闭合和第四继电器常闭触点断开；

同时第三指示灯HL3和第四指示灯HL4亮起，并且此时就算第四继电器常闭触点断开，第五指示灯HL5也是亮起的，当操作员将配变车式开关BAL1推到配变车式开关工作位置时，第五继电器线圈通电，然后第五继电器常开触点闭合和第五继电器常闭触点断开，此时第三指示灯HL3、第四指示灯HL4、第六指示灯HL6和第四发光二极管V4亮起，并且此时就算第五继电器常闭触点断开，第五指示灯HL5也是亮起的；

模拟板上的第三指示灯HL3为黄灯，第四指示灯HL4为绿灯，第五指示灯HL5为红灯，第三指示灯HL3用于显示配变车式开关BAL1储能的情况，第四指示灯HL4用于显示配变车式开关BAL1合闸的情况，第五指示灯HL5用于显示配变车式开关BAL1分闸的情况，第六指示灯HL6用于显示光硕配变带电的情况，模拟板上的第四发光二极管V4亮起说明配变流变组件处于通电的状态。

请参阅图13和图14，第一光硕配变模块包括第五发光二极管，第二光硕配变模块包括光硕配变车式开关、第七指示灯、第八指示灯、第六发光二极管和第七发光二极管，以下选择第五发光二极管V5、光硕配变车式开关BAL2、第七指示灯HL7、第八指示灯HL8、第六发光二极管V6和第七发光二极管V7为例来进行说明。

第五继电器常开触点也用于控制第五发光二极管的亮灭，当第五继电器线圈通电时，第五继电器常开触点闭合，使得第五发光二极管V5亮起，模拟板上的第五发光二极管V5亮起说明光硕配变组件处于通电的状态，光硕配变车式开关BAL2内设有第六继电器KA6和第七继电器KA7，第六继电器KA6包括第六继电器线圈、第六继电器常开触点和第六继电器常闭触点，第七继电器KA7包括第七继电器线圈、第七继电器常开触点和第七继电器常闭触点，第六继电器常开触点和第七继电器常开触点用于控制第七指示灯HL7的亮灭，第七继电器常开触点还用于控制第六发光二极管V6和第七发光二极管V7的亮灭，第六继电器常闭触点和第七继电器常闭触点用于控制第八指示灯HL8的亮灭；

其中，当操作员将光硕配变车式开关BAL2推到光硕配电车式开关实验位置时，第六继电器线圈通电，然后第六继电器常开触点闭合和第六继电器常闭触点断开，此时第七指示灯HL7亮起，并且就算第六继电器常闭触点断开，第八指示灯HL8还是继续亮起，当操作员将光硕配变车式开关BAL2推到光硕配变开关工作位置时，第七继电器线圈通电，然后第七继电器常开触点闭合和第七继电器常闭触点断开，此时第七指示灯HL7、第六发光二极管V6和第七发光二极管V7亮起，并且就算第七继电器常闭触点断开时，第八指示灯HL8还是继续亮起，模拟板上的第七指示灯HL7为绿灯，第八指示灯HL8为红灯，并且第七指示灯HL7用于显示光硕配变开关BAL2合闸的情况，第八指示灯HL8用于显示光硕配变开关BAL2分闸的情况，模拟板上的第六发光二极管V6和第七发光二极管V7亮起说明第一低压流变组件和位于第二光硕配变模块内的第二总母线均处于通电的状态。

请参阅图15，电容补偿模块包括电容闸刀、第八发光二极管和第九发光二极管，出线模块包括第十发光二极管至第十三发光二极管，以下选择电容闸刀CK、第八发光二极管V8、第九发光二极管V9、第十发光二极管V10至第十三发光二极管V13为例来进行说明。

电容闸刀CK内设有接触器KM，接触器KM用于控制第八发光二极管V8的亮灭，第七继电器常开触点用于控制第九发光二极管V9至第十三发光二极管V13的亮灭，由上述内容可以，本实施例中出线模块的数量为4个，则每个出线模块内均设有一条出线母线，其中，当操作员将电容闸刀CK闭合时，接触器常开触点闭合，然后第八发光二极管V8亮起，当第七继电器线圈通电，第七继电器常开触点闭合时，然后第九发光二极管V9至第十三发光二极管V13亮起，模拟板上的第八发光二极管V9亮起说明电容器处于通电的状态，第九发光二极管V9亮起说明位于第二光硕配变模块外的第二总母线处于通电的状态，第十发光二极管V10至第十三发光二极管V13亮起说明第一出线母线至第四出线母线均处于通电的状态。

具体的说，本发明采用指示灯和发光二极管显示电流的运动方向，当控制闸刀与各个用电设备连接的线路上出现问题时，只需要断开控制闸刀即可，当控制闸刀与第二光硕配变模块连接线路上，也就是出线母线或者第二总母线上出现问题时，需要断开光硕配变车式开关BAL2，当电容补偿模块上电容闸刀CK与电容器连接的线路上出现问题时，只需要断开电容闸刀CK即可，但当电容闸刀CK与第二光硕配变模块连接线路上，也就是第二总母线出现问题时，需要断开光硕配变车式开关BAL2，当光硕配变车式开关BAL2通过第一光硕配变模块与配变开关模块连接的线路上出现问题时，需要断开配变车式开关BAL1，当配变车式开关BAL1与进线量电模块连接线路上，也就是第一总母线上出现问题时，则就需要断开电源总闸刀QS1。

综上所述，本发明通过对面板上的进线量电机构、压变避雷器机构、配变开关机构、第一光硕配变机构、第二光硕配变机构和电容补偿机构进行操作模拟，从而可以在对设备实物上进行正式倒闸操作之前，在模拟板上进行核对性模拟预演，避免了事故的发生，可以对操作人员的人身安全、设备运行和安全用电进行保障。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。