摘要：在现阶段，国内高校在教学之时所使用的变电站二次回路仿真实验装置的实效性是不足的，为了改变这种状况，则要研发基于弱点的断路器控制回路仿真装置。此种装置所采用的应为48v的弱电，通过相关的继电器、接触器来组成断路器控制回路，这样就可对控制操作进行模拟，使得相关人员的操作能力有大幅提升。
关键词：弱电；断路器；控制回路；仿真装置
从电力系统的角度来说，其中所出现的问题是无法在现场运行的设备中予以预演的。这样一来，学习电气专业的学生若想对这些事故有清晰的认知，能够切实将所学的理论和实际的情况联系起来，相关的仿真装置是必不可少的。结合实际操作进行显然能够取得更好的效果，所以建立仿真断路器控制实验装置是十分必要的。在当前时期，国内市场中的变电站仿真系统有很多，然而其多是满足变电站相关工作人员的切实需要，和学校教学之间的关联性并不是很大。而这个装置主要包括继电器、接触器等，并由其构成电路，这样就可实现仿真模拟，将断路器的实际状态展现出来。
1 仿真实验装置设计
我们都知道，高压断路器开关柜的实际价格是很高的，采用的是220v的直流电，如果在实验室采用这种设备是不太适宜的。所以说，实验室在设计断路器控制回路之时，较为适合的是接触器、继电器、信号灯以及控制开关的，电压应该为48v。这种实验装置能够使得断路器的实际操作展现在学生面前，使其在观察、操作的基础上能够对继电器、接触器的性能有切实的了解，而且这种装置的投入也不高，安全性也得到保证。
2 仿真实验装置工作原理
在对中断路器进行操作之时，采用手动控制开关SA就可对断路器分合进行实际操作，另外进而采用上位机来展开远程操作，此种操作和实际的操作是基本相同的。此外本电路在设计时，增加了就地操作按钮SB1和SB2，可以方便学生现场操作观察实验现象，此操作的现象和上位机操作现象一致。
（1）通过控制开关SA来对断路器手动合闸进行操作，开关旋转到预备合闸PC位置，9至10触点就会接通，断路器处于跳闸位置，继电器KCT常开触点就会呈现闭合状态，此时绿灯GN会发出闪光。把控制开关SA旋转到合闸C位置之时，5至8以及16至13触点就会接通，时间继电器KT3则会得电，这样一来，常开触点就会将合闸接触器KM1启动起来，并通过KM1常开触点来将合闸位置继电器KCC启动起来，此时红灯RD就会发出平光，表示断路器在合闸位，完成手动操作，合闸声音与信号和现场完全一致。
（2）上位机通过断路器主动合闸装置来使得断路器合闸，或者是通过继电保护动作来促使断路器跳闸的过程中，通常要会设置指示灯闪光，这样才能使得相关人员会对此予以注意。在这个设计当中，所遵循的主要原理就是不对应，简单来说，就是控制开关SA位置和断路器位置并不一致。从这个实验装置的角度来说，就要将不对应的设计原理予以有效的落实。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过上位机的操作来让时间继电器KT1获得电能，这样一来，中间继电器KC1就会启动起来，其常开触点闭合，合闸接触器KM1就会直接启动，此时，KM1的常开触点就会将合闸位置继电器KCC予以启动，常开点呈现闭合状态，手动控制开关在跳闸后TD位，从而使得触点14以及15得到接通，这就使得红灯RD闪光，这就代表着断路器处于合闸位置。控制开关SA操作断路器手动跳闸和上位机操作断路器自动跳闸，其操作过程和原理与合闸类似，不同之处是断路器事故跳闸时伴随有音响信号，即警铃响，引起值班人员的注意。
3 实验装置可完成的实验
3.1 继电器以及接触器特性的相关实验。
3.2 断路器手动分合闸实验。（1）手动合闸使得控制开关SA处于预备合闸状态之中，绿灯闪烁。在置于合闸位置时，断路器合闸，SA则回到合闸之后的位置，红灯发出平光。（2）手动跳闸使得控制开关SA在预备跳闸状态中，红灯闪烁。而在跳闸位置之时，断路器跳闸，此时控制开关SA回到跳闸后的位置，绿灯发出平光。
3.3断路器自动分合闸实验。（1）自动合闸即是自动装置出现动作之时，断路器合闸，但是控制开关SA还是在跳闸后位置，红灯闪烁。（2）自动跳闸之时，继电器出现动作，断路器跳闸，控制开关ROSA处于合闸后位置，绿灯闪烁。
4 实验装置的创新点和调试过程中遇到的问题
此装置所具有的创新点主要表现在如下两个方面：其一是电源的设计为48v的弱电，相较于现场的220v直流电来说，其安全性提高了很多，也便于实验的展开。其二就是虽然没有使用高压开关柜，但通过继电器、接触器等设计出了断路器控制回路，这就使得断路器所具有的操作性能得以展现。在对电路进行安装以及调试之时，先要对当中的部分电路展开逐个调试，在完成好调试工作以后展开整体性的调试。当然，在这个过程中需要重点关注的就是怎样选用信号灯。单从闪光回路角度来说，先选用的是LED灯，但其阻值过大，导致回路不能启动，于是需要找阻值小，直流电压为48v以下的信号灯，最后选用的信号灯为直流24V，10W的车灯，R5为100Q的可调电阻，可以根据灯的亮度来调整阻值，所有信号灯的回路正常启动。
结束语
由上可知，这个实验装置在各大高校中已经得到了较为普遍的使用。通过实践检验，该实验装置操作安全，现象逼真，使电气类学生能理论联系实际，提高了实际动手能力和实践教学质量，达到预期的效果。
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论文作者:殷一锋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/22
标签：断路器论文; 装置论文; 接触器论文; 回路论文; 操作论文; 常开论文; 继电器论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;