任务一 模拟断路器制作与调试

【学习目标】

1. 制作模拟断路器

2. 实现远方、就地操作断路器的功能

【设备清单】

表 1 模拟断路器制作与调试所需设备、仪器、材料

【设备简介】

1. 接触器简介

   接触器是一种依靠电磁线圈通断电来控制触头闭合与断开的自动开关，主要用于频繁接通和分断电路。它由线圈、铁芯、主触头、辅助触头等组成，线圈得电吸合，触头导通；失电则复位断开。具有控制容量大、操作可靠、可远程控制等特点，在模拟断路器中常用来模拟开关动作，实现分合闸控制与回路联锁。

   
   

2. 分/合闸线圈简介

   分合闸线圈通常包含两个独立的线圈，分别负责“合闸”与“分闸”操作。合闸线圈：通电后产生强大磁力，驱动断路器的机械机构，使触头闭合，从而接通电路。用于系统正常送电或在故障排除后恢复供电。分闸线圈：通电后产生磁力，驱动脱扣机构，使断路器快速断开，从而切断电路。用于正常操作断开电路，或在发生短路、过载等故障时，由继电保护装置触发，实现快速保护。

   
   

3. 微型断路器简介

   微型断路器是一种常用的低压保护电器，主要用于线路和设备的过载与短路保护，同时可手动分合电路。它具有体积小、动作灵敏、安装便捷、结构紧凑等特点，广泛用于配电箱、控制回路及模拟断路器装置中，作为电源控制与短路、过载保护元件。

   
   

4. 分、合闸按钮简介

   分闸按钮与合闸按钮是模拟断路器的手动控制元件，通常采用自复位式按钮，用于发出分、合闸指令。按下时回路接通，松开后自动弹开断开，分别控制分闸线圈与合闸线圈的通电动作，实现断路器手动分闸与手动合闸。按钮常配有明显标识，便于操作和识别，是电气控制与实训装置中常用的指令元件。

   
   

5. 远方、就地开关简介

   远方/就地切换开关用于切换断路器控制方式，远方可远程操控，就地为现场手动操作，防止误操作，保障调试与运行安全。

   
   

6. 分、合闸压板简介

   分闸压板与合闸压板也叫连接片、试验压板，是串接在分闸、合闸控制回路中的可断开连接装置。投入压板时，对应控制回路导通，允许分闸或合闸操作；退出压板时，回路断开，禁止相应动作，起到电气隔离和安全闭锁作用。常用于模拟断路器、继电保护回路中，方便调试、检修和防止误操作。

【软件清单】

    无

【安全事项】

1. 工作现场有 220 交流电源，要使用漏电保护器，防止短路接地，防止人身触电

2. 接线要压接端子，套端子号管并编写端子号

3. 电能表 220V 接线做好防护，防止人员误碰

4. 接线要牢固，防止脱落带电

5. 试验结束，及时断电

6. 禁止带电插拔串口，防止烧坏串口

【操作步骤】

一、通电前检查

 

1. 用万用表蜂鸣档检查是否存在短路

 

2. 确认正负极不接反，按钮、继电器接线正确

 

3. 模拟断路器置于分闸位置

 

4. 控制电源开关处于断开

 

二、设备送电

 

1.合上控制电源，观察有无冒烟、异味、异常声响

 

2.测量电源电压正常（12V/24V）

 

3.分闸灯应亮，合闸灯灭，位置指示正确

 

三、合闸操作调试

 

1.按下合闸按钮

 

2.听到继电器动作声，模拟断路器应合闸

 

3.合闸灯亮，分闸灯灭

 

4.松开按钮后保持合闸状态（自保持正常）

 

四、分闸操作调试

 

1.按下分闸按钮

 

2.继电器释放，模拟断路器分闸

 

3.分闸灯亮，合闸灯灭

 

4.动作应迅速、无卡顿、无粘连

 

六、模拟故障调试

 

1.模拟过流跳闸：接入模拟电流，使保护动作跳闸

 

2.模拟遥控分合闸：验证外部接点有效

 

3.多次连续操作 ≥10次，确认无失灵、无烧触点

 

七、调试收尾

 

1.断电，重新紧固所有接线端子

 

2.记录调试数据、动作时间、异常情况

 

3.贴上合格标识，模拟断路器可投入使用

 

八、工作终结

 

1. 回收设备、仪器、材料

 

2. 打扫卫生，清理现场

 

3. 摆好桌椅，检查遮拦

 

4. 关闭照明、门窗

附录：

附录一 modbus 规约摘录

1、作用

2、字符格式

3、

附录二 异步传输帧格式简介

1、

2、

附录三 多功能电能表标准摘录

1、通信方式

2、表地址

3、

附录四 电能表通信规约摘录

1、通信方式

2、字符格式

3、数据标识编码表

4、编写报文格式例子：如：编写读取电能表正向有功报文

5、

附录五 USB/RS-232 串口转换器驱动程序安装方法

1、

2、

【参考文献】

[1] 许晓惠. 智能电网导论. 北京：中国电力出版社，2010.

[2] 郭志忠. 电网自愈控制方案. 电力系统自动化，2005，29（10）：85-91.

[3] Leonard L. Grigsby. 电力系统稳定与控制. 原书第三版. 李相俊、李生虎、金恩淑等译. 北京：机械工业出版社，2018.

[4] GB/T 51311-2018，风光储联合发电站调试及验收标准. 北京：中国计划出版社，2019.