本实用新型涉及电力系统故障模拟装置领域，特别涉及一种故障模拟展示装置。
背景技术：
时间-电压型保护装置是具有保护功能和时间-电压型逻辑的配网自动化控制终端，以电压和时间为判据，当有故障时，变电站时间-电压型保护装置检测到故障电流先跳闸，线路没电对应分段开关上的时间-电压型保护装置检测失压跳闸，到了重合闸时间，变电站时间-电压型保护装置重合，线路有电，分段开关上的时间-电压型保护装置检测到电压，延时合闸，计算时间，如果某个开关合闸到故障跳时，变电站立即跳闸，装置根据时间判据判断故障点是否在前方，如果在前方置闭锁合闸标志，下次变电站开关重合，到这个分段开关时，时间-电压型保护装置闭锁合闸，把故障点隔离。由于电力系统的复杂性，在生产测试和展示配网时间-电压型保护装置往往遇到该逻辑过于复杂，无法通过三言两语可表述清楚，缺乏一种可直观测试配网时间-电压型保护装置逻辑的装置。这使研发生产的过程中，碰到许多因逻辑操作不正确的问题，导致研发效率，测试效率严重低下。进一步在展示该时间-电压型保护装置时无法直观清晰地展示给客户。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种故障模拟展示装置，能够直观展示时间-电压型保护装置的逻辑。
根据本实用新型的第一方面，提供一种故障模拟展示装置，包括：时间-电压型保护装置,所述时间-电压型保护装置分别和所述模拟断路器模块及故障电流发生模块连接；
故障电流发生模块，用于产生故障电流；
模拟断路器模块，用于模拟高压断路器动作；
模拟显示模块，用于显示所述模拟断路器模块的状态。
有益效果：本实用新型通过故障电流发生模块产生故障电流给时间-电压型保护装置，时间-电压型保护装置检测到故障电流后控制模拟断路器模块动作，并通过模拟显示模块显示模拟断路器模块动作，从而直观显示时间-电压型保护装置的逻辑。
作为上述方案的进一步改进，所述模拟显示模块上设有状态指示灯，所述状态指示灯和所述模拟断路器模块连接，所述模拟断路器模块控制所述状态指示灯的开闭。通过状态指示灯的开闭直观显示模拟断路器模块动作。
作为上述方案的进一步改进，所述故障电流发生模块包括交流接触调压器和开关控制电路，所述交流接触调压器用于产生电流和电压模拟量，所述开关控制电路包括模拟故障按钮，所述模拟故障按钮的一端与所述交流接触调压器连接，所述模拟故障按钮的另一端与所述时间-电压型保护装置连接。所述开关控制电路控制交流接触调压器及所述时间-电压型保护装置之间电路的通断，当开关电路导通时故障电流传输至时间-电压型保护装置。
作为上述方案的进一步改进，所述模拟断路器模块包括合闸按钮、分闸按钮、断路器和继电器，所述合闸按钮的两端分别和电源及所述断路器的合闸脱扣器hq连接，所述分闸按钮的两端分别和电源及所述断路器的分闸脱扣器tq连接，所述时间-电压型保护装置的分闸出口和所述断路器的分闸脱扣器tq连接，所述时间-电压型保护装置的合闸出口和所述断路器的合闸脱扣器hq连接，所述断路器的开关按钮与所述继电器连接。
作为上述方案的进一步改进，所述状态指示灯包括分闸指示灯l1、合闸指示灯l2和储能指示灯l3，所述分闸指示灯l1、合闸指示灯l2和储能指示灯l3分别和所述继电器连接。
作为上述方案的进一步改进，本实用新型还包括第一限流电阻r1、第二限流电阻r2和第三限流电阻r3，所述第一限流电阻r1和分闸指示灯l1依次串联并通过所述继电器的常闭触点连接在电源回路上；所述第二限流电阻r2和合闸指示灯l2依次串联并通过所述继电器的常开触点连接在电源回路上；所述第三限流电阻r3和分闸指示灯l1依次串联并通过所述继电器的常开触点连接在电源回路上。
作为上述方案的进一步改进，还包括通讯管理单元、监控计算机和显示器，通讯管理单元用于连接所述监控计算机及时间-电压型保护装置，所述显示器和监控计算机连接。监控计算机记录时间-电压型保护装置的自动隔离故障的各状态和故障信息，方便查看历史记录和分析。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；
图1为本实用新型较佳实施例故障模拟展示装置的原理框图；
图2为本实用新型较佳实施例模拟显示模块的结构示意图；
图3为本实用新型较佳实施例时间-电压型保护装置的原理框图；
图4为本实用新型较佳实施例中故障模拟展示装置的电路原理图。
具体实施方式
本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
参见图1及图2，一种故障模拟展示装置，包括模拟显示模块100、模拟断路器模块300、故障电流发生模块200和时间-电压型保护装置400，时间-电压型保护装置400分别和模拟断路器模块300及故障电流发生模块200连接，模拟显示模块100上设有状态指示灯101，状态指示灯101和模拟断路器模块300连接。所述故障电流发生模块200用于模拟产生故障电流并把故障电流传输至时间-电压型保护装置400，时间-电压型保护装置400检测到故障电流后通过模拟断路器模块300控制状态指示灯101的状态，从而在模拟显示模块100上直观显示。具体的，所述状态指示灯101包括分闸指示灯l1、合闸指示灯l2和储能指示灯l3。
本实用新型通过故障电流发生模块200产生故障电流给时间-电压型保护装置400，时间-电压型保护装置400检测到故障电流后通过模拟断路器模块300控制模拟显示模块100上的状态指示灯101的开关变化，从而直观显示时间-电压型保护装置400的逻辑。
参见图2，本实施例模拟分别安装在开关fb1、s1、s2、l、s3、s4和fb2上的时间-电压型保护装置400的逻辑变化，在模拟显示模块100上设有开关fb1、s1、s2、l、s3、s4和fb2的标识且在标识的下方设有分闸指示灯l1、合闸指示灯l2和储能指示灯l3以及分闸按钮302和合闸按钮301，每个开关模拟安装有对应的时间-电压型保护装置400，因此共有六个时间-电压型保护装置400及其工作电路，在其他实施例中，开关数量可以为1、2或3等大于0的整数。
参见图3，本实用新型的时间-电压型保护装置400由模拟量母线侧电压输入401、模拟量电缆侧电压输入402、模拟量电流输入403、开入量输入404、lcd液晶操作界面405、合闸出口406、分闸出口407、告警信号出口408、通讯电路409、中央处理器410组成。所述模拟量母线侧电压输入401，由电压互感器利用电磁感应原理感应母线侧电压产生模拟信号，再转通过电路将模拟信号转为数字信号传递给所述中央处理器410。所述模拟量电压侧电压输入，由电压互感器利用电磁感应原理感应电缆侧电压产生模拟信号，再转通过电路将模拟信号转为数字信号传递给所述中央处理器410。所述模拟量电流输入403，由电流互感器利用电磁感应原理感应母线侧与电缆侧的电流产生模拟信号，再转通过电路将模拟信号转为数字信号传递给所述中央处理器410。所述开入量输入404，采用光耦隔离光电隔离的方式，将外部信号传递给所述中央处理器410。所述lcd液晶操作界面405，通过所述中央处理器410控制，将电流、电压、定值、电气量等状态显示及控制。所述合闸出口406，由所述中央处理器410控制，由igbt、储能电容等组成，对外可驱动合闸线圈。所述分闸出口407，由所述中央处理器410控制，由igbt、储能电容等组成，对外可驱动分闸线圈。所述告警信号出口408，由所述中央处理器410控制，由继电器、三极管等组成，可对外提供干接点信号。所述通讯电路409，由以太网电路、rs485电路、rs232电路组成，通过所述中央处理器410控制，可与上位机、后台进行数据的交换，进一步可显示电流、电压、状态、电气量等，进一步可通过上位机、后台对时间-电压型装置进行设置定值、查看定值、设置参数、遥控分闸、遥控合闸、测试出口等一系列的操作。
参见图4，故障电流发生模块200包括交流接触调压器202和开关控制电路201，交流接触调压器202用于产生电流和电压模拟量，开关控制电路201包括4个模拟故障按钮2011，即图中kn_ia、kn_ib、kn_ic和kn_i0，分别控制三相电流的三相端及地线的开关，模拟故障按钮2011的一端与交流接触调压器202连接，模拟故障按钮2011的另一端分别与时间-电压型保护装置400的ia、ib、ic和i0端连接。模拟故障按钮2011设置在模拟显示模块100上，当按下模拟故障按钮2011时，时间-电压型保护装置400接收故障电流。
进一步，模拟断路器模块300包括合闸按钮301、分闸按钮302、断路器303和继电器304，合闸按钮301的两端分别和电源及断路器303的合闸脱扣器hq连接，分闸按钮302的两端分别和电源及断路器303的分闸脱扣器tq连接，分闸按钮302和合闸按钮301设置在模拟显示模块100上，通过按下分闸按钮302和合闸按钮301手动分合闸。时间-电压型保护装置400的分闸出口407和断路器303的分闸脱扣器tq连接，时间-电压型保护装置400的合闸出口406和断路器303的合闸脱扣器hq连接，断路器303的开关按钮与继电器304连接。即图中继电器304j1-j16的开关受合闸脱扣器hq及分闸脱扣器tq控制。参见图3及图4，继电器304j1-j16控制开关控制电路201的工作状态以及指示灯的亮和暗。第一限流电阻r1r1和分闸指示灯l1依次串联并通过继电器304j15的常闭触点连接在电源回路上；第二限流电阻r2r2和合闸指示灯l2依次串联并通过继电器304j15的常开触点连接在电源回路上；第三限流电阻r3r3和分闸指示灯l1依次串联并通过继电器304j15的常开触点连接在电源回路上。
进一步，还包括通讯管理单元500、监控计算机600和显示器700，通讯管理单元500用于连接监控计算机600及时间-电压型保护装置400，显示器700和监控计算机600连接。监控计算机600记录时间-电压型保护装置400的自动隔离故障的各状态和故障信息，方便查看历史记录和分析。
本实施例的一种故障模拟展示装置工作过程如下：
1、线路正常运行
参见图2及图3，当线路正常运行，开关fb1，s1，s2，s3，s4，fb2处于合闸状态，其对应电气一次接线模拟显示屏上的合闸指示灯l2亮起；l1处于分闸状态，其对应电气一次接线模拟显示屏上的分闸指示灯l1亮起。
2.按下模拟故障按钮2011k2_ia，故障模拟展示装置动作过程如下
1开关fb1分闸
安装在开关fb1的时间-电压型保护装置400检测到该故障电流立即跳闸，其电气一次接线模拟显示屏所显示的开关fb1对应的合闸指示灯l2灭，同时亮起分闸指示灯l1。
2开关s1、开关s2失压分闸
由于左边线路处于断电状态，安装在开关s1的时间-电压型保护装置400检测到无压，控制开关s1跳闸，其电气一次接线模拟显示屏所显示的开关s1对应的合闸指示灯l2灭，同时亮起分闸指示灯l1。同一时间安装在开关s2失压跳闸的时间-电压型保护装置400检测到无压，控制开关s2跳闸，其电气一次接线模拟显示屏所显示的开关s2对应的合闸指示灯l2灭，同时亮起分闸指示灯l1
3)重合闸计时，开关fb1重合闸
安装开关fb1的时间-电压型保护装置400故障跳闸后，开始重合闸计时，当重合时间到时，fb1开关重新合闸，电气一次接线模拟显示屏所显示的开关fb1对应的分闸指示灯l1灭，同时亮起合闸指示灯l2。
4)开关s1有压重合，但故障存在，在s1重合闸后，开关fb1立马再次跳闸
开关fb1重新合闸，线路有电，开关s1的时间-电压型保护装置400检测到左边有压经延时后合闸。其电气一次接线模拟显示屏所显示的开关s1对应的分闸指示灯l1灭，同时亮起合闸指示灯l2。但由于故障依然存在，开关s1合闸，安装在开关fb1的时间-电压型保护装置400检测到该故障电流立即跳闸，其电气一次接线模拟显示屏所显示的开关fb1对应的合闸指示灯l2灭，同时亮起分闸指示灯l1。
5开关s1失压分闸
开关fb1再次分闸，安装在开关s1的时间-电压型保护装置400检测到无压，控制开关s1跳闸，其电气一次接线模拟显示屏所显示的开关s1对应的合闸指示灯l2灭，同时亮起分闸指示灯l1。
6开关s1的时间-电压型保护装置400闭锁合闸，置闭锁合闸标志
由于开关s1合闸时间小于正常合闸时间，安装在开关s1的时间-电压型保护装置400根据记录故障标志闭锁下次来电合闸。
7重合闸计时，开关fb1重合闸
安装开关fb1的时间-电压型保护装置400故障跳闸后，开始第二重合闸计时，当重合时间到时，fb1开关第二次重新合闸，电气一次接线模拟显示屏所显示的开关fb1对应的分闸指示灯l1灭，同时亮起合闸指示灯l2。
8开关s1因闭锁合闸，故不再合闸
由于开关fb1合闸，线路有电，开关s1时间-电压型保护装置400检测到有压但有闭锁合闸标志，故开关s1不合闸。
在左边线路进行隔离故障点的同时，即与第二步同一时间，右边线路也同步进线隔离故障点。
9开关l1因左侧无压合闸
由于开关s2分闸，安装在开关l1的时间-电压型保护装置400检测到左边单侧失压，经过延时后进行合闸。电气一次接线模拟显示屏所显示的开关l1对应的分闸指示灯l1灭，同时亮起合闸指示灯l2。
10开关s2因右侧有压合闸
由于开关l1的合闸，安装在开关s2的时间-电压型保护装置400检测右边有压，故经延时后合闸，电气一次接线模拟显示屏如图3所显示的开关s2对应的分闸指示灯l1灭，同时亮起合闸指示灯l2。
11)但故障存在，在s2重合闸后，开关fb2跳闸
在由于故障点在开关s1与开关s2之间，安装在开关fb2的时间-电压型保护装置400在开关s2合闸的瞬间检测到故障电流，故开关fb2立即跳闸，其电气一次接线模拟显示屏所显示的开关fb2对应的合闸指示灯l2灭，同时亮起分闸指示灯l1。
12)开关s4、开关s3和开关s2失压分闸
由于右边边线路处于没电状态，安装在开关s4的时间-电压型保护装置400检测到无压，控制开关s4跳闸，其电气一次接线模拟显示屏如图3所显示的开关s4对应的合闸指示灯l2灭，同时亮起分闸指示灯l1。同一时间安装在开关s3失压跳闸的时间-电压型保护装置400检测到无压，控制开关s3跳闸，其电气一次接线模拟显示屏所显示的开关s3对应的合闸指示灯l2灭，同时亮起分闸指示灯l1。
同一时间安装在开关s2失压跳闸的时间-电压型保护装置400检测到无压，控制开关s2跳闸，其电气一次接线模拟显示屏所显示的开关s2对应的合闸指示灯l2灭，同时亮起分闸指示灯l1。
13)开关s2的时间-电压型保护装置400闭锁合闸，置闭锁合闸标志
由于在合闸开关s2的时候开关fb2分闸，所以安装在开关s2的时间-电压型保护装置400根据记录相关开闸时间判断故障点在开关s1与开关s2之间，故安装在开关s2的时间-电压型保护装置400发出闭锁合闸命令，置闭锁合闸标志，令该时间-电压型保护装置400无法再次重合。
14)重合闸计时，开关fb2重合闸
开关fb2的时间-电压型保护装置400故障跳闸后，开始重合闸计时，计时时间到了，开关fb2重新合闸。电气一次接线模拟显示屏所显示的开关fb2对应的分闸指示灯l1灭，同时亮起合闸指示灯l2。
15)开关s4有压合闸
由于开关fb2重新合闸，线路有电，开关s4的时间-电压型保护装置400检测到右侧有压经延时后合闸，电气一次接线模拟显示屏所显示的开关s4对应的分闸指示灯l1灭，同时亮起合闸指示灯l2。
16)开关s3有压合闸
由于开关fb2与开关s4进行重合闸，所以安装在开关s3的时间-电压型保护装置400检测到右侧有压进行所以合闸操作。电气一次接线模拟显示屏所显示的开关s3对应的分闸指示灯l1灭，同时亮起合闸指示灯l2。
18)开关s2因闭锁合闸，故不再合闸
由于开关fb2重新合闸，线路有电，开关s2时间-电压型保护装置400检测到有压但有闭锁合闸标志，故开关s2不合闸。
19)成功完成开关s1与开关s2之间故障点的自动隔离。
电气一次接线模拟显示屏能动态显示图上开关每一个时刻的动作情况。能直观观察自动隔离故障的地过程。
上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
1.一种故障模拟展示装置，其特征在于，包括：
时间-电压型保护装置(400),所述时间-电压型保护装置(400)分别和所述模拟断路器模块(300)及故障电流发生模块(200)连接；
故障电流发生模块(200)，用于产生故障电流；
模拟断路器模块(300)，用于模拟高压断路器动作；
模拟显示模块(100)，用于显示所述模拟断路器模块(300)的状态。
2.根据权利要求1所述的一种故障模拟展示装置，其特征在于：所述模拟显示模块(100)上设有状态指示灯(101)，所述状态指示灯(101)和所述模拟断路器模块(300)连接，所述模拟断路器模块(300)控制所述状态指示灯(101)的开闭。
3.根据权利要求1所述的一种故障模拟展示装置，其特征在于：所述故障电流发生模块(200)包括交流接触调压器(202)和开关控制电路(201)，所述交流接触调压器(202)用于产生电流和电压模拟量，所述开关控制电路(201)的输入端与所述交流接触调压器(202)连接，所述开关控制电路(201)的输出端与所述时间-电压型保护装置(400)连接。
4.根据权利要求3所述的一种故障模拟展示装置，其特征在于：所述开关控制电路(201)包括模拟故障按钮(2011)，所述模拟故障按钮(2011)的一端与所述交流接触调压器(202)连接，所述模拟故障按钮(2011)的另一端与所述时间-电压型保护装置(400)连接。
5.根据权利要求2所述的一种故障模拟展示装置，其特征在于：所述模拟断路器模块(300)包括合闸按钮(301)、分闸按钮(302)、断路器(303)和继电器(304)，所述合闸按钮(301)的两端分别和电源及所述断路器(303)的合闸脱扣器hq连接，所述分闸按钮(302)的两端分别和电源及所述断路器(303)的分闸脱扣器tq连接，所述时间-电压型保护装置(400)的分闸出口(407)和所述断路器(303)的分闸脱扣器tq连接，所述时间-电压型保护装置(400)的合闸出口(406)和所述断路器(303)的合闸脱扣器hq连接，所述断路器(303)的开关按钮与所述继电器(304)连接。
6.根据权利要求5所述的一种故障模拟展示装置，其特征在于：所述状态指示灯(101)包括分闸指示灯l1、合闸指示灯l2和储能指示灯l3，所述分闸指示灯l1、合闸指示灯l2和储能指示灯l3分别和所述继电器(304)连接。
7.根据权利要求6所述的一种故障模拟展示装置，其特征在于：还包括第一限流电阻r1、第二限流电阻r2和第三限流电阻r3，所述第一限流电阻r1和分闸指示灯l1依次串联并通过所述继电器(304)的常闭触点连接在电源回路上；所述第二限流电阻r2和合闸指示灯l2依次串联并通过所述继电器(304)的常开触点连接在电源回路上；所述第三限流电阻r3和分闸指示灯l1依次串联并通过所述继电器(304)的常开触点连接在电源回路上。
8.根据权利要求1所述的一种故障模拟展示装置，其特征在于：还包括通讯管理单元(500)、监控计算机(600)和显示器(700)，通讯管理单元(500)用于连接所述监控计算机(600)及时间-电压型保护装置(400)，所述显示器(700)和监控计算机(600)连接。
9.根据权利要求1所述的一种故障模拟展示装置，其特征在于：所述时间-电压型保护装置(400)包括中央处理器(410)及和所述中央处理器(410)连接的模拟量母线侧电压输入(401)、模拟量电缆侧电压输入(402)、模拟量电流输入(403)、开入量输入(404)、lcd液晶操作界面(405)、合闸出口(406)、分闸出口(407)、告警信号出口(408)和通讯电路(409)。
技术总结