專利名稱：電流互感器異常檢測(cè)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于電流互感器異常檢測(cè)的電路。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制改革的深入，全國(guó)中小型國(guó)有企業(yè)基本轉(zhuǎn)為股份或私營(yíng) 企業(yè)，加之新生民營(yíng)企業(yè)的大力發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，不法經(jīng)營(yíng)者為減少成木，
把黑手伸向電能計(jì)量裝置進(jìn)行竊電，其中將電流互感器(以下可稱作CT)二次側(cè) 短路和開(kāi)路是一種常見(jiàn)的竊電方法；2003年，浙江省電力公司首次把CT二次側(cè) 短路和開(kāi)路異常檢測(cè)功能加入到了用電現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)終端中，并將其作為一個(gè)驗(yàn)收 條件。各終端生產(chǎn)廠家也提出了各種檢測(cè)方法，但終究存在各種各樣的問(wèn)題， 不能根本性的解決問(wèn)題。
目前所有的終端生產(chǎn)廠家都采用了單線圈、CT 二次側(cè)短路和開(kāi)路在同一個(gè) 信號(hào)通道卜.判斷，根據(jù)不同的阻抗電壓值來(lái)區(qū)分CT二次側(cè)短路、開(kāi)路和正常狀 態(tài)?，F(xiàn)有技術(shù)的電路原理圖如圖1所示，整個(gè)CT異常檢測(cè)系統(tǒng)被分成3個(gè)部分， Partl部分是用電現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量用電流互感器CT1，它將現(xiàn)場(chǎng)大電流通過(guò)CT1變比到 0到5A的電流，Jl、 J2接現(xiàn)場(chǎng)一次側(cè)母線，A、 B兩點(diǎn)為CT1二次側(cè)接終端的電 流端子。Part2部分是電流測(cè)量部分，它由測(cè)量用電流互感器CT2和電阻器Rl 組成，CT2是將0到5A的電流變比到mA級(jí)的電流，再通過(guò)電阻器R1來(lái)轉(zhuǎn)變成 mV級(jí)的電壓信號(hào)，供后續(xù)AD或?qū)Ｓ玫挠?jì)量芯片采樣用。Part3部分是CT異常 檢測(cè)部分，它有一個(gè)交流信號(hào)發(fā)生源Uf，其可以是方波，也可以是正弦波，頻 率一般在幾十KHz到幾百KHz不等，并將其信號(hào)加載到電阻器R2和環(huán)形耦合電 感線圈L上，環(huán)形耦合電感線圈L通常采用鐵氧體等材料，在上面繞兩組線圈，其中L的一次側(cè)線圈L3與CT1的二次側(cè)和CT2的一次側(cè)串聯(lián)在一起，二次側(cè)線 圈L4與R2串在一起，交流信號(hào)Uf通過(guò)L4就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)阻抗值Uout，其大小 與L4線圈的電感量L4'有關(guān)系。我們只要測(cè)量J5的電壓就能判斷CT1的狀態(tài)， 方法如下當(dāng)CT正常接入，即A、 B兩點(diǎn)不短路也不開(kāi)路，CT1的二次側(cè)電感量 Ll、 CT2的一次側(cè)電感量L2 (其值非常小，可以不計(jì))和L的一次側(cè)電感量L3 并聯(lián)構(gòu)成一個(gè)電感值，通過(guò)環(huán)形耦合電感線圈L耦合到L4，假定耦合系數(shù)M， 則L4'正常二MX (L1〃L3);當(dāng)CT1二次側(cè)短路，即A、 B兩點(diǎn)短路，通過(guò)L耦 合到L4也被短路，此時(shí)L4'短路"0，當(dāng)CT1二次側(cè)開(kāi)路，即A、 B點(diǎn)斷開(kāi)，此 時(shí)L3的電感自身通過(guò)線圈耦合到L4，則L4'開(kāi)路二MXL3。很明顯L4'開(kāi)路〉L4 '正?！礚4'短路，從而可以得到J5點(diǎn)Uout的三個(gè)不同電壓值。 一般情況下把 CT1 二次側(cè)開(kāi)路時(shí)的J5點(diǎn)電壓值U0作為基準(zhǔn)值，如果測(cè)量到Uoiit接近于U0， 認(rèn)為CT1二次側(cè)開(kāi)路；如果Uout接近OV，認(rèn)為CT1二次側(cè)短路；如果Uout大 于0.2V并且小于(U0-0.2) V，認(rèn)為CT1狀態(tài)正常。
卜述方法基本上能解決問(wèn)題，但存在缺陷。其一， 一旦U0確定下來(lái)，其基 準(zhǔn)值就不能隨意改動(dòng)，隨著溫度的影響，電流互感器二次側(cè)開(kāi)路時(shí)J5點(diǎn)的電壓 也隨之變化，其變化量常常是非常大的，當(dāng)它降到一定值后，我們就誤認(rèn)為是 CT正常，導(dǎo)致CT二次側(cè)開(kāi)路漏報(bào)。其二，在現(xiàn)場(chǎng)的電力互感器型號(hào)各異，其二 次側(cè)線圈的電感量L1有的非常大，達(dá)到200mH以上，而環(huán)形耦合電感線圈L的 一次側(cè)電感量L3不到200uH，做太大勢(shì)必影響計(jì)量精度， 一個(gè)200mH以上的電 感并聯(lián)到一個(gè)不到200uH的電感線圈上面，其電感量幾乎不變，導(dǎo)致CT二次側(cè) 正常和開(kāi)路時(shí)，耦合到L4的電感量幾乎是相等的，這就導(dǎo)致在CT狀態(tài)正常的 情況下，認(rèn)為是CT二次側(cè)開(kāi)路了，導(dǎo)致CT二次側(cè)開(kāi)路誤報(bào)。而漏報(bào)和誤報(bào)現(xiàn) 象都是不允許的，這是當(dāng)今電力系統(tǒng)中的一大難題， 一直困擾著各個(gè)終端生產(chǎn)廠家和各電力公司。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種改進(jìn)后的檢測(cè)準(zhǔn)確的電 流互感器異常檢測(cè)電路，該電路將單線圈檢測(cè)改成雙線圈檢測(cè)，并將短路和開(kāi) 路在同一信號(hào)通道上檢測(cè)改成從不同信號(hào)通道上檢測(cè)，從而分別來(lái)判斷短路和 開(kāi)路狀態(tài)，使得短路和開(kāi)路檢測(cè)準(zhǔn)確性大大提高，不會(huì)出現(xiàn)漏報(bào)和誤報(bào)現(xiàn)象。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的
電流互感器異常檢測(cè)電路，包括有電流互感器部分、電流測(cè)量部分和電流 互感器異常檢測(cè)部分，電流互感器異常檢測(cè)部分包括兩個(gè)環(huán)形耦合電感線圈， 兩個(gè)環(huán)形耦合電感線圈(La， Lb)上均分別繞組有兩組線圈，電流測(cè)量部分中的測(cè) 量用電流互感器的一次側(cè)線圈與電感線圈(La)的一次側(cè)線圈、電感線圈(Lb)的一
次側(cè)線圈和電流互感器部分中的電流互感器的二次側(cè)線圈依次串聯(lián)在一起，電 感線圈(La)的二次側(cè)線圈連接短路檢測(cè)點(diǎn)，電感線圈(Lb)的二次側(cè)線圈連接開(kāi)路 檢測(cè)點(diǎn)(J6)。
作為優(yōu)選，電感線圈(Lb)的二次側(cè)線圈并聯(lián)有一電容。 作為優(yōu)選，電感線圈(Lb)的二次側(cè)線圈還并聯(lián)有一電阻器。 采用了上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型具有的有益效果是將單線圈檢測(cè)改為 雙線圈檢測(cè)，兩個(gè)線圈分別用作檢測(cè)短路和開(kāi)路，不會(huì)發(fā)生沖突，提高了檢測(cè) 準(zhǔn)確性；將短路和開(kāi)路在同一信號(hào)通道上檢測(cè)改成從不同信號(hào)通道上檢測(cè)，從 而分別來(lái)判斷短路和開(kāi)路狀態(tài)，使得短路和開(kāi)路檢測(cè)準(zhǔn)確性大大提高，不會(huì)出 現(xiàn)漏報(bào)和誤報(bào)現(xiàn)象。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中CT異常檢測(cè)電路的原理圖；圖2為本實(shí)用新型CT異常檢測(cè)電路的原理圖。
具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
如下
實(shí)施例如圖2所示，本實(shí)用新型的電流互感器異常檢測(cè)電路，仍然是由3 個(gè)部分組成，即電流互感器部分partl、電流測(cè)量部分part2和電流互感器異常 檢測(cè)部分part3。其中partl和part2部分與現(xiàn)有技術(shù)相同，所不同的是電流互 感器異常檢測(cè)部分part3，把電流互感器二次開(kāi)路檢測(cè)單獨(dú)的分離出來(lái)，形成短 路狀態(tài)和開(kāi)路狀態(tài)分開(kāi)判斷。
電流互感器異常檢測(cè)部分part3包括兩個(gè)環(huán)形耦合電感線圈La、 Lb，電感 線圈La、 Lb通常采用鐵氧體材料，兩個(gè)環(huán)形耦合電感線圈La、 Lb上均分別繞 組有兩組線圈，電流測(cè)量部分中的測(cè)量用電流互感器CT2的一次側(cè)線圈L2與電 感線圈La的一次側(cè)線圈L3、電感線圈Lb的一次側(cè)線圈L5和電流互感器部分 partl中的電流互感器CT1的二次側(cè)線圈Ll依次串聯(lián)在一起，電感線圈La的二 次側(cè)線圈L4連接短路檢測(cè)點(diǎn)J5，電感線圈Lb的二次側(cè)線圈L6連接開(kāi)路檢測(cè) 點(diǎn)J6。電感線圈Lb的二次側(cè)線圈L6并聯(lián)有一電容Cl，當(dāng)Cl與電感線圈Lb 的二次側(cè)線圈L6的電感量相配合處于諧振狀態(tài)時(shí)，使得開(kāi)路檢測(cè)點(diǎn)J6的輸出 信號(hào)更強(qiáng)；電感線圈Lb的二次側(cè)線圈L6還并聯(lián)有一電阻器R3，當(dāng)A、 B兩點(diǎn) 處于開(kāi)路時(shí)，R3可使開(kāi)路檢測(cè)點(diǎn)J6受到的干擾信號(hào)更小。
上述兩個(gè)線圈La、 Lb也可以并在一起，再用一次導(dǎo)線繞2到4圈，使其電 感量控制在200uH以內(nèi)，然后與電流互感器CT1的二次側(cè)線圈L1和CT2的一次 側(cè)線圈L2串聯(lián)在一起。交流信號(hào)發(fā)生源Uf，其可以是方波，也可以是正弦波， 頻率一般在幾十KHz到幾百KHz不等，并將其信號(hào)加載到R2和環(huán)形耦合電感線 圈La的二次側(cè)線圈L4上。當(dāng)電流互感器CT1正常接入，即A、 B兩點(diǎn)不短路也不開(kāi)路，電流互感器 CT1的二次側(cè)線圈電感量L1、測(cè)量用電流互感器CT2的一次側(cè)線圈電感量L2(其 值非常小，可以不計(jì))、La—次側(cè)線圈L3的電感量和Lb—次側(cè)線圈L5的電感 量串并聯(lián)構(gòu)成一個(gè)電感值，通過(guò)環(huán)形耦合電感線圈La耦合到L4，假定耦合系數(shù) 為M，則L4正常時(shí)的電感量二MX ((L1+L5) 〃L3);當(dāng)CT1 二次側(cè)短路，即A、 B兩點(diǎn)短路，則L4短路時(shí)的電感量^MX (L5〃L3)。很明顯L4正常時(shí)的電感量 〉L4短路時(shí)的電感量，從而可以得到J5點(diǎn)Uoutl的兩個(gè)不同電壓值。 一般情況 下把CT1 二次側(cè)線圈止常時(shí)的J5點(diǎn)電壓值U0作為基準(zhǔn)值，如果測(cè)量到Uoutl 接近于U0，認(rèn)為CT1 二次側(cè)線圈非短路，否則認(rèn)為CT1 二次線圈側(cè)短路。當(dāng)CT1 非開(kāi)路時(shí)，即A、 B兩點(diǎn)不斷開(kāi)，交流信號(hào)Uf通過(guò)環(huán)形耦合電感線圈La從L4 耦合到L3，在線圈L1、 L2、 L3、 L5形成一個(gè)回路，環(huán)形耦合電感線圈Lb通過(guò) 耦合又將信號(hào)從L5耦合到L6上，J6點(diǎn)就輸出了一個(gè)電壓信號(hào)；當(dāng)CT1開(kāi)路時(shí)， 既A、 B兩點(diǎn)斷開(kāi)，交流信號(hào)Uf通過(guò)La從L4耦合到L3后，就沒(méi)法形成一個(gè)通 道，L6也就沒(méi)法通過(guò)Lb從L5耦合到信號(hào)，J6就輸不出電壓信號(hào)。從而我們只 要判斷J6處是否有電壓信號(hào)，就能判斷出CT1的狀態(tài)，有信號(hào)說(shuō)明CT1 二次側(cè) 非開(kāi)路，沒(méi)信號(hào)說(shuō)明CT1 二次側(cè)開(kāi)路。再結(jié)合J5點(diǎn)的信號(hào)，就能方便的檢測(cè)出 CT1二次側(cè)線圈的短路、正常和開(kāi)路三種狀態(tài)。
采用了上述技術(shù)方案的電路可以設(shè)計(jì)成三合一的模塊，終端生產(chǎn)廠家只要 將其嵌入到終端產(chǎn)品里面就能方便的使用；也可以把上述電路直接嵌入到終端
PCB板中使用。各終端生產(chǎn)廠家使用起來(lái)非常的方便，生產(chǎn)成木也大幅下降。從 現(xiàn)場(chǎng)情況看，穩(wěn)定性也大大提高。
權(quán)利要求1、電流互感器異常檢測(cè)電路，包括有電流互感器部分(part1)、電流測(cè)量部分(part2)和電流互感器異常檢測(cè)部分(part3)，其特征是電流互感器異常檢測(cè)部分(part3)包括兩個(gè)環(huán)形耦合電感線圈(La，Lb)，兩個(gè)環(huán)形耦合電感線圈(La，Lb)上均分別繞組有兩組線圈，電流測(cè)量部分中的測(cè)量用電流互感器(CT2)的一次側(cè)線圈(L2)與電感線圈(La)的一次側(cè)線圈(L3)、電感線圈(Lb)的一次側(cè)線圈(L5)和電流互感器部分(part1)中的電流互感器(CT1)的二次側(cè)線圈(L1)依次串聯(lián)在一起，電感線圈(La)的二次側(cè)線圈(L4)連接短路檢測(cè)點(diǎn)(J5)，電感線圈(Lb)的二次側(cè)線圈(L6)連接開(kāi)路檢測(cè)點(diǎn)(J6)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電流互感器異常檢測(cè)電路，其特征是電感線圈(Lb) 的二次側(cè)線圈(L6)并聯(lián)有電容(C1)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電流互感器異常檢測(cè)電路，其特征是電感線圈(Lb) 的二次側(cè)線圈(L6)還并聯(lián)有一 電阻器(R3)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電流互感器異常檢測(cè)電路，其包括有電流互感器部分、電流測(cè)量部分和電流互感器異常檢測(cè)部分，電流互感器異常檢測(cè)部分包括兩個(gè)環(huán)形耦合電感線圈，兩個(gè)環(huán)形耦合電感線圈(La，Lb)上均分別繞組有兩組線圈，電流測(cè)量部分中的測(cè)量用電流互感器的一次側(cè)線圈與電感線圈(La)的一次側(cè)線圈、電感線圈(Lb)的一次側(cè)線圈和電流互感器部分中的電流互感器的二次側(cè)線圈依次串聯(lián)在一起，電感線圈(La)的二次側(cè)線圈連接短路檢測(cè)點(diǎn)，電感線圈(Lb)的二次側(cè)線圈連接開(kāi)路檢測(cè)點(diǎn)(J6)。該電路將單線圈檢測(cè)改成雙線圈檢測(cè)，并將短路和開(kāi)路在同一信號(hào)通道上檢測(cè)改成從不同信號(hào)通道上檢測(cè)，從而分別來(lái)判斷短路和開(kāi)路狀態(tài)，使得短路和開(kāi)路檢測(cè)準(zhǔn)確性大大提高。
文檔編號(hào)G01R31/06GK201293818SQ200820166570
公開(kāi)日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2008年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月10日
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