本發(fā)明屬于高壓電力保護技術領域，特別是涉及一種高壓電流互感器二次回路開路自動保護裝置。

背景技術：

電流互感器的原理是依據電磁感應原理，其由閉合的鐵芯和一次、二次繞組組成，一次繞組匝數(shù)很少，串在需要測量電流的線路中，因此它經常有線路的全部電流流過；二次繞組匝數(shù)比較多，串接在測量儀表和保護回路中。電流互感器在工作時，它的二次回路始終是閉合的，因此測量儀表和保護回路串聯(lián)線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。

電流互感器在運行中，其二次線圈所連接的負載是不能開路的。當電流互感器一次線圈流過額定電流，或超過額定值時，如果二次側發(fā)生開路，在二次線圈上將出現(xiàn)高電壓。因為二次側開路，祛磁安匝不存在了，祛磁作用消失，電流互感器一次電流全部變?yōu)閯畲烹娏?，使鐵芯處在極度飽和狀態(tài)，磁通由原來的正弦波φ₀變?yōu)轱柡痛磐é?sub>0′。

圖1為電流互感器鐵芯磁通示意圖；如圖1所示，電流互感器二次側感應電勢與磁通的變化率成正比。電流互感器鐵芯磁通飽和后，飽和磁通φ₀′為梯形波，磁通每周期急劇增加或減少時，所感應出的尖峰電壓e2對應于梯形波磁通的兩個側邊，二次開路電壓可達數(shù)十千伏，對人身和設備會造成巨大的危害，繼電保護裝置將有可能拒動或誤動，另外鐵芯產生的剩磁也會造成電流互感器的誤差增加。因此，電流互感器二次側開路所帶來的后果是十分嚴重的。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種高壓電流互感器二次回路開路自動保護裝置。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供的高壓電流互感器二次回路開路自動保護裝置包括：

壓敏電阻LB、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第一電容C1、第二電容C2、二極管DW1、雙向限幅器DW2、干簧繼電器、按鈕AN和中間繼電器；干簧繼電器包括：干簧繼電器線圈P1和常開觸點P1z，中間繼電器包括：中間繼電器線圈P2、三個主觸點P2.1、P2.2和P2.3和輔助觸點P2f；電流互感器的兩個輸出端為第一輸出端d1和第二輸出端d2；

壓敏電阻LB的一端與第一輸出端d1連接、另一端通過第一電阻R1與第二輸出端d2連接，第二電阻R2的一端與壓敏電阻LB與第一電阻R1的連接點相連接、另一端與二極管DW1的陰極連接，二極管DW1的陽極通過干簧繼電器線圈P1與第二輸出端d2連接，第一電容C1的一端與二極管DW1的陰極連接、另一端與第二輸出端d2連接；中間繼電器的第一主觸點P2.1依次與第三電阻R3和第二電容C2串聯(lián)后組成第一串聯(lián)支路，第一串聯(lián)支路的兩端分別與第一輸出端d1和第二輸出端d2相連接；中間繼電器的第二主觸點P2.2依次與雙向限幅器DW2和第四電阻R4串聯(lián)后組成第二串聯(lián)支路，第二串聯(lián)支路的兩端分別與第一輸出端d1和第二輸出端d2相連接；中間繼電器的第三主觸點P2.3與第五電阻R5串聯(lián)后組成第三串聯(lián)支路，第三串聯(lián)支路的兩端分別與第一輸出端d1和第二輸出端d2相連接；電流互感器的第一輸出端d1和第二輸出端d2為本裝置的輸出端，與二次負載連接；

干簧繼電器的常開觸點P1z、中間繼電器的輔助觸點P2f、按鈕AN和中間繼電器線圈P2組成中間繼電器的控制回路；其中：常開觸點P1z的一端與正電源端連接、其另一端依次通過按鈕AN和中間繼電器線圈P2與負電源端連接；輔助觸點P2f與常開觸點P1z相并聯(lián)；正電源端與負電源端分別與直流220V或直流110V電源的正負端相連接。

所述的第二電阻R2為可調電阻器。

本發(fā)明提供的高壓電流互感器二次回路開路自動保護裝置優(yōu)點：

(1)在二次開路瞬間即可把尖峰電壓降下來，將過電壓危害降至最低。

(2)在10ms之內，此時電流互感器二次電壓近于零時，投入三個支路，保證二次電壓在最低時，在電流互感器二次側接入第五電阻，可使電流互感器二次回路為閉路狀態(tài)，開路電壓產生的危害已不再存在。

(3)繼電保護裝置在發(fā)生電流互感器二次開路時發(fā)出信號，不需跳閘停電，給電網帶來巨大安全效益。

附圖說明

圖1為電流互感器鐵芯磁通示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的高壓電流互感器二次回路開路自動保護裝置的電路原理圖；

圖3為中間繼電器的控制回路電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明提供的高壓電流互感器二次回路開路自動保護裝置進行詳細說明。

如圖2、圖3所示，本發(fā)明提供的高壓電流互感器二次回路開路自動保護裝置包括：

壓敏電阻LB、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第一電容C1、第二電容C2、二極管DW1、雙向限幅器DW2、干簧繼電器、按鈕AN和中間繼電器；干簧繼電器包括：干簧繼電器線圈P1和常開觸點P1z，中間繼電器包括：中間繼電器線圈P2、三個主觸點P2.1、P2.2和P2.3和輔助觸點P2f；電流互感器的兩個輸出端為第一輸出端d1和第二輸出端d2；

如圖2所示，壓敏電阻LB的一端與第一輸出端d1連接、另一端通過第一電阻R1與第二輸出端d2連接，第二電阻R2的一端與壓敏電阻LB與第一電阻R1的連接點相連接、另一端與二極管DW1的陰極連接，二極管DW1的陽極通過干簧繼電器線圈P1與第二輸出端d2連接，第一電容C1的一端與二極管DW1的陰極連接、另一端與第二輸出端d2連接；中間繼電器的第一主觸點P2.1依次與第三電阻R3和第二電容C2串聯(lián)后組成第一串聯(lián)支路，第一串聯(lián)支路的兩端分別與第一輸出端d1和第二輸出端d2相連接；中間繼電器的第二主觸點P2.2依次與雙向限幅器DW2和第四電阻R4串聯(lián)后組成第二串聯(lián)支路，第二串聯(lián)支路的兩端分別與第一輸出端d1和第二輸出端d2相連接；中間繼電器的第三主觸點P2.3與第五電阻R5串聯(lián)后組成第三串聯(lián)支路，第三串聯(lián)支路的兩端分別與第一輸出端d1和第二輸出端d2相連接；電流互感器的第一輸出端d1和第二輸出端d2為本裝置的輸出端，與二次負載連接。

如圖3所示，干簧繼電器的常開觸點P1z、中間繼電器的輔助觸點P2f、按鈕AN和中間繼電器線圈P2組成中間繼電器的控制回路；其中：常開觸點P1z的一端與正電源端連接、其另一端依次通過按鈕AN和中間繼電器線圈P2與負電源端連接；輔助觸點P2f與常開觸點P1z相并聯(lián)；正電源端與負電源端分別與直流220V或直流110V電源的正負端相連接。

所述的第二電阻R2為可調電阻器。

本裝置主要采取的措施是對尖峰過電壓進行消壓和限壓。尖峰過電壓幅值雖然很高，但波形寬度很窄，過電壓能量不會很大，在電流互感器二次開路瞬間，壓敏電阻LB在尖峰電壓作用下導通，壓敏電阻LB的殘壓選在100～200V之間。壓敏電阻LB導通的電流在第一電阻R1上產生壓降，經第二電阻R2、二極管DW1給第一電容C1充電。第一電容C1充電電壓達到某一值時，啟動干簧繼電器，干簧繼電器動作后，干簧繼電器常開觸點P1z接通，并啟動中間繼電器，并通過中間繼電器的輔助觸點P2f自保持在動作狀態(tài)。中間繼電器動作后，其常開接點，即三個主觸點P2.1、P2.2和P2.3分別接通三個串聯(lián)支路，如圖2所示：

第一串聯(lián)支路：接通第三電阻R3和第二電容C2組成的阻容回路，吸收尖峰電壓的能量；

第二串聯(lián)支路：接通雙向限幅器DW2和第四電阻R4組成的回路，雙向限幅器DW2使得尖峰電壓保持在20V左右；

第三串聯(lián)支路：接通第五電阻R5回路，使電流互感器二次側成閉路狀態(tài)，第五電阻R5的電阻值選在5Ω，200W為宜；

至此，電流互感器二次回路開路所帶來的危害不再存在，專業(yè)人員可以放心地查找開路位置。

當找到開路點，并經過測試證明無誤后，按下按鈕AN，按鈕AN的常閉接點打開，中間繼電器釋放，其輔助觸點P2f打開，本電流互感器二次回路開路自動保護裝置從電流互感器二次回路完全脫離。

本發(fā)明提供的高壓電流互感器二次回路開路自動保護裝置能夠安全消除電流互感器二次側開路時尖峰電壓，使二次回路由開路變回閉路狀態(tài)，消除了開路電壓的危害。