[实用新型]电流互感器异常检测电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于电流互感器异常检测的电路。

背景技术

随着我国经济体制改革的深入，全国中小型国有企业基本转为股份或私营企业，加之新生民营企业的大力发展，市场竞争激烈，不法经营者为减少成本，把黑手伸向电能计量装置进行窃电，其中将电流互感器(以下可称作CT)二次侧短路和开路是一种常见的窃电方法；2003年，浙江省电力公司首次把CT二次侧短路和开路异常检测功能加入到了用电现场服务终端中，并将其作为一个验收条件。各终端生产厂家也提出了各种检测方法，但终究存在各种各样的问题，不能根本性的解决问题。

目前所有的终端生产厂家都采用了单线圈、CT二次侧短路和开路在同一个信号通道上判断，根据不同的阻抗电压值来区分CT二次侧短路、开路和正常状态。现有技术的电路原理图如图1所示，整个CT异常检测系统被分成3个部分，Part1部分是用电现场测量用电流互感器CT1，它将现场大电流通过CT1变比到0到5A的电流，J1、J2接现场一次侧母线，A、B两点为CT1二次侧接终端的电流端子。Part2部分是电流测量部分，它由测量用电流互感器CT2和电阻器R1组成，CT2是将0到5A的电流变比到mA级的电流，再通过电阻器R1来转变成mV级的电压信号，供后续AD或专用的计量芯片采样用。Part3部分是CT异常检测部分，它有一个交流信号发生源Uf，其可以是方波，也可以是正弦波，频率一般在几十KHz到几百KHz不等，并将其信号加载到电阻器R2和环形耦合电感线圈L上，环形耦合电感线圈L通常采用铁氧体等材料，在上面绕两组线圈，其中L的一次侧线圈L3与CT1的二次侧和CT2的一次侧串联在一起，二次侧线圈L4与R2串在一起，交流信号Uf通过L4就会产生一个阻抗值Uout，其大小与L4线圈的电感量L4′有关系。我们只要测量J5的电压就能判断CT1的状态，方法如下：当CT正常接入，即A、B两点不短路也不开路，CT1的二次侧电感量L1、CT2的一次侧电感量L2(其值非常小，可以不计)和L的一次侧电感量L3并联构成一个电感值，通过环形耦合电感线圈L耦合到L4，假定耦合系数M，则L4′正常＝M×(L1//L3)；当CT1二次侧短路，即A、B两点短路，通过L耦合到L4也被短路，此时L4′短路≈0，当CT1二次侧开路，即A、B点断开，此时L3的电感自身通过线圈耦合到L4，则L4′开路＝M×L3。很明显L4′开路＞L4′正常＞L4′短路，从而可以得到J5点Uout的三个不同电压值。一般情况下把CT1二次侧开路时的J5点电压值U0作为基准值，如果测量到Uout接近于U0，认为CT1二次侧开路；如果Uout接近0V，认为CT1二次侧短路；如果Uout大于0.2V并且小于(U0-0.2)V，认为CT1状态正常。

上述方法基本上能解决问题，但存在缺陷。其一，一旦U0确定下来，其基准值就不能随意改动，随着温度的影响，电流互感器二次侧开路时J5点的电压也随之变化，其变化量常常是非常大的，当它降到一定值后，我们就误认为是CT正常，导致CT二次侧开路漏报。其二，在现场的电力互感器型号各异，其二次侧线圈的电感量L1有的非常大，达到200mH以上，而环形耦合电感线圈L的一次侧电感量L3不到200uH，做太大势必影响计量精度，一个200mH以上的电感并联到一个不到200uH的电感线圈上面，其电感量几乎不变，导致CT二次侧正常和开路时，耦合到L4的电感量几乎是相等的，这就导致在CT状态正常的情况下，认为是CT二次侧开路了，导致CT二次侧开路误报。而漏报和误报现象都是不允许的，这是当今电力系统中的一大难题，一直困扰着各个终端生产厂家和各电力公司。

发明内容

本实用新型针对上述现有技术的不足，提供了一种改进后的检测准确的电流互感器异常检测电路，该电路将单线圈检测改成双线圈检测，并将短路和开路在同一信号通道上检测改成从不同信号通道上检测，从而分别来判断短路和开路状态，使得短路和开路检测准确性大大提高，不会出现漏报和误报现象。

本实用新型的技术方案是这样实现的：