CN104898006A - 一种电流互感器二次侧开路的预判装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电流互感器二次侧开路的预判装置，包括分流电阻模块、电阻调节模块、按钮开关和电流测量模块。将预判装置的检测线连接在待检修二次设备的输入端，以与电流互感器二次侧构成回路，此时，分流电阻模块的接入电阻为零以对待检修二次设备短路；在待检修二次设备检修完重新接入系统后，通过电阻调节模块调节分流电阻模块的接入电阻，实现电流互感器二次侧流出的电流进入预判装置，并使预判装置可以检测到的电流足够大。由于电流测量模块套设在检测线可以获取电流互感器二次侧各相通过的电流值，因此，通过判断各单相电流值变化是否一致及按钮开关闭合后零相是否有电流值，实现对电流互感器二次侧是否开路的预判。

Description

一种电流互感器二次侧开路的预判装置

技术领域

本发明涉及检修设备技术领域，更具体地说，涉及一种电流互感器二次侧开路的预判装置。

背景技术

电流互感器(current transformer，CT)是电力系统电流测量和继电保护系统的重要组成部分，其运行的稳定性影响测量的准确性和保护装置动作的可靠性。

电流互感器一次绕组中流过的电流称为一次电流，二次绕组中流过的电流称为二次电流。如果电流互感器二次回路断开即二次侧开路，一次电流将全部成为励磁电流，从而造成铁心过度饱和磁化，并在二次绕组端子件产生高电压。由于高电压的峰值可达几千伏甚至上万伏，因此对电网带来很大危害，故《电力安全工作规程》10.13条规定：在带电的电流互感器二次回路上工作时，禁止将电流互感器二次侧开路。

目前处理电流互感器二次侧开路的方法是安装过电压保护装置，但是这种方法只能减少事故发生范围和降低事故的发生程度，并不能避免事故的发生。因此，如何在不停电检修时对电流互感器二次侧检修段开路进行有效预测是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种电流互感器二次侧开路的预判装置，以实现在不停电检修时对电流互感器二次侧检修段开路的有效预测，从而避免事故的发生，保证电力系统的稳定运行。

一种电流互感器二次侧开路的预判装置，应用于电流互感器二次侧电流回路，所述电流互感器二次侧电流回路包括：断路器端子箱和待检修二次设备，所述断路器端子箱的输入端与电流互感器二次侧连接，所述断路器端子箱的输出端与所述待检修二次设备的输入端连接，所述预判装置包括：分流电阻模块、电阻调节模块、按钮开关和电流测量模块；

所述分流电阻模块的输入端线和所述按钮开关的输入端线均作为所述预判装置的检测线，用于连接所述待检修二次设备的输入端，以使所述预判装置与所述电流互感器二次侧构成回路；

所述电阻调节模块与所述分流电阻模块连接，用于改变所述分流电阻模块的接入电阻；

所述按钮开关分别与所述分流电阻模块、所述电阻调节模块连接，所述按钮开关用于在自身闭合时对所述电流互感器二次侧零相是否开路进行预判；

所述电流测量模块套设在所述检测线上，用于获取所述电流互感器二次侧各相通过的电流值；

将所述预判装置连接在所述待检修二次设备的输入端，调节所述电阻调节模块使所述分流电阻模块的接入电阻为零对所述待检修二次设备短路，在所述待检修二次设备检修完重新接入系统后，改变所述分流电阻模块的接入电阻和改变所述按钮开关的开关状态，通过判断所述电流测量模块各单相的电流值变化是否一致以及零相是否有电流值，对所述电流互感器二次侧是否开路进行预判。

优选的，所述电阻调节模块为组合开关。

优选的，所述组合开关为三级组合开关。

优选的，所述电流测量模块包括：电流检测模块和电流显示模块；

所述电流检测模块套设在所述检测线上；

所述电流显示模块与所述电流检测模块连接，用于显示所述电流检测模块检测的电流值。

优选的，所述电流检测模块为罗氏线圈。

优选的，所述罗氏线圈为TLGX型罗氏线圈。

优选的，所述电流显示模块为电流表。

优选的，所述电流表包括：电源模块、处理器模块和数据显示模块；

所述电源模块分别与所述处理器模块、所述数据显示模块连接；

所述处理器模块和所述数据显示模块连接。

优选的，所述处理器模块为单片机。

优选的，所述单片机为MSP430单片机。

优选的，所述数据显示模块为液晶显示屏。

优选的，所述电源模块包括：供电电源和稳压电路；

所述供电电源与所述稳压电路的输入端连接，所述稳压电路的输出端作为所述电源模块的输出端分别与所述处理器模块、所述数据显示模块连接。

优选的，所述供电电源为叠层电池。

优选的，所述稳压电路为78L05型号的集成稳压芯片。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供了一种电流互感器二次侧开路的预判装置，包括分流电阻模块、电阻调节模块、按钮开关和电流测量模块。在实际使用时，预判装置的检测线连接在待检修二次设备的输入端，以与电流互感器二次侧构成回路，此时，分流电阻模块的接入电阻为零以对待检修二次设备短路；在待检修二次设备检修完重新接入系统后，通过电阻调节模块调节分流电阻模块的电阻，例如分流电阻模块的接入电阻为检修回路的等效阻抗，实现电流互感器二次侧流出的电流的一半进入预判装置，使得预判装置可以检测到的电流足够大，以提高预判装置的可靠性，进而有效避免由于电流互感器二次侧检修段开路对电流互感器、二次设备、人身安全等带来的危害。同时，由于电流测量模块套设在检测线可以获取电流互感器二次侧各相通过的电流值，因此，通过判断各单相电流值变化是否一致以及按钮开关闭合后零相是否有电流值，实现对电流互感器二次侧是否开路的预判。所以本发明提供的电流互感器二次侧开路的预判装置可以在不停电检修时对电流互感器二次侧检修段开路进行有效预测，从而避免了事故的发生，保证了电力系统的稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种电流互感器二次侧开路的预判装置的结构示意图；

图2（a）为本发明实施例公开的一种电流互感器二次电流回路的结构示意图；

图2（b）为本发明实施例公开的另一种电流互感器二次电流回路的结构示意图；

图3（a）为本发明实施例公开的一种预判装置并接在电流互感器二次电流回路的结构示意图；

图3（b）为本发明实施例公开的另一种预判装置并接在电流互感器二次电流回路的结构示意图；

图3（c）为本发明实施例公开的另一种预判装置并接在电流互感器二次电流回路的结构示意图；

图4为本发明实施例公开的一种电流互感器二次侧开路的预判装置整体连接示意图；

图5为本发明实施例公开的一种电流测量模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，本发明实施例公开了一种电流互感器二次侧开路的预判装置的结构示意图，该预判装置应用于电流互感器二次侧电流回路，电流互感器二次侧回路包括：断路器端子箱01和待检修二次设备02，断路器端子箱01的输入端与电流互感器二次侧001连接，断路器端子箱01的输出端与待检修二次设备02的输入端连接，预判装置包括：分流电阻模块11、电阻调节模块12、按钮开关13和电流测量模块14；

其中：

分流电阻模块11的输入端线和按钮开关13的输入端线均作为预判装置的检测线，用于连接待检修二次设备02的输入端，以使预判装置与电流互感器二次侧001构成回路；

电阻调节模块12与分流电阻模块11连接，用于改变分流电阻模块11的接入电阻；

按钮开关13分别与分流电阻模块11、电阻调节模块12连接，按钮开关13用于在自身闭合时对电流互感器二次侧001零相是否开路进行预判；

电流测量模块14套设在检测线上，用于获取电流互感器二次侧001各相通过的电流值；

将所述预判装置连接在所述待检修二次设备的输入端，调节电阻调节模块12使分流电阻模块11的接入电阻为零对所述待检修二次设备短路，在所述待检修二次设备检修完重新接入系统后，改变分流电阻模块11的接入电阻和改变按钮开关13的开关状态，通过判断电流测量模块14各单相的电流值变化是否一致以及零相是否有电流值，对电流互感器二次侧001是否开路进行预判。

在实际使用时，首先将预判装置的检测线连接在待检修二次设备02的输入端，使预判装置与电流互感器二次侧001构成回路，此时，分流电阻模块11的接入电阻为零以对待检修二次设备02短路，当预判装置的采样电流和电流测量模块14的采样电流数据一致时，表明预判装置未出现故障，从而实现预判装置的自检；断开待检修二次设备02上的电流端子，对待检修二次设备02进行检修工作，工作完毕后，恢复待检修二次设备02的电流端子，使待检修二次设备02重新接入系统；然后通过电阻调节模块12调节分流电阻模块11的电阻，例如分流电阻模块11的接入电阻为检修回路的等效阻抗，实现电流互感器二次侧流出的电流的一半进入预判装置，使得预判装置可以检测到的电流足够大，提高预判装置的可靠性，进而有效避免由于电流互感器二次侧检修段开路对电流互感器、二次设备、人身安全等带来的危害。同时，由于电流测量模块14套设在检测线可以获取电流互感器二次侧001各相（A相、B相、C相和N相）通过的电流值，因此，通过判断各单相电流值变化是否一致（即A相、B相和C相各自的电流值是否均减半），以及当A相、B相和C相没有断路时，在按钮开关13闭合后判断零相（即N相）是否有电流值，只有当A相、B相和C相各自的电流值均减半，且N相有电流值时，才表明电流互感器二次侧001没有开路，否则，电流互感器二次侧001开路，且电流值没有按照上述变化的相电流对应的线路出现了断路，从而为工作人员对线路的检修提供依据。

其中，按钮开关13只有在检测N相是否有电流值时才处于闭合状态，否则按钮开关13一直处于断开状态。

综上可以看出，本发明提供的电流互感器二次侧开路的预判装置可以在不停电检修时对电流互感器二次侧检修段开路进行有效预测，从而避免了事故的发生，保证了电力系统的稳定运行。

可以理解的是，为方便电流互感器二次侧开路的预判装置的放置和使用，可以将分流电阻模块11、电阻调节模块12、按钮开关13和电流测量模块14设置在一个绝缘壳体内。

其中，待检修二次设备02具体可以为保护装置、测控装置、电度表、自动化装置、PMU（Phasor Measurement Unit，同步相量测量单元）等等，待检修二次设备02具体需由实际情况而定，本发明在此不做限定。

需要说明的一点是，本实施例中的待检修二次设备02可以包括一种二次设备，也可以包括串联连接的两种二次设备。

假设第一种二次设备为装置A、第二种二次设备为装置B。

具体的，参见图2（a）和图2（b），分别为本发明实施例公开的一种电流互感器二次电流回路的结构示意图，在图2（a）中，左侧绕组为电流互感器的二次侧绕组，电流回路经过断路器端子箱21上的端子排后，进入到装置A内，串接过装置A后，再进入到装置B内，其中，通过电流互感器的电流包括：A相电流、B相电流、C相电流和N相电流。在图2（b）中，左侧绕组为电流互感器的二次侧绕组，与图2（a）不同的是，电流回路经过断路器端子箱21上的端子排后，只进入到装置A内。

因此，当电流互感器二次电流回路为图2（a）中所示时，在电流回路上装置A和装置B串接的情况下，当对装置A进行检测时，本发明提供的预判装置并接在断路器端子箱21后（也可以认为是装置A的输入端），具体参见图3（a）；当对装置B进行检测时，本发明提供的预判装置并接在装置A后（也可以认为是装置B的输入端），具体参见图3（b）。

当电流互感器二次电流回路为图2（b）中所示时，当对装置A进行检测时，本发明提供的预判装置并接在断路器端子箱21后（也可以认为是装置A的输入端），具体参见图3（c）。

优选的，电阻调节模块12可以为组合开关，具体可以为三级组合开关。

电流测量模块14可以包括：电流检测模块和电流显示模块；

电流检测模块套设在检测线上；

电流显示模块与电流检测模块连接，用于显示电流检测模块检测的电流值。

参见图4，本发明实施例公开了一种电流互感器二次侧开路的预判装置整体连接示意图，本实施例中，电阻调节模块12为三级组合开关，该三级组合开关包括：2档、1档和0档，通过调节档位，可以改变分流电阻模块11接入的总电阻值，从而实现不同的功能。

本实施例中的电流显示模块为电流表。

如图4所示，四个电流测量模块14分别套设在A相检测线、B相检测线、C相检测线和N相检测线。具体的，A相检测线上套设的电流检测模块用于获取A相的电流值，并显示在与该电流检测模块连接的A相电流表上；B相检测线上套设的电流检测模块用于获取B相的电流值，并显示在与该电流检测模块连接的B相电流表上；C相检测线上套设的电流检测模块用于获取C相的电流值，并显示在与该电流检测模块连接的C相电流表上；N相检测线上套设的电流检测模块用于获取N相的电流值，并显示在与该电流检测模块连接的N相电流表上。

本实施例中的分流电阻模块11包括第一电阻R1和第二电阻R2，其中，A相、B相和C相分别对应一个分流电阻模块11。

优选的，第一电阻R1和第二电阻R2可以均为RX24G铝壳电阻。

其中，附图标记KN即为按钮开关。

具体的，以预判装置中A相检测线对应的连接关系以及三级组合开关各档位调节对应的总电阻进行详细叙述：

第二电阻R2与1档开关串联连接组成的支路分别与按钮开关KN、第一电阻R1、2档开关并联连接，第一电阻R1的一端作为A相检测线输出端，第一电阻R1的另一端作为N相检测线的输出端（输入电流I的方向如图中所示），A相检测线输出端套设有电流检测模块，以获取A相的电流值，并显示在与该电流检测模块连接的A相电流表上。

当三级组合开关的档位在2档时，A、N间总电阻为0，相当于短路；当档位位于1档时，A、N间总电阻为R12=R1||R2；当档位位于0档时，A、N间总电阻为R1。

需要说明的一点是，当电流互感器二次电流回路的结构示意图如图2（a）所示时，R1的阻值约等于端子箱21到装置B的电缆电阻与装置A的内阻之和。R12的阻值约等于装置A到装置B的电缆电阻与装置B的内阻之和。通过改变分流电阻值，观察三相上通过的电流变化是否一致来判断回路是否开路。而开关KN是为了检验N相是否开路而设定，即N相开路时，N相电流表没有电流值，否则有电流值。

当然，当电流互感器二次电流回路中没有装置B时，装置B对应部分的电阻为0。

为避免电流互感器二次侧负荷过大，影响系统运行甚至危及保护系统的正确动作，经过大量统计分析，可以将第一电阻R1的阻值定为0.5欧姆，第二电阻R2的阻值定为0.33欧姆，则总电阻R12的阻值为0.2欧姆，此时，可以正确模拟电流回路二次侧负荷，且不会影响运行设备。当然，也可以根据实际需要将第一电阻R1和第二电阻R2设定为其他值，本发明不做限定。

优选的，上述实施例中，电流检测模块可以为罗氏线圈，具体可以为TLGX型罗氏线圈。

本申请以图3（b）中对装置B检修为例，并结合图4，阐述预判装置的具体使用步骤：

预判装置使用前，按钮开关KN处于断开状态。

步骤1、在预判装置中的三级组合开关切换到2档（短接功能）时，将A相检测线、B相检测线、C相检测线和N相检测线接入装置A的电流出屏端子；

步骤2、当预判装置中的A相电流表、B相电流表和C相电流表显示的电流值基本一致时，断开装置B屏上的电流端子，对装置B进行检修；

其中，步骤2实现了预判装置的自检功能，即当预判装置中的A相电流表、B相电流表和C相电流表显示的电流值不一致时，说明该预判装置出现了故障，此时，需要对该预判装置进行检修。

步骤3、对装置B检修完毕后，回复装置B屏上的电流端子，即将装置B重新接入电流互感器二次侧；

步骤4、将三级组合开关由2档切换到1档，观察A相电流表、B相电流表和C相电流表的变化是否一致（即电流值是否减半），如果是，则电流互感器二次侧A相、B相和C相没有断路，继续执行步骤5，否则，电流互感器二次侧断路，执行步骤6；

步骤5、将三级组合开关由1档切换到0档，并闭合按钮开关KN，观察N相电流表是否有电流值，如果是，则电流互感器二次侧检修段没有开路，工作完成，否则，执行步骤6；

步骤6、对出现电流开路的线路进行检修。

需要说明的一点是，上述实施例中的电流表具体包括：电源模块、处理器模块和数据显示模块；

电源模块分别与处理器模块、数据显示模块连接；

处理器模块与数据显示模块连接。

具体的，处理器模块可以为单片机，具体可以为MSP430单片机。

数据显示模块可以为液晶显示屏。

电源模块包括：供电电源和稳压电路，供电电源与稳压电路的输入端连接，稳压电路的输出端作为电源模块的输出端分别与处理器模块、数据显示模块连接。

其中，供电电源可以为叠层电池。

稳压电路可以为78L05型号的集成稳压芯片。

当电流测量模块中的电流检测模块为罗氏线圈、电流显示模块为电流表时，参见图5，本发明实施例公开了一种电流测量模块的结构示意图，包括罗氏线圈51、单片机52、液晶显示屏53、供电电源54和稳压电路55；

单片机52分别与罗氏线圈51、液晶显示屏53和稳压电路55连接，供电电源54和稳压电路55连接。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (14)

1.一种电流互感器二次侧开路的预判装置，其特征在于，应用于电流互感器二次侧电流回路，所述电流互感器二次侧电流回路包括：断路器端子箱和待检修二次设备，所述断路器端子箱的输入端与电流互感器二次侧连接，所述断路器端子箱的输出端与所述待检修二次设备的输入端连接，所述预判装置包括：分流电阻模块、电阻调节模块、按钮开关和电流测量模块；

所述分流电阻模块的输入端线和所述按钮开关的输入端线均作为所述预判装置的检测线，用于连接所述待检修二次设备的输入端，以使所述预判装置与所述电流互感器二次侧构成回路；

所述电阻调节模块与所述分流电阻模块连接，用于改变所述分流电阻模块的接入电阻；

所述按钮开关分别与所述分流电阻模块、所述电阻调节模块连接，所述按钮开关用于在自身闭合时对所述电流互感器二次侧零相是否开路进行预判；

所述电流测量模块套设在所述检测线上，用于获取所述电流互感器二次侧各相通过的电流值；

将所述预判装置连接在所述待检修二次设备的输入端，调节所述电阻调节模块使所述分流电阻模块的接入电阻为零对所述待检修二次设备短路，在所述待检修二次设备检修完重新接入系统后，改变所述分流电阻模块的接入电阻和改变所述按钮开关的开关状态，通过判断所述电流测量模块各单相的电流值变化是否一致以及零相是否有电流值，对所述电流互感器二次侧是否开路进行预判。

2.根据权利要求1所述的预判装置，其特征在于，所述电阻调节模块为组合开关。

3.根据权利要求2所述的预判装置，其特征在于，所述组合开关为三级组合开关。

4.根据权利要求1所述的预判装置，其特征在于，所述电流测量模块包括：电流检测模块和电流显示模块；

所述电流检测模块套设在所述检测线上；

所述电流显示模块与所述电流检测模块连接，用于显示所述电流检测模块检测的电流值。

5.根据权利要求4所述的预判装置，其特征在于，所述电流检测模块为罗氏线圈。

6.根据权利要求5所述的预判装置，其特征在于，所述罗氏线圈为TLGX型罗氏线圈。

7.根据权利要求4所述的预判装置，其特征在于，所述电流显示模块为电流表。

8.根据权利要求7所述的预判装置，其特征在于，所述电流表包括：电源模块、处理器模块和数据显示模块；

所述电源模块分别与所述处理器模块、所述数据显示模块连接；

所述处理器模块和所述数据显示模块连接。

9.根据权利要求8所述的预判装置，其特征在于，所述处理器模块为单片机。

10.根据权利要求9所述的预判装置，其特征在于，所述单片机为MSP430单片机。

11.根据权利要求8所述的预判装置，其特征在于，所述数据显示模块为液晶显示屏。

12.根据权利要求8所述的预判装置，其特征在于，所述电源模块包括：供电电源和稳压电路；

所述供电电源与所述稳压电路的输入端连接，所述稳压电路的输出端作为所述电源模块的输出端分别与所述处理器模块、所述数据显示模块连接。

13.根据权利要求12所述的预判装置，其特征在于，所述供电电源为叠层电池。

14.根据权利要求12所述的预判装置，其特征在于，所述稳压电路为78L05型号的集成稳压芯片。