CN110581531B - 一种电流互感器防开路装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种电流互感器防开路装置。本发明的防开路装置设置了延时电路，通过检测驱动电路检测延时电路的储能电容两端的电压，根据所获取的电压信号启动保护电路。当CT的二次侧产生断路故障时，延时电路的储能电容的电压升高，检测驱动电路的输出端串联的继电器的线圈通电，与保护电路串联的第一组常开触点闭合，保护电路启动，由于延时电路的储能电容的电压不会产生突变，由此避免与CT配合使用的继电装置采集的故障信号提前中断，出现开关拒动的情况；保护电路启动后，CT二次侧回路处于短路状态，由此抑制了CT二次高电压，实现了在CT开路时有效抑制CT二次侧产生的危险高电压的同时，避免故障时开关拒动。

Description

一种电流互感器防开路装置
技术领域
本发明涉及电力保护技术领域，特别是涉及一种电流互感器防开路装置。
背景技术
在电力系统中，电流互感器(CT)是将大电流变成规定的小电流，广泛应用于一次线路的电流测量、控制和保护。按照用途不同，电流互感器大致可分为测量用电流互感器和保护用电流互感器。其中保护用电流互感器主要与继电装置配合，在线路发生短路过载等故障时，向继电装置提供信号切断故障电路，以保护供电系统的安全。
CT正常工作时，二次侧处于近似短路状态，输出电压很低，但在运行中如果二次绕组开路，或一次绕组流过异常电流，就会在二次侧产生数千伏甚至上万伏的高电压，这将严重危及工作人员及设备安全。目前，市场上有各种各样的CT防开路装置，但是都存在一个弊端，就是应用在保护用电流互感器上时，当线路发生短路过载等故障，CT防开路装置会优先启动，继电装置采集的故障信号消失，从而无法发出跳闸指令，造成故障时开关拒动。
发明内容
本发明的目的是提供一种电流互感器防开路装置，以实现在CT开路时有效抑制CT二次侧产生的危险高电压的同时，避免故障时开关拒动。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种电流互感器防开路装置，所述防开路装置包括：整流桥、延时电路、检测驱动电路、保护电路和继电器；
电流互感器的输出端与所述整流桥的交流输入端连接；
所述延时电路并联在所述整流桥的输出端；
所述检测驱动电路的输入端与所述延时电路的储能电容并联；所述检测驱动电路的输出端与所述继电器的线圈串联后并联在整流桥的输出端；
所述保护电路与所述继电器的第一组常开触点串联后并联在所述整流桥的输出端；
所述检测驱动电路用于检测所述储能电容两端的电压，并当检测的电压信号达到电压阈值时，控制所述继电器的线圈的通电，进而控制所述继电器的第一组常开触点闭合，启动所述保护电路。
可选的，所述继电器的第二常开触点并联在所述检测驱动电路的输出端。
可选的，所述延时电路包括限流电阻和储能电容；
所述限流电阻与所述储能电容串联在所述整流桥的直流输出端正极和直流输出端负极之间。
可选的，所述检测驱动电路包括第一分压电阻、第二分压电阻和三极管；
所述第一分压电阻的一端与所述储能电容的正极连接，所述第一分压电阻的另一端、所述第二分压电阻的一端分别与所述三极管的基极连接，所述第二分压电阻的另一端与所述整流桥的直流输出端负极连接；
所述三极管的集电极与所述继电器的线圈的负极连接，所述三极管的发射极与所述整流桥的直流输出端负极连接；
所述继电器的线圈的正极与所述整流桥的直流输出端正极连接。
可选的，所述保护电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；
所述第一二极管的阳极、所述第二二极管的阳极分别与所述整流桥的直流输出端正极连接；
所述第一二极管的阴极与所述第三二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述第四二极管的阳极连接；
所述第三二极管的阴极、所述第四二极管的阴极分别与所述继电器的第一组常开触点的输入触点连接，所述继电器的第一组常开触点的输出触点与所述整流桥的直流输出端负极连接。
可选的，所述保护电路包括第五二极管；
所述第五二极管的阳极与所述整流桥的直流输出端正极连接，所述第五二极管的阴极与所述继电器的第一组常开触点的输入触点连接，所述继电器的第一组常开触点的输出触点与所述整流桥的直流输出端负极连接。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提出了一种电流互感器防开路装置，所述防开路装置包括：整流桥、延时电路、检测驱动电路、保护电路和继电器；电流互感器的出端与所述整流桥的交流输入端连接；所述延时电路并联在所述整流桥的输出端；所述检测驱动电路的输入端与所述延时电路的储能电容并联；所述检测驱动电路的输出端与所述继电器的线圈串联后并联在整流桥的输出端；所述保护电路与所述继电器的第一组常开触点串联后并联在所述整流桥的输出端；所述继电器的第二常开触点并联在所述检测驱动电路的输出端；本发明设置了延时电路，通过检测驱动电路检测延时电路的储能电容两端的电压，根据所获取的电压信号启动保护电路。当CT的二次侧产生断路故障时，延时电路的储能电容的电压升高，检测驱动电路的输出端串联的继电器的线圈通电，与保护电路串联的第一组常开触点闭合，保护电路启动，由于延时电路的储能电容的电压不会产生突变，由此避免与CT配合使用的继电装置采集的故障信号提前中断，出现开关拒动的情况；保护电路启动后，CT二次侧回路处于短路状态，由此抑制了CT二次高电压，实现了在CT开路时有效抑制CT二次侧产生的危险高电压的同时，避免故障时开关拒动。
同时，保护电路启动后，与检测驱动电路输出端并联的第二组常开触点闭合，将检测驱动电路的输出端短路，只有CT二次输出断路故障消失后，继电器的线圈的电压降低，第一组常开触点和第二组常开触点才能恢复常开状态，避免开关器件频繁振荡，提高CT防开路装置保护性能。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种电流互感器防开路装置的电路原理图；
图1中，D1为整流桥，D2为保护电路，R1为限流电阻，R2为第一分压电阻，R3为第二分压电阻，C1为储能电容，Q1为三极管，K1为继电器。
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做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。
本发明的目的是提供一种电流互感器防开路装置，以实现在CT开路时有效抑制CT二次侧产生的危险高电压的同时，避免故障时开关拒动。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，电流互感器防开路装置包含整流桥D1、保护电路D2、延时电路、检测驱动电路及继电器K1，整流桥D1的交流输入端并联在CT次级输出端CT1、CT2。
延时电路由储能电容C1和限流电阻R1组成，储能电容C1的正极串联限流电阻R1后接整流桥D1的直流输出端正极VDC，储能电容的负极接整流桥D1的直流输出端负极GND，整流桥D1的直流输出端发出的电压信号经过限流电阻R1给储能电容C1充电，C1电容上的电压不会产生突变，因此电压信号延时发送至检测驱动电路。避免继电装置采集的故障信号因提前中断，出现开关拒动的情况。
所述检测驱动电路由第一分压电阻R2、第二分压电阻R3和三极管Q1组成，三极管Q1的发射极接整流桥D1的直流输出端负极GND，三极管Q1的基级接第一分压电阻R2和第二分压电阻R3的串联结点，当储能电容C1上的电压达到一定值时，三极管Q1导通，驱动保护电路启动。
所述保护电路由四个二极管(第一二极管、第二二极管和第三二极管)组成的整流桥D2组成，当三极管Q1导通后，集电极输出低电平，驱动继电器K1的两组常开触点闭合，第一组常开触点(常开触点KA2和GND)导通后，CT回路处于短路状态，由此抑制了CT二次高电压的产生，第二组常开触点(常开触点KA1和GND)导通后，三极管Q1断路，三极管Q1集电极只能持续输出低电平，由此继电器K1的两组常开触点保持持续的闭合，CT故障消失后，继电器K1的两组常开触点才能恢复常开状态，从而避免了开关器件的频繁振荡，提高了CT防开路装置的保护性能。
作为另一种实施方式本发明的保护电路可以由一个大功率第五二极管组成。
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。
本文中应用了具体个例对发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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做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。

Claims (4)

1.一种电流互感器防开路装置，其特征在于，所述防开路装置包括：整流桥、延时电路、检测驱动电路、保护电路和继电器；
电流互感器的输出端与所述整流桥的交流输入端连接；
所述延时电路并联在所述整流桥的输出端；
所述检测驱动电路的输入端与所述延时电路的储能电容并联；所述检测驱动电路的输出端与所述继电器的线圈串联后并联在整流桥的输出端；
所述保护电路与所述继电器的第一组常开触点串联后并联在所述整流桥的输出端；
所述检测驱动电路用于检测所述储能电容两端的电压，并当检测的电压信号达到电压阈值时，控制所述继电器的线圈的通电，进而控制所述继电器的第一组常开触点闭合，启动所述保护电路；
所述延时电路包括限流电阻和储能电容；
所述限流电阻与所述储能电容串联在所述整流桥的直流输出端正极和直流输出端负极之间；
所述保护电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；
所述第一二极管的阳极、所述第二二极管的阳极分别与所述整流桥的直流输出端正极连接；
所述第一二极管的阴极与所述第三二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述第四二极管的阳极连接；
所述第三二极管的阴极、所述第四二极管的阴极分别与所述继电器的第一组常开触点的输入触点连接，所述继电器的第一组常开触点的输出触点与所述整流桥的直流输出端负极连接。
2.根据权利要求1所述的电流互感器防开路装置，其特征在于，所述继电器的第二常开触点并联在所述检测驱动电路的输出端。
3.根据权利要求1所述的电流互感器防开路装置，其特征在于，所述检测驱动电路包括第一分压电阻、第二分压电阻和三极管；
所述第一分压电阻的一端与所述储能电容的正极连接，所述第一分压电阻的另一端、所述第二分压电阻的一端分别与所述三极管的基极连接，所述第二分压电阻的另一端与所述整流桥的直流输出端负极连接；
所述三极管的集电极与所述继电器的线圈的负极连接，所述三极管的发射极与所述整流桥的直流输出端负极连接；
所述继电器的线圈的正极与所述整流桥的直流输出端正极连接。
4.根据权利要求1所述的电流互感器放开路装置，其特征在于，所述保护电路包括第五二极管；
所述第五二极管的阳极与所述整流桥的直流输出端正极连接，所述第五二极管的阴极与所述继电器的第一组常开触点的输入触点连接，所述继电器的第一组常开触点的输出触点与所述整流桥的直流输出端负极连接。
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