CN113740792A - 一种电流互感器二次开路后漏电计量系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电流互感器二次开路后漏电计量系统及方法,该系统包括电流互感器、电能计量表、CT二次开路检测单元、漏电能计量单元,电能计量表串入电流互感器二次侧的绕组回路构成正常电能计量回路;CT二次开路检测单元连接至电流互感器二次侧的绕组端子上,构成CT二次开路检测回路;漏电能计量单元并联至CT二次开路检测单元的两端,构成漏电能计量回路;漏电能计量单元包括串联连接的保护开关和漏电能计量表,CT二次开路检测单元与保护开关连接,用于控制保护开关的通断。本发明将电流互感器二次过压开路检测和保护控制与漏电能计量表组合应用,能够实现电流互感器二次侧开路后的漏电能计量。
Description
技术领域
本发明涉及电能计量技术领域,特别是涉及一种电流互感器二次开路后漏电计量系统及方法。
背景技术
在电力供电中,电能计量回路分为电压采样回路和电流采样回路。常规电能计量回路中电流采样是使用电流互感器与电能计量表电流输入端子组成的串联计量回路,《电力安全工作规程》中规定电流互感器二次侧在运行中严禁开路,开路后计量回路停止工作,从而影响正常的电能计量。在电力系统中,电流互感器(CT)主要用于电流的测量和用电电能的计量,在正常工作时电流互感器二次处于近似短路状态。一旦由于异常因素而造成电流互感器二次开路故障,常规是通过加装的电流互感器(CT)二次过电压保护装置起作用将电流互感器(CT)二次绕组短路进行应急保护。但是,在问题故障处理完成前,原有的计量回路断路,导致电能计量表失效,使得电能表计量出现漏计现象。电能计量表在现场运行中能否准确计量用户的用电情况,关系供电和用电企业的经济利益,合理追回漏计电能量事关重大。
发明内容
本发明的目的是提供一种电流互感器二次开路后漏电计量系统及方法,将电流互感器二次过压开路检测和保护控制与漏电能计量表组合应用,能够实现电流互感器二次侧开路后的漏电能计量。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种电流互感器二次开路后漏电计量系统,包括:电流互感器、电能计量表、CT二次开路检测单元、漏电能计量单元,所述电流互感器设置有电流互感器一次侧和电流互感器二次侧,所述电能计量表串入所述电流互感器二次侧的绕组回路构成正常电能计量回路;所述CT二次开路检测单元连接至所述电流互感器二次侧的绕组端子上,构成CT二次开路检测回路;所述漏电能计量单元并联至所述CT二次开路检测单元的两端,构成漏电能计量回路;所述漏电能计量单元包括串联连接的保护开关和漏电能计量表,所述CT二次开路检测单元与所述保护开关连接,用于控制所述保护开关的通断。
进一步的,所述保护开关包括并联设置的大功率继电器常开触点以及双向可控硅。
进一步的,所述CT二次开路检测单元包括CPU系统以及与CPU系统连接的输入电路、第一输出电路、第二输出电路,所述输入电路连接所述电流互感器二次侧的绕组端子,所述第一输出电路与所述双向可控硅连接,所述第二输出电路与大功率继电器的控制电路连接,所述第二输出电路与大功率继电器的控制电路连接,控制所述大功率继电器常开触点的开合。
本发明还提供了一种电流互感器二次开路后漏电计量方法,应用于上述的电流互感器二次开路后漏电计量系统,包括以下步骤:
S1,正常工作时,电流互感器二次侧的绕组回路处于近似短路状态,电能计量表正常进行电流采样,完成电能计量;
S2,所述电流互感器二次侧的绕组回路发生开路故障,所述电能计量表不再工作,所述电流互感器二次侧的两个绕组端子之间产生的电压高于输入电路的电压检测阈值;
S3,输入电路的电压升高变化被CPU系统中的CPU捕获,CPU先通过第一输出电路高速控制双向可控硅导通,再通过第二输出电路控制大功率继电器常开触点闭合导通,同时关断双向可控硅;
S4,大功率继电器常开触点(10)闭合后,将漏电能计量表(4-2)的电流互感器的一次绕组串联入漏电能计量回路,漏电能计量表(4-2)开始进行漏电能计量。
进一步的,所述方法还包括:
S5,待修复电流互感器二次侧的绕组回路故障后,所述CT二次开路检测单元检测不到电流互感器二次侧的两个绕组端子之间电压,说明正常电能计量回路恢复工作,CPU通过第二输出电路控制大功率继电器常开触点断开,漏电能计量回路退出工作模式,漏电能计量结束,此时可查阅漏电能计量表计量数据,追补漏计量的电能数。
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:本发明提供的电流互感器二次开路后漏电计量系统及方法,通过设置CT二次开路检测单元、漏电能计量单元,实现对电流互感器(CT)二次侧开路后的过电压智能检测、保护控制电路及漏电能计量,CT二次开路检测单元由CPU系统进行电压采样分析,从而控制保护回路的双向可控硅和大功率继电器来实现保护功能,双重保护更加可靠,同时加入漏电能计量表进行漏电能计量,以实现电流互感器(CT)二次开路后的漏电能计量功能,适用于所有供电和用电单位,同时,也适用于相关的电力控制系统产品中。
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为本发明实施例电流互感器二次开路后漏电计量系统的结构示意图;
图2为本发明实施例CT二次开路检测单元的结构示意图;
图3为本发明实施例漏电能计量单元的结构示意图;
附图说明:1、电流互感器一次侧;2、电流互感器二次侧;3、CT二次开路检测单元;4、漏电能计量单元;4-1、保护开关;4-2、漏电能计量表;5、电能计量表;6、输入电路;7、CPU系统;8、第一输出回路;9、第二输出回路;10、大功率继电器常开触点;11、双向可控硅;12、漏电能计量表的接入绕组端。
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二次开路后漏电计量系统及方法,将电流互感器二次过压开路检测和保护控制与漏电能计量表组合应用,能够实现电流互感器二次侧开路后的漏电能计量。
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,本发明提供的电流互感器二次开路后漏电计量系统,包括电流互感器、电能计量表5、CT二次开路检测单元3、漏电能计量单元4,所述电流互感器设置有电流互感器一次侧1和电流互感器二次侧2,所述电能计量表5串入所述电流互感器二次侧2的绕组回路构成正常电能计量回路;所述CT二次开路检测单元3连接至所述电流互感器二次侧2的绕组端子上,构成CT二次开路检测回路;所述漏电能计量单元4并联至所述CT二次开路检测单元3的两端,构成漏电能计量回路;所述漏电能计量单元4包括串联连接的保护开关4-1和漏电能计量表4-2,所述CT二次开路检测单元3与所述保护开关连接,用于控制所述保护开关的通断。
如图3所示,所述保护开关4-1包括并联设置的大功率继电器常开触点10以及双向可控硅11,所述漏电能计量表4-2通过漏电能计量表的接入绕组端12接入所述漏电能计量回路。
如图2所示,所述CT二次开路检测单元3包括CPU系统7以及与CPU系统7连接的输入电路6、第一输出电路8、第二输出电路9,所述输入电路6连接所述电流互感器二次侧2的绕组端子,所述第一输出电路8与所述双向可控硅11连接,所述第二输出电路9与大功率继电器的控制电路连接,控制所述大功率继电器常开触点10的开合。
本发明还提供了一种电流互感器二次开路后漏电计量方法,应用于上述的电流互感器二次开路后漏电计量系统,包括以下步骤:
S1,正常工作时,电流互感器二次侧2的绕组回路处于近似短路状态,电能计量表5正常进行电流采样,完成电能计量;此时,电流互感器二次侧2的绕组I*-I端电压很低,如图2,输入电路6无信号给CPU系统7;
S2,所述电流互感器二次侧2的绕组回路发生开路故障时,例如,图1中A点断开,所述电能计量表5不再工作,所述电流互感器二次侧2的两个绕组端子I*-I之间产生的电压高于CT二次开路检测单元3的输入电路6的电压检测阈值;即二次绕组端I*-I之间产生的电压高于输入电路6的电压检测阈值;
S3,输入电路6的电压升高变化被CPU系统7中的CPU捕获,CPU先通过第一输出电路8高速控制双向可控硅11导通,再通过第二输出电路9控制大功率继电器常开触点10闭合导通,同时关断双向可控硅11;这个过程起到了电流互感器二次计量绕组开路时避免产生过电压故障的安全保护作用;
S4,大功率继电器常开触点10闭合后,将漏电能计量表(4-2)的电流互感器的一次绕组(即漏电能计量表的接入绕组端12)串联入漏电能计量回路,串联入漏电能计量回路,漏电能计量表4-2开始进行漏电能计量;
S5,待修复电流互感器二次侧2的绕组回路故障后,所述CT二次开路检测单元3检测不到电流互感器二次侧2的两个绕组端子之间电压,说明正常电能计量回路恢复工作,CPU系统7通过第二输出电路9控制大功率继电器常开触点10断开,漏电能计量回路退出工作模式,漏电能计量结束,此时可查阅漏电能计量表4-2计量数据,追补漏计量的电能数。
其中,当运行中的电流互感器二次侧2开路时,阻抗变为无穷大,二次侧电流为零,不产生反磁动势,一次侧电流全部变成励磁电流,铁芯中的磁感应强度急剧增加,铁芯严重饱和,磁通波形将变成平顶波,当磁通由正变到负或由负变到正时,二次侧电压很高,其峰值可达几千伏。
本发明提供的电流互感器二次开路后漏电计量系统及方法,通过设置CT二次开路检测单元、漏电能计量单元,实现对电流互感器(CT)二次侧开路后的过电压智能检测、保护控制电路及漏电能计量,CT二次开路检测单元由CPU系统进行电压采样分析,从而控制保护回路的双向可控硅和大功率继电器来实现保护功能,双重保护更加可靠,同时加入漏电能计量表进行漏电能计量,以实现电流互感器(CT)二次开路后的漏电能计量功能,适用于所有供电和用电单位,同时,也适用于相关的电力控制系统产品中。
本文中应用了具体个例对本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;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (5)
1.一种电流互感器二次开路后漏电计量系统,其特征在于,包括:电流互感器、电能计量表(5)、CT二次开路检测单元(3)、漏电能计量单元(4),所述电流互感器设置有电流互感器一次侧(1)和电流互感器二次侧(2),所述电能计量表(5)串入所述电流互感器二次侧(2)的绕组回路构成正常电能计量回路;所述CT二次开路检测单元(3)连接至所述电流互感器二次侧(2)的绕组端子上,构成CT二次开路检测回路;所述漏电能计量单元(4)并联至所述CT二次开路检测单元(3)的两端,构成漏电能计量回路;所述漏电能计量单元(4)包括串联连接的保护开关(4-1)和漏电能计量表(4-2),所述CT二次开路检测单元(3)与所述保护开关(4-1)连接,用于控制所述保护开关(4-1)的通断。
2.根据权利要求1所述的电流互感器二次开路后漏电计量系统,其特征在于,所述保护开关(4-2)包括并联设置的大功率继电器常开触点(10)以及双向可控硅(11)。
3.根据权利要求2所述的电流互感器二次开路后漏电计量系统,其特征在于,所述CT二次开路检测单元(3)包括CPU系统(7)以及与CPU系统(7)连接的输入电路(6)、第一输出电路(8)、第二输出电路(9),所述输入电路(6)连接所述电流互感器二次侧(2)的绕组端子,所述第一输出电路(8)与所述双向可控硅(11)连接,所述第二输出电路(9)与大功率继电器的控制电路连接,控制所述大功率继电器常开触点(10)的开合。
4.一种电流互感器二次开路后漏电计量方法,应用于权利要求1-3任一所述的电流互感器二次开路后漏电计量系统,其特征在于,包括以下步骤:
S1,正常工作时,电流互感器二次侧(2)的绕组回路处于近似短路状态,电能计量表(5)正常进行电流采样,完成电能计量;
S2,所述电流互感器二次侧(2)的绕组回路发生开路故障,所述电能计量表(5)不再工作,所述电流互感器二次侧(2)的两个绕组端子之间产生的电压高于CT二次开路检测单元(3)的输入电路(6)的电压检测阈值;
S3,输入电路(6)的电压升高变化被CPU系统(7)中的CPU捕获,CPU先通过第一输出电路(8)高速控制双向可控硅(11)导通,再通过第二输出电路(9)控制大功率继电器常开触点(10)闭合导通,同时关断双向可控硅(11);
S4,大功率继电器常开触点(10)闭合后,将漏电能计量表(4-2)的电流互感器的一次绕组串联入漏电能计量回路,漏电能计量表(4-2)开始进行漏电能计量。
5.根据权利要求4所述的电流互感器二次开路后漏电计量方法,其特征在于,所述方法还包括:
S5,待修复电流互感器二次侧(2)的绕组回路故障后,所述CT二次开路检测单元(3)检测不到电流互感器二次侧(2)的两个绕组端子之间电压,说明正常电能计量回路恢复工作,CPU系统(7)通过第二输出电路(9)控制大功率继电器常开触点(10)断开,漏电能计量回路退出工作模式,漏电能计量结束,此时可查阅漏电能计量表(4-2)计量数据,追补漏计量的电能数。
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