CN116184295A - 用于互感器二次回路阻抗在线监测的装置、系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于互感器二次回路阻抗在线监测的装置、系统及方法，属于交流电流测试技术领域。本发明装置，包括：CT固定套管，取能线圈CT1，二次电流测量线圈CT2，电容，PCB电路板，外壳和盖板；所述外壳内部用于放置CT固定套管，取能线圈CT1，二次电流测量线圈CT2，电容和PCB电路板，所述电容安装在PCB电路板上，所述电流互感器的二次回路线穿心于CT固定套管中，所述取能线圈CT1和二次电流测量线圈CT2分别穿心于二次回路线上，所述盖板用于盖在PCB电路板上方，对外壳封口。本发明可实现电流互感器二次回路阻抗的实时监测。
Description
技术领域
本发明涉及交流电流测试技术领域，并且更具体地，涉及一种用于互感器二次回路阻抗在线监测的装置、系统及方法。
背景技术
低压电流互感器正常运行时，二次回路负荷由导线、端子接触电阻和穿心串接在导线上的仪表和控制器等构成。低压电流互感器的二次回路负荷为毫欧数量级，其数值直接影响低压电流互感器的误差。当电流互感器的二次接线端子虚接或锈蚀时，端子接触电阻将上升至数百毫欧甚至数欧姆。二次回路负荷的增加将直接导致低压电流互感器的计量性能劣化，并可能引起二次接线端子处发热，不利于设备正常稳定运行。如何确定电流互感器端子是否虚接和锈蚀是亟需解决的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种用于互感器二次回路阻抗在线监测的装置，包括：CT固定套管，取能线圈CT1，二次电流测量线圈CT2，电容，PCB电路板，外壳和盖板；
所述外壳内部用于放置CT固定套管、取能线圈CT1、二次电流测量线圈CT2、电容和PCB电路板，所述电容安装在PCB电路板上，所述互感器的二次回路线穿心于CT固定套管中，所述取能线圈CT1和二次电流测量线圈CT2分别穿心于二次回路线上，所述盖板用于盖在PCB电路板上方，对外壳封口；
所述取能线圈CT1通过二次回路线进行取能，经电容进行能量缓冲后，为PCB电路板供电，所述二次电流测量线圈CT2用于测量二次回路线的电流信号，并将所述电流值传输至PCB电路板，所述PCB电路板用于测量二次回路线的电压信号，并将所述二次回路线的电流信号和电压信号转换为数字信号后输出，所述数字信号用于确定互感器二次回路的阻抗。
可选的，PCB电路板上集成有主控单元，A/D模块，端子电压测量模块和蓝牙模块；
所述端子电压测量模块用于测量二次回路线的电压信号；
所述A/D模块用于将所述电压信号和电流信号转换为数字信号，并将数字信号通过蓝牙模块输出；
所述主控单元用于控制A/D模块、端子电压测量模块和蓝牙模块动作。
可选的，PCB电路板上还集成有存储单元，所述存储单元用于存储数字信号。
可选的，超级电容位于取能线圈CT1和二次电流测量线圈CT2之间。
可选的，外壳具有孔洞，所述外壳的孔洞与CT固定套管的孔洞在同一水平线上。
本发明还提出了一种用于互感器二次回路阻抗在线监测的系统，包括上述装置和终端，所述装置设置在互感器上，所述终端与所述装置通信连接，所述终端用于接收所述装置输出的数字信号，所述终端根据所述数字信号确定互感器二次回路的阻抗。
可选的，终端可以为电脑或用电信息采集终端。
可选的，装置与互感器端部，通过螺丝固定。
可选的，互感器包括互感器或电压互感器。
本发明还提出了一种用于互感器二次回路阻抗在线监测的方法，包括：
通过二次电流测量线圈CT2测量二次回路线的电流信号，并将所述电流值传输至PCB电路板；
通过PCB电路板测量二次回路线的电压信号，并将所述二次回路线的电流信号和电压信号转换为数字信号后传输至终端；
所述终端根据所述数字信号确定互感器二次回路的阻抗。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供了一种用于互感器二次回路阻抗在线监测的装置，包括：CT固定套管，取能线圈CT1，二次电流测量线圈CT2，电容，PCB电路板，外壳和盖板；所述外壳内部用于放置CT固定套管、取能线圈CT1、二次电流测量线圈CT2、电容和PCB电路板，所述电容安装在PCB电路板上，所述互感器的二次回路线穿心于CT固定套管中，所述取能线圈CT1和二次电流测量线圈CT2分别穿心于二次回路线上，所述盖板用于盖在PCB电路板上方，对外壳封口；所述取能线圈CT1通过二次回路线进行取能，经电容进行能量缓冲后，为PCB电路板供电，所述二次电流测量线圈CT2用于测量二次回路线的电流信号，并将所述电流值传输至PCB电路板，所述PCB电路板用于测量二次回路线的电压信号，并将所述二次回路线的电流信号和电压信号转换为数字信号后输出，所述数字信号用于确定互感器二次回路的阻抗。本发明可实现互感器二次回路阻抗的实时监测，并通过取能线圈自取能量为PCB电路板供电，无需使用外部电源；通过监测二次回路的阻抗可实现确定互感器端子是否虚接和锈蚀，并且能够作为互感器计量性能劣化与否的重要判据。
附图说明
图1为本发明装置的结构图；
图2为本发明PCB电路板的工作原理图；
图3为本发明方法的流程图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
实施例1：
本发明提出了一种用于互感器二次回路阻抗在线监测的装置，包括：CT固定套管，取能线圈CT1，二次电流测量线圈CT2，电容，PCB电路板，外壳和盖板；
所述外壳内部用于放置CT固定套管、取能线圈CT1、二次电流测量线圈CT2、电容和PCB电路板，所述电容安装在PCB电路板上，所述电流互感器的二次回路线穿心于CT固定套管中，所述取能线圈CT1和二次电流测量线圈CT2分别穿心于二次回路线上，所述盖板用于盖在PCB电路板上方，对外壳封口；
所述取能线圈CT1通过二次回路线进行取能，经电容进行能量缓冲后，为PCB电路板供电，所述二次电流测量线圈CT2用于测量二次回路线的电流信号，并将所述电流值传输至PCB电路板，所述PCB电路板用于测量二次回路线的电压信号，并将所述二次回路线的电流信号和电压信号转换为数字信号后输出，所述数字信号用于确定电流互感器二次回路的阻抗。
其中，如图2所示，PCB电路板上集成有主控单元，A/D模块，端子电压测量模块和蓝牙模块；
所述端子电压测量模块用于测量二次回路线的电压信号；
所述A/D模块用于将所述电压信号和电流信号转换为数字信号，并将数字信号通过蓝牙模块输出；
所述主控单元用于控制A/D模块、端子电压测量模块和蓝牙模块动作。
其中，PCB电路板上还集成有存储单元，所述存储单元用于存储数字信号。
其中，超级电容位于取能线圈CT1和二次电流测量线圈CT2之间。
其中，外壳具有孔洞，所述外壳的孔洞与CT固定套管的孔洞在同一水平线上。
其中，外壳与电流互感器端部，通过螺丝固定。
本发明针对电流互感器实现二次电流、端子电压采集；与终端实现蓝牙无线通讯；取能线圈CT1通过二次回路线进行取能，能够实现非接触式取能，为采集、计算和通信单元供电，且不影响低压电流互感器计量。
同时还能够通过终端根据数字信号，完成对电流波形特征分析和二次实际负荷计算。
如图1所示，PCB电路板上的超级电容与微型CT(取能线圈CT1和二次电流测量线圈CT2)共用外壳的内部空间，超级电容位于取能线圈CT1和二次电流测量线圈CT2之间。
电流互感器二次回路阻抗在线监测装置安装于低压电流互感器端部。本发明装置的外壳通过中间的长螺钉固定于互感器上，不改变原有低压电流互感器结构，型式简单、安装简便。
实施例2：
本发明还提出了一种用于互感器二次回路阻抗在线监测的系统，包括上述装置和终端，所述装置设置在电流互感器上，所述终端与所述装置通信连接，所述终端用于接收所述装置输出的数字信号，所述终端根据所述数字信号确定电流互感器二次回路的阻抗。
其中，终端可以为电脑或用电信息采集终端。
其中，装置与电流互感器端部，通过螺丝固定。
其中，互感器包括电流互感器或电压互感器。
实施例3：
本发明还提出了一种用于互感器二次回路阻抗在线监测的方法，如图3所示，包括：
步骤1、通过二次电流测量线圈CT2测量二次回路线的电流信号，并将所述电流值传输至PCB电路板；
步骤2、通过PCB电路板测量二次回路线的电压信号，并将所述二次回路线的电流信号和电压信号转换为数字信号后传输至终端；
步骤3、所述终端根据所述数字信号确定电流互感器二次回路的阻抗。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明可实现电流互感器二次回路阻抗的实时监测，并通过取能线圈自取能量为PCB电路板供电，无需使用外部电源；通过监测二次回路的阻抗可实现确定电流互感器端子是否虚接和锈蚀，并且能够作为电流互感器计量性能劣化与否的重要判据。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本发明实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种用于互感器二次回路阻抗在线监测的装置，其特征在于，所述装置包括：CT固定套管，取能线圈CT1，二次电流测量线圈CT2，电容，PCB电路板，外壳和盖板；
所述外壳内部用于放置CT固定套管、取能线圈CT1、二次电流测量线圈CT2、电容和PCB电路板，所述电容安装在PCB电路板上，所述互感器的二次回路线穿心于CT固定套管中，所述取能线圈CT1和二次电流测量线圈CT2分别穿心于二次回路线上，所述盖板用于盖在PCB电路板上方，对外壳封口；
所述取能线圈CT1通过二次回路线进行取能，经电容进行能量缓冲后，为PCB电路板供电，所述二次电流测量线圈CT2用于测量二次回路线的电流信号，并将所述电流值传输至PCB电路板，所述PCB电路板用于测量二次回路线的电压信号，并将所述二次回路线的电流信号和电压信号转换为数字信号后输出，所述数字信号用于确定互感器二次回路的阻抗。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述PCB电路板上集成有主控单元，A/D模块，端子电压测量模块和蓝牙模块；
所述端子电压测量模块用于测量二次回路线的电压信号；
所述A/D模块用于将所述电压信号和电流信号转换为数字信号，并将数字信号通过蓝牙模块输出；
所述主控单元用于控制A/D模块、端子电压测量模块和蓝牙模块动作。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述PCB电路板上还集成有存储单元，所述存储单元用于存储数字信号。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，超级电容位于取能线圈CT1和二次电流测量线圈CT2之间。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述外壳具有孔洞，所述外壳的孔洞与CT固定套管的孔洞在同一水平线上。
6.一种用于互感器二次回路阻抗在线监测的系统，其特征在于，包括如权利要1-5任一项所述的装置和终端，所述装置设置在互感器上，所述终端与所述装置通信连接，所述终端用于接收所述装置输出的数字信号，所述终端根据所述数字信号确定互感器二次回路的阻抗。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述终端可以为电脑或用电信息采集终端。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置与互感器端部，通过螺丝固定。
9.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述互感器包括电流互感器或电压互感器。
10.一种用于互感器二次回路阻抗在线监测的方法，其特征在于，利用如权利要求5-8任一项所述的系统，所述方法包括：
通过二次电流测量线圈CT2测量二次回路线的电流信号，并将所述电流值传输至PCB电路板；
通过PCB电路板测量二次回路线的电压信号，并将所述二次回路线的电流信号和电压信号转换为数字信号后传输至终端；
所述终端根据所述数字信号确定互感器二次回路的阻抗。
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