CN116256690A - 一种电流互感器安全检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电子器件的技术领域,尤其涉及一种电流互感器安全检测方法及系统,电流互感器安全检测方法包括步骤:获取电流互感器的二次侧线路温度数据,并将线路温度数据输入至预设的温度检测模型,得到温度检测结果,温度检测结果包括温度异常和温度正常;若温度检测结果为温度异常预警,则触发电流互感器运维预警信号;若温度检测结果为温度正常,则获取对应的电流互感器正常运维时间;将电流互感器正常运维时间和电流互感器的二次侧线路温度数据输入至预设的电流互感器运维预警模型,得到对应的安全预警结果,基于安全预警结果判断是否触发电流互感器维护指令。本申请具有提高电流互感器的安全性,实现对电流互感器进行安全预警的效果。
Description
技术领域
本申请涉及电子器件的技术领域,尤其是涉及一种电流互感器安全检测方法及系统。
背景技术
在配电和用电系统内,线路中的电流值大小悬殊,需要使用电流互感器对线路中的电流电压进行转换,转换为同一的弱电流,以便于进行测量、保护和控制。电流互感器是依据电磁感应原理将一次侧的大电流转换成二次侧小电流的仪器。
现有技术中,电流互感器在工作运行过程中,其工作电压电流是在预设电压电流的拐点附近,但是,随着电流互感器的工作时间增加,电流互感器工作运行过程中产生的直流电流会在电流互感器内产生直流磁场,产生的直流磁场会与电流互感器内部的磁场叠加,使电流互感器的工作拐点发生上移,从而使电流互感器处于严重饱和状态,电流互感器容易出现局部过热的情况,加速电流互感器的损坏,同时,现有对于电流互感器的工作安全检测只存在工作人员现场检测,无法起到安全预警功能,因此,存在一定的改进空间。
发明内容
为了提高电流互感器的安全性,在电流互感器工作运行中,能够实现对电流互感器进行安全预警功能,本申请提供一种电流互感器安全检测方法及系统。
第一方面,本申请提供电流互感器安全检测方法,采用如下的技术方案:
一种电流互感器安全检测方法,所述电流互感器安全检测方法包括步骤:
获取电流互感器的二次侧线路温度数据,并将所述线路温度数据输入至预设的温度检测模型,得到温度检测结果,所述温度检测结果包括温度异常和温度正常;
若所述温度检测结果为温度异常预警,则触发电流互感器运维预警信号;
若所述温度检测结果为温度正常,则获取对应的电流互感器正常运维时间;
将所述电流互感器正常运维时间和电流互感器的二次侧线路温度数据输入至预设的电流互感器运维预警模型,得到对应的安全预警结果,基于所述安全预警结果判断是否触发电流互感器维护指令。
通过采用上述技术方案,在电流互感器的工作拐点出现上移的时候,电流互感器会出现发热,温度升高的现象,因此,通过实时获取电流互感器二次侧线路的温度数据,将该线路温度数据输入至预设的温度检测模型,能够根据电流互感器二次侧的线路温度,判断出电流互感器是否出现工作拐点上移,当温度检测结果为温度异常时,则发出电流互感器运维预警信号,能够在电流互感器出现异常的时候,及时发出预警,进而停止电流互感器的工作运作,能够有效防止电流互感器损坏;同时,利用电流互感器的正常运维时间和采集到的电流互感器二次侧线路温度数据,输入至预设的电流互感器运维预警模型,能够分析出电流互感器的工作运行寿命,进而预测出电流互感器未来是否出现异常,从而能够进一步提升了电流互感器的安全预警能力。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:在获取电流互感器的二次侧线路温度数据,并将所述线路温度数据输入至预设的温度检测模型,得到温度检测结果之前,所述电流互感器安全检测方法还包括:
获取电流互感器对应的历史工作异常数据,并从所述历史工作异常数据中获取电流互感器温度数据以及对应的环境温度数据;
根据所述电流互感器温度数据和所述环境温度数据进行训练,得到所述温度检测模型。
通过采用上述技术方案,电流互感器在运行时的温度,可能会受到其的环境的温度的影响,因此在训练温度检测模型时,同时获取历史工作异常数据中的电流互感器温度数据和对应的环境温度数据,能够学习电流互感器在出现异常时电流互感器温度和环境温度的关联关系,使得检测的结果能够更加地精确。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:所述获取电流互感器的二次侧线路温度数据,并将所述线路温度数据输入至预设的温度检测模型,得到温度检测结果,所述温度检测结果包括温度异常和温度正常,具体包括:
获取当前环境温度数据,将所述电流互感器的二次侧线路温度数据和所述当前环境温度数据输入至所述温度检测模型,得到电流互感器正常运行温度区间;
若所述电流互感器的二次侧线路温度数据在所述电流互感器正常运行温度区间内,则所述温度检测结果为正常供电,否则触发电流互感器运维预警信号。
通过采用上述技术方案,利用电流互感器工作运行时候的当前环境温度,能够从温度检测模型中获取该电流互感器对应的正常运行温度区间,从而能够根据电流互感器的二次侧线路温度数据判断电流互感器是否正常工作或者有出现温度过高异常的风险。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:在所述若所述电流互感器的二次侧线路温度数据在所述电流互感器正常运行温度区间内,则所述温度检测结果为正常供电,否则触发电流互感器运维预警信号之后,所述电流互感器安全检测方法还包括:
当所述电流互感器的二次侧线路温度数据不在所述电流互感器正常运行温度区间内,发出电流互感器运维预警信号;
基于所述电流互感器运维预警信号调节电流互感器一次侧的工作数据。
通过采用上述技术方案,当检测到电流互感器的二次侧线路温度超出电流互感器的正常运行温度区间时,触发出电流互感器运维预警信号,根据电流互感器运维预警信号,自动调节电流互感器的一次侧的工作数据,使得电流互感器转换调节输出的电压电流数据,进而防止电流互感器的持续处于过饱和状态下工作,提高电流互感器的安全性。
本申请在一较佳示例中可以进一步配置为:在所述将所述电流互感器正常运维时间和电流互感器的二次侧线路温度数据输入至预设的电流互感器运维预警模型,得到对应的安全预警结果,基于所述安全预警结果判断是否触发电流互感器维护指令之前,所述电流互感器安全检测方法还包括:
从所述温度检测结果中获取电流互感器对应的无故障时长,组成与电流互感器对应的待训练数据组;
分别对每个待训练数据组进行二项分布,得到所述电流互感器运维预警模型。
通过采用上述技术方案,由于每个电流互感器的质量或者使用情况,其寿命会有波动,因此通过获取电流互感器对应的无故障时长,并对电流互感器的无故障时长进行二项分布的统计,从而能够得出较为准确的电流互感器的使用寿命,使得电流互感器运维预警模型进行检测时,结果更加精确。
第二方面,本申请提供一种电流互感器安全检测系统,采用如下的技术方案:
一种电流互感器安全检测系统,包括整流滤波模块、电流互感器本体、输出整流模块、温度反馈模块和调节模块,所述整流滤波模块的输入端耦接于高压交流电源,所述整流滤波模块的输出端耦接于电流互感器本体的一次侧,所述电流互感器本体的二次侧耦接于输出整流模块,所述输出整流模块的输出端输出低压直流电,所述温度反馈模块的输入端耦接于电流互感器本体的二次侧,所述温度反馈模块的输出端耦接于调节模块,所述调节模块的输出端电流互感器的一次侧。
通过采用上述技术方案,高压交流电源输入到整流滤波模块,整流滤波模块将高压交流电进行滤波和整流,形成稳定的高压直流电输出至电流互感器的一次侧,电流互感器将高压直流电进行转换,电流互感器的二次侧输出所需的低压电压电流,随着输出整流模块的输出端输出;同时,温度反馈模块实时检测电流互感器的二次侧的线路温度,当电流互感器的二次侧线路的温度过高时,温度反馈模块根据电流互感器的二次侧的线路温度数据输出温度检测信号至调节模块,调节模块接收到温度检测信号后输出调节信号至电流互感器的一次侧,调节电流互感器的一次侧输出的占空比,达到调整电流互感器输出电压和电流的目的。
优选的,还包括钳位模块,所述钳位模块设置在整流滤波模块和电流互感器本体之间,所述钳位模块的输入端耦接于整流滤波模块的输出端,所述钳位模块的输出端耦接于电流互感器的一次侧。
通过采用上述技术方案,通过设置有钳位模块,能够吸收电流互感器系统的尖峰电压,减少电流互感器系统的电源损耗,提高电流互感器的电源转换效率。
优选的,所述温度反馈模块包括温度检测子模块、温度比较子模块和控制子模块,所述温度检测子模块的输入端耦接于电流互感器本体的二次侧以检测电流互感器二次侧的线路温度情况并输出温度检测信号,所述温度比较子模块的输入端耦接于温度检测子模块,所述温度比较子模块内设置有温度阈值,所述温度比较子模块的输出端耦接于控制子模块,当温度检测信号大于温度阈值时,所述温度比较子模块输出温度判断信号至控制子模块,所述控制子模块的输出端耦接与调节模块,所述控制子模块用于输出启动触发信号至调节模块。
通过采用上述技术方案,通过温度检测子模块能够实时检测电流互感器二次侧的线路温度情况并生成温度检测信号输出至温度比较子模块,温度比较子模块内设置有温度阈值,温度比较子模块将接收到的温度检测信号与温度阈值进行比较判断并输出温度判断信号至控制子模块,当控制子模块接收到温度判断信号时,控制子模块输出启动触发信号至调节模块,使调节模块调整电流互感器的一次侧的电压电流,使电流互感器系统具有温度检测功能。
优选的,所述调节模块包括调节芯片U1和功率开关Q1,所述调节芯片U1包括信号输入端和调节输出端,所述调节芯片U1的信号输入端耦接于控制子模块的输出端以接收启动触发信号,所述调节芯片U1的调节输出端耦接于功率开关Q1的输入端,所述功率开关Q1的输出端耦接于电流互感器本体的一次侧。
通过采用上述技术方案,当调节芯片U1接收到控制子模块输出的启动触发信号时,调节芯片U1的调节输出端输出调节信号至功率开关Q1,功率开关Q1调整电流互感器本体的一次侧输出的功率,实现调节电流互感器的工作状态,降低电流互感器的损耗。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.通过实时获取电流互感器二次侧线路的温度数据,将该线路温度数据输入至预设的温度检测模型,能够根据电流互感器二次侧的线路温度,判断出电流互感器是否出现工作拐点上移,当温度检测结果为温度异常时,则发出电流互感器运维预警信号,能够在电流互感器出现异常的时候,及时发出预警,进而停止电流互感器的工作运作,能够有效防止电流互感器损坏;
2.利用电流互感器的正常运维时间和采集到的电流互感器二次侧线路温度数据,输入至预设的电流互感器运维预警模型,能够分析出电流互感器的工作运行寿命,进而预测出电流互感器未来是否出现异常,从而能够进一步提升了电流互感器的安全预警能力;
3.电流互感器在运行时的温度,可能会受到其的环境的温度的影响,因此在训练温度检测模型时,同时获取历史工作异常数据中的电流互感器温度数据和对应的环境温度数据,能够学习电流互感器在出现异常时电流互感器温度和环境温度的关联关系,使得检测的结果能够更加地精确;
4.通过设置有钳位模块,能够吸收电流互感器系统的尖峰电压,减少电流互感器系统的电源损耗,提高电流互感器的电源转换效率。
附图说明
图1是本申请一种电流互感器安全检测方法实施例的一流程图。
图2是本申请一种电流互感器安全检测方法实施例的另一流程图。
图3是本申请一种电流互感器安全检测方法实施例中步骤S10的实现流程图。
图4是本申请一种电流互感器安全检测方法实施例中步骤S10的另一实现流程图。
图5是本申请一种电流互感器安全检测方法实施例的另一流程图。
图6是本申请一种电流互感器安全检测系统实施例的模块结构图。
图7是本申请一种电流互感器安全检测系统实施例的电路结构图。
附图标记说明:1、整流滤波模块;2、电流互感器本体;3、输出整流模块;4、温度反馈模块;41、温度检测子模块;42、温度比较子模块;43、控制子模块;5、调节模块;6、钳位模块。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。
在一实施例中,如图1所示,本申请公开了一种电流互感器安全检测方法,具体包括如下步骤:
S10:获取电流互感器的二次侧线路温度数据,并将所述线路温度数据输入至预设的温度检测模型,得到温度检测结果,所述温度检测结果包括温度异常和温度正常。
在本实施例中,电流互感器的二次侧线路温度数据是指在电流互感器工作运行时,电流互感器的二次侧线路在工作时的实时温度,温度检测模型是指用于预测正在工作的电流互感器是否出现异常的模型。
具体的,将电流互感器的二次侧线路作为监控的目标,并实时通过检测温度的设备获取电流互感器的二次侧的线路温度数据。
进一步的,将电流互感器的二次侧的线路温度数据输入至预设的温度检测模型中进行检测,从而得到该电流互感器二次侧的温度检测结果。其中,当该电流互感器的二次侧的线路温度数据超过温度区间,则认定该电流互感器出现了异常,则该温度检测结果为温度异常,否则为温度正常。
可选的,由于该电流互感器的二次侧的线路温度数据是实时获取到的连续数据且并有一定程度的波动,若持续输入至该温度检测模型中,会增大计算量,因此可以在该连续数据中获取数据波动的量,若该波动的量较小,则说明该电流互感器处于正常运行的状态,若该波动的量超过预设值,则说明有可能出现异常,则将此时的电流互感器的二次侧的线路温度数据输入至温度检测模型中,既能够保持温度检测结果的准确性,也能够减轻计算量。
S20:若所述温度检测结果为温度异常预警,则触发电流互感器运维预警信号。
在本实施例中,电流互感器运维预警信号是指通知相关人员对该电流互感器进行检修的信号。
具体的,当温度检测结果为温度异常时,则根据具体出现温度异常的电流互感器电力设备的信息组成运维预警信号,通知相关的人员进行检修。
S30:若所述温度检测结果为温度正常,则获取对应的电流互感器正常运维时间。
在本实施例中,正常运维时间是指电流互感器距离上一次检修结束后,维持正常工作运行的时间。
具体的,当温度检测结果为温度正常时,则根据电流互感器上一次检修的时间,计算该电流互感器正常工作运行的时间。
S40:将所述电流互感器正常运维时间和电流互感器的二次侧线路温度数据输入至预设的电流互感器运维预警模型,得到对应的安全预警结果,基于所述安全预警结果判断是否触发电流互感器维护指令。
在本实施例中,电流互感器运维预警模型是指用于判断是否需要对电流互感器设备进行检修的模型。
具体的,据电流互感器的正常运维时间和电流互感器的二次侧线路温度数据输入至该电流互感器运维预警模型中,分析出电流互感器的工作运行寿命,进而预测出电流互感器未来是否出现异常,有助于提前发现该电流互感器的潜在风险。
在本实施例中,在电流互感器的工作拐点出现上移的时候,电流互感器会出现发热,温度升高的现象,因此,通过实时获取电流互感器二次侧线路的温度数据,将该线路温度数据输入至预设的温度检测模型,能够根据电流互感器二次侧的线路温度,判断出电流互感器是否出现工作拐点上移,当温度检测结果为温度异常时,则发出电流互感器运维预警信号,能够在电流互感器出现异常的时候,及时发出预警,进而停止电流互感器的工作运作,能够有效防止电流互感器损坏;同时,利用电流互感器的正常运维时间和采集到的电流互感器二次侧线路温度数据,输入至预设的电流互感器运维预警模型,能够分析出电流互感器的工作运行寿命,进而预测出电流互感器未来是否出现异常,从而能够进一步提升了电流互感器的安全预警能力。
在一实施例中,如图2所示,在步骤S10之前,即获取电流互感器的二次侧线路温度数据,并将所述线路温度数据输入至预设的温度检测模型,得到温度检测结果之前,一种电流互感器安全检测方法还包括:
S101:获取电流互感器对应的历史工作异常数据,并从所述历史工作异常数据中获取电流互感器温度数据以及对应的环境温度数据。
在本实施例中,历史工作异常数据是指在历史对出现异常的电流互感器进行监控或者维修时记录的数据。
具体的,在每一次对电流互感器出现异常时,记录该电流互感器出现异常时的电流互感器温度数据,以及出现异常时的工作环境温度数据,并将该电流互感器温度数据和环境温度数据与电流互感器进行相关联。
S102:根据所述电流互感器温度数据和所述环境温度数据进行训练,得到所述温度检测模型。
具体的,在电流互感器的历史工作异常数据满足一定的数据量时,通过神经网络对该电流互感器温度数据和环境温度数据进行训练,得到该电流互感器的温度检测模型。
在一实施例中,如图3所示,在步骤S10中,即获取电流互感器的二次侧线路温度数据,并将所述线路温度数据输入至预设的温度检测模型,得到温度检测结果,所述温度检测结果包括温度异常和温度正常,具体包括:
S11:获取当前环境温度数据,将所述电流互感器的二次侧线路温度数据和所述当前环境温度数据输入至所述温度检测模型,得到电流互感器正常运行温度区间。
在本实施例中,电流互感器正常运行温度区间是指电流互感器器在当前的工作环境下正常工作运行时产生的温度区间。
具体的,将电流互感器工作运行时当前的环境温度数据输入至温度检测模型内,得出该电流互感器在当前环境下的正常工作运行时产生的温度区间。
S12:若所述电流互感器的二次侧线路温度数据在所述电流互感器正常运行温度区间内,则所述温度检测结果为正常供电,否则触发电流互感器运维预警信号。
具体的,将采集到的电流互感器的二次侧线路温度数据与其对应的电流互感器在当前环境下的正常工作运行时产生的温度区间进行比对,若该电流互感器的二次侧线路温度在该电流互感器正常运行温度区间内,则对应的温度检测结果为温度正常,否则触发温度异常预警。
在一实施例中,如图4所示,在步骤S12之后,即若所述电流互感器的二次侧线路温度数据在所述电流互感器正常运行温度区间内,则所述温度检测结果为正常供电,否则触发电流互感器运维预警信号之后,电流互感器安全检测方法还包括:
S13:当所述电流互感器的二次侧线路温度数据不在所述电流互感器正常运行温度区间内,发出电流互感器运维预警信号。
具体的,将采集到的电流互感器的二次侧线路温度数据与其对应的电流互感器在当前环境下的正常工作运行时产生的温度区间进行比对,当电流互感器的二次侧线路温度超出电流互感器的正常运行温度区间时,根据具体出现温度异常的电流互感器电力设备的信息组成运维预警信号,通知相关的人员进行检修。
S14:基于所述电流互感器运维预警信号调节电流互感器一次侧的工作数据。
具体的,当触发电流互感器运维预警信号,自动调节电流互感器的一次侧的工作数据,使得电流互感器转换调节输出的电压电流数据,进而防止电流互感器的持续处于过饱和状态下工作,提高电流互感器的安全性
在一实施例中,如图5所示,在步骤S40之前,即将所述电流互感器正常运维时间和电流互感器的二次侧线路温度数据输入至预设的电流互感器运维预警模型,得到对应的安全预警结果,基于所述安全预警结果判断是否触发电流互感器维护指令之前,电流互感器安全检测方法还包括:
S401:从所述温度检测结果中获取电流互感器对应的无故障时长,组成与电流互感器对应的待训练数据组。
在本实施例中,无故障时长是指电流互感器单次连续正常工作运行所持续的总时长。
具体的,统计历史的温度检测结果中,电流互感器对应的无故障时长,即从前一次进行维修或者首次安装开始,距离下一次获取到温度异常的检测结果之间的时长,作为电流互感器的无故障时长,并将电流互感器的无故障时长组成对应的待训练数据组。
可选的,为了更好地统计无故障时长与环境气候的影响关系,可以根据待监控电流互感器的工作环境的气候变化情况,设置对应的环境类型,并对该待训练数据组进行对应的分类。
S402:分别对每个待训练数据组进行二项分布,得到所述电流互感器运维预警模型。
具体的,对根据环境类型分类完成的待训练数据组进行逐类的二项分布,获取每一个环境类型对应的无故障时长的二项分布情况后,进行机器学习的训练,得到该电流互感器运维预警模型。
在一实施例中,本申请还公开了一种电流互感器安全检测系统,该电流互感器安全检测系统与上述实施例中电流互感器安全检测冲方法一一对应,如图6和图7所示,一种电流互感器安全检测系统包括整流滤波模块1、电流互感器本体2、输出整流模块3、温度反馈模块4、钳位模块6和调节模块5。
整流滤波的输入端耦接于交流电源,整流滤波模块1的输出端耦接于钳位模块6,钳位模块6的输出端耦接于电流互感器本体2的一次侧,电流互感器本体2的二次侧耦接于输出整流模块3,输出整流模块3的输出端输出低压直流电,温度反馈模块4的输入端耦接于电流互感器本体2的二次侧,温度反馈模块4的输出端耦接于调节模块5,调节模块5的输出端耦接于电流互感器的一次侧。
整流滤波模块1包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4,二极管D1的阴极耦接于二极管D2的阳极,二极管D2的阴极耦接于二极管D3的阴极,二极管D3的阳极耦接于二极管D4的阴极,二极管D4的阳极耦接于二极管D1的阳极,二极管D1与二极管D2的连接节点耦接于交流电源的零线,二极管D3与二极管D4的连接节点耦接于交流电源的火线,二极管D2与二极管D3的连接节点耦接有第一电容C1,二极管D2与二极管D3的连接节点还与钳位模块6串联后耦接于电流互感器本体2的一次侧,第一电容C1的另一端耦接于二极管D1与二极管D4的连接节点,二极管D1与二极管D4的连接节点还耦接于电流互感器本体2的一次侧。
钳位模块6包括稳压二极管D5、第一电阻R1、第二电容C2、第二电阻R2和二极管D6,稳压二极管D5的阳极耦接于第一电容C1和二极管D2与二极管D3的连接节点,稳压二极管D5的阴极耦接于第二电阻R2,第二电阻R2的另一端耦接于二极管D6的阴极,二极管D6的阳极耦接于电流互感器本体2的一次侧,第一电阻R1并联于稳压二极管D5的两端,第二电容C2并联于第一电阻R1的两端。
输出整流模块3包括肖特基二极管D9、电感L1、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9和第十二电阻R12,肖特基二极管D9的阳极耦接于电流互感器本体2的二次侧,肖特基二极管D9的阴极耦接于电感L1,电感L1的另一端耦接于第十二电阻R12,第十二电阻R12的另一端耦接于电流互感器本体2的二次侧,电感L1与肖特基二极管D9的连接节点耦接于第七电容C7,第七电容C7的另一端耦接于电流互感器本体2的二次侧,第八电容C8的一端耦接于电感L1与第十二电阻R12的连接节点,第八电容C8的另一端耦接于第七电容C7,第九电容C9并联与第八电容C8的两端,电感L1与第十二电阻R12的连接节点输出低压直流电。
温度反馈模块4包括度温度检测子模块41、温度比较子模块42和控制子模块43。温度检测子模块41的输入端耦接于电流互感器本体2的二次侧以检测电流互感器二次侧的线路温度情况并输出温度检测信号,温度检测子模块41包括热敏电阻PTC和第十三电阻R13,热敏电阻PTC与第十三电阻R13串联,热敏电阻PTC的另一端耦接于电流互感器的二次侧,第十三电阻R13的另一端接地,所述热敏电阻PTC与第十三电阻R13的连接节点耦接于温度比较子模块42。
温度比较子模块42耦接于温度检测子模块41以输入温度检测信号时输出温度比较信号,温度比较子模块42包括比较器N1,比较器N1的第一输入端为反相输入端,比较器N1的第二输入端为正相输入端,比较器N1的反相输入端耦接于热敏电阻PTC与第十三电阻R13的连接节点,比较器N1的正相输入端耦接于阈值电压VREF,比较器N1的输出端耦接于控制子模块43。
控制子模块43的输出端耦接于调节模块5以输出启动触发信号至调节模块5,控制子模块43包括PNP型三极管Q2、发光二极管D和光电开关管Q3,三极管Q2的基极耦接于比较器N1的输出端,三极管Q2的集电极与发光二极管D串联后接地,三极管Q1的发射极耦接于电流互感器本体2的二次侧,光电开关管Q3耦合于发光二极管D,光电开关管Q3的集电极耦接于电源,光电开关管Q3的发射极耦接于调节模块5。
调节模块5包括调节芯片U1和功率开关Q1。具体的,调节芯片U1的型号为PN8275,功率开关Q1为MOS管开关。调节芯片U1包括八个引脚,调节芯片U1的第二引脚为信号输入端,调节芯片U1的第五引脚为调节输出端,调节芯片U1的第一引脚耦接有第四电容C4,第四电容C4的另一端耦接于电流互感器本体2的二次侧,第四电容C4的另一端还耦接于二极管D1与二极管D4的连接节点。调节芯片U1的第二引脚串联有第十电阻R10后耦接于光电开关管Q3的发射极,调节芯片U1的第三引脚耦接有第三电容C3,第三电容C3的另一端耦接于二极管D1与二极管D4的连接节点,调节芯片U1的第四引脚耦接于二极管D1与二极管D4的连接节点,调节芯片U1的第五引脚依次串联有第五电阻R5和第四电阻R4后耦接于功率开关Q1的G极,第四电阻R4与功率开关Q1的G极的连接节点耦接有二极管D7,二极管D7的阳极耦接于第四电阻R4与功率开关Q1的G极的连接节点,二极管D7的阴极耦接于第四电阻R4和第五电阻R5的连接节点。调节芯片U1的第六引脚串联有第五电容C5后耦接于电流互感器本体2的一次侧,第五电容C5的两端并联有第六电容C6,第六电容C6与第五电容C5的连接节点耦接有二极管D8,二极管D8的阴极耦接于第六电容C6与第五电容C5的连接节点,二极管D8的阳极串联有第十一电阻R11后耦接于电流互感器本体2的一次侧。功率开关Q1的S极串联有第九电阻R9后耦接于二极管D1与二极管D4的连接节点,功率开关Q1的S极还耦接有第三电阻R3,第三电阻R3的另一端耦接于第四电阻R4与功率开关Q1的G极的连接节点。功率开关Q1的D极耦接于电流互感器本体2的一次侧。
本申请实施例一种电流互感器安全检测系统的实施原理为:
高压交流电源输入到整流滤波模块1,整流滤波模块1将高压交流电进行滤波和整流,形成稳定的高压直流电输出至钳位模块6,钳位模块6吸收电流互感器系统的尖峰电压,减少电流互感器系统的电源损耗,提高电流互感器的电源转换效率,高压直流电经过钳位模块6后输出至电流互感器本体2的一次侧,电流互感器将高压直流电进行转换,电流互感器的二次侧输出所需的低压电压电流,随着输出整流模块3的输出端输出;
同时,温度反馈模块4的温度检测子模块41能够实时检测电流互感器二次侧的线路温度情况并生成温度检测信号,当电流互感器本体2的二次侧线路随着工作时间增加,导致电流互感器的二次侧线路温度升高时,温度检测子模块41的热敏电阻PTC的阻值增大,使第十三电阻R13两端的电压减小,使第十三电阻R13与热敏电阻PTC的连接节点输出低电平至温度比较子模块42,温度比较子模块42的比较器N1的反相输入端输入低电平,比较器N1的反相输入端输入的电压小于比较器N1的正相输入端输入的电压,比较器N1的输出端输出低电平,温度比较子模块42输出温度判断信号至控制子模块43,控制子模块43的PNP型三极管Q2的基极输入低电平,三极管Q2导通,发光二极管D输出红外光信号,光电开关管Q3接收到红外光信号时,光电开关管Q3呈导通状态,控制子模块43输出启动触发信号至调节模块5;
调节模块5的调节芯片U1的第二引脚接收到启动触发信号,调节芯片U1的第五引脚输出调节信号至功率开关Q1,控制功率开关Q1的通断,调节电流互感器本体2的一次侧输出的占空比,达到调整电流互感器输出电压和电流的目的,实现调节电流互感器的工作状态,降低电流互感器的损耗。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种电流互感器安全检测方法,其特征在于:所述电流互感器安全检测方法包括步骤:
获取电流互感器的二次侧线路温度数据,并将所述线路温度数据输入至预设的温度检测模型,得到温度检测结果,所述温度检测结果包括温度异常和温度正常;
若所述温度检测结果为温度异常预警,则触发电流互感器运维预警信号;
若所述温度检测结果为温度正常,则获取对应的电流互感器正常运维时间;
将所述电流互感器正常运维时间和电流互感器的二次侧线路温度数据输入至预设的电流互感器运维预警模型,得到对应的安全预警结果,基于所述安全预警结果判断是否触发电流互感器维护指令。
2.根据权利要求1所述的一种电流互感器安全检测方法,其特征在于:在获取电流互感器的二次侧线路温度数据,并将所述线路温度数据输入至预设的温度检测模型,得到温度检测结果之前,所述电流互感器安全检测方法还包括:
获取电流互感器对应的历史工作异常数据,并从所述历史工作异常数据中获取电流互感器温度数据以及对应的环境温度数据;
根据所述电流互感器温度数据和所述环境温度数据进行训练,得到所述温度检测模型。
3.根据权利要求1所述的一种电流互感器安全检测方法,其特征在于:所述获取电流互感器的二次侧线路温度数据,并将所述线路温度数据输入至预设的温度检测模型,得到温度检测结果,所述温度检测结果包括温度异常和温度正常,具体包括:
获取当前环境温度数据,将所述电流互感器的二次侧线路温度数据和所述当前环境温度数据输入至所述温度检测模型,得到电流互感器正常运行温度区间;
若所述电流互感器的二次侧线路温度数据在所述电流互感器正常运行温度区间内,则所述温度检测结果为正常供电,否则触发电流互感器运维预警信号。
4.根据权利要求3所述的一种电流互感器安全检测方法,其特征在于:在所述若所述电流互感器的二次侧线路温度数据在所述电流互感器正常运行温度区间内,则所述温度检测结果为正常供电,否则触发电流互感器运维预警信号之后,所述电流互感器安全检测方法还包括:
当所述电流互感器的二次侧线路温度数据不在所述电流互感器正常运行温度区间内,发出电流互感器运维预警信号;
基于所述电流互感器运维预警信号调节电流互感器一次侧的工作数据。
5.根据权利要求1所述的一种电流互感器安全检测方法,其特征在于:在所述将所述电流互感器正常运维时间和电流互感器的二次侧线路温度数据输入至预设的电流互感器运维预警模型,得到对应的安全预警结果,基于所述安全预警结果判断是否触发电流互感器维护指令之前,所述电流互感器安全检测方法还包括:
从所述温度检测结果中获取电流互感器对应的无故障时长,组成与电流互感器对应的待训练数据组;
分别对每个待训练数据组进行二项分布,得到所述电流互感器运维预警模型。
6.一种电流互感器安全检测系统,基于权利要求1-5任一所述的一种电流互感器安全检测方法,其特征在于:包括整流滤波模块(1)、电流互感器本体(2)、输出整流模块(3)、温度反馈模块(4)和调节模块(5),所述整流滤波模块(1)的输入端耦接于高压交流电源,所述整流滤波模块(1)的输出端耦接于电流互感器本体(2)的一次侧,所述电流互感器本体(2)的二次侧耦接于输出整流模块(3),所述输出整流模块(3)的输出端输出低压直流电源,所述温度反馈模块(4)的输入端耦接于电流互感器本体(2)的二次侧,所述温度反馈模块(4)的输出端耦接于调节模块(5),所述调节模块(5)的输出端电流互感器的一次侧。
7.根据权利要求6所述的一种电流互感器安全检测系统,其特征在于:还包括钳位模块(6),所述钳位模块(6)设置在整流滤波模块(1)和电流互感器本体(2)之间,所述钳位模块(6)的输入端耦接于整流滤波模块(1)的输出端,所述钳位模块(6)的输出端耦接于电流互感器的一次侧。
8.根据权利要求6所述的一种电流互感器安全检测系统,其特征在于:所述温度反馈模块(4)包括温度检测子模块(41)、温度比较子模块(42)和控制子模块(43),所述温度检测子模块(41)的输入端耦接于电流互感器本体(2)的二次侧以检测电流互感器二次侧的线路温度情况并输出温度检测信号,所述温度比较子模块(42)的输入端耦接于温度检测子模块(41),所述温度比较子模块(42)内设置有温度阈值,所述温度比较子模块(42)的输出端耦接于控制子模块(43),当温度检测信号大于温度阈值时,所述温度比较子模块(42)输出温度判断信号至控制子模块(43),所述控制子模块(43)的输出端耦接与调节模块(5),所述控制子模块(43)用于输出启动触发信号至调节模块(5)。
9.根据权利要求8所述的一种电流互感器安全检测系统,其特征在于:所述调节模块(5)包括调节芯片U1和功率开关Q1,所述调节芯片U1包括信号输入端和调节输出端,所述调节芯片U1的信号输入端耦接于控制子模块(43)的输出端以接收启动触发信号,所述调节芯片U1的调节输出端耦接于功率开关Q1的输入端,所述功率开关Q1的输出端耦接于电流互感器本体(2)的一次侧。
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