CN210430901U - 一种防止电流互感器开路运行的保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防止电流互感器开路运行的保护电路，包括与电流互感器的二次侧并联的一组反并联晶闸管和反并联晶闸管控制触发回路；反并联晶闸管包括正向晶闸管和反向晶闸管；反并联晶闸管控制触发回路包括信号采样隔离变压器、正向晶闸管控制触发回路和反向晶闸管控制触发回路，信号采样隔离变压器的一次侧与电流互感器的二次侧并联，信号采样隔离变压器的二次侧与正向晶闸管控制触发回路和反向晶闸管控制触发回路连接。本实用新型提供的防止电流互感器开路运行的保护电路，能够避免电流互感器二次产生高电势，在不停电状态下自动对电流互感器二次回路进行维护，结构简单，安全可靠，省时省力。

Description

一种防止电流互感器开路运行的保护电路

技术领域

本实用新型涉及电流互感器技术领域，特别是涉及一种防止电流互感器开路运行的保护电路。

背景技术

电流互感器在电力系统的测量、保护和控制中起到至关重要的作用，可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换位数值较小的二次电流。电力系统长时间不间断运行造成的线路老化或螺栓松动、二次器件损坏、设备检修线路接错等现象都可能会引起电流互感器的二次开路，从而引起二次侧产生高电势，非常危险；同时少了二次侧的去磁，铁芯内磁通量饱和，将会引起铁芯温度剧增，然后烧毁互感器。

目前，出现电流互感器二次开路时，通常处理办法为：能转移负荷停电处理的尽量停电处理；不能停电的，若在电流互感器处开路，限于安全距离，人不能靠近处理，只能降低负荷电流，渡过高峰后再停电处理。这些办法不能够及时有效地解决电流互感器二次开路问题，费时费力，安全性低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种防止电流互感器开路运行的保护电路，能够避免电流互感器二次产生高电势，在不停电状态下自动对电流互感器二次回路进行维护，结构简单，安全可靠，省时省力。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种防止电流互感器开路运行的保护电路，该电路包括：与电流互感器的二次侧并联的一组反并联晶闸管组和反并联晶闸管控制触发回路；所述反并联晶闸管包括正向晶闸管Q1和反向晶闸管Q2，所述正向晶闸管Q1和反向晶闸管Q2反向并联在所述电流互感器的二次侧；所述反并联晶闸管控制触发回路包括信号采样隔离变压器T1、正向晶闸管控制触发回路和反向晶闸管控制触发回路，所述信号采样隔离变压器T1的一次侧与所述电流互感器的二次侧并联，所述信号采样隔离变压器T1的二次侧与所述正向晶闸管控制触发回路和反向晶闸管控制触发回路连接；所述正向晶闸管控制触发回路并联在正向晶闸管Q1的控制极和阴极，所述反向晶闸管控制触发回路并联在反向晶闸管Q2的控制极和阴极。

可选的，所述正向晶闸管控制触发回路和反向晶闸管控制触发回路的电路结构相同，均包括依次连接的报警基准调整电位器、比较器输入限流电阻、电压比较器、驱动信号放大三极管、触发脉冲隔离变压器和触发信号防反相二极管。

可选的，所述比较器输入限流电阻包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端连接电压比较器的正向输入端，另一端连接报警基准调整电位器，所述第二电阻的一端连接电压比较器的反向输入端，另一端连接信号采样隔离变压器T1的二次侧，所述电压比较器的输出端与所述驱动信号放大三极管的基极连接，所述驱动信号放大三极管的发射极与所述触发脉冲隔离变压器的一次侧连接，所述触发脉冲隔离变压器的二次侧的一端连接触发信号防反相二极管，所述触发信号防反相二极管连接正向晶闸管或反向晶闸管的控制极，所述触发脉冲隔离变压器的二次侧的另一端连接正向晶闸管或反向晶闸管的阴极。

可选的，所述驱动信号放大三极管和触发脉冲隔离变压器之间连接有第三电阻和隔直电容。

可选的，所述反并联晶闸管控制触发回路还包括报警电路，所述报警电路包括或门OR1，所述或门OR1的一个输入端接正向晶闸管控制触发回路中的电压比较器的输出端，另一个输入端接反向晶闸管控制触发回路中的电压比较器的输出端。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型提供的防止电流互感器开路运行的保护电路，在电流互感器的二次侧并联有反并联晶闸管元件，正常工作时，正向晶闸管和反向晶闸管因为没有触发信号处于关断状态，不影响二次回路正常运行，一旦二次侧出现开路现象电势上升时马上驱动正向晶闸管或反向晶闸管导通，此时反并联晶闸管元件代替了电流互感器的二次侧负载避免了电流互感器的二次开路现象，同时电流互感器因为有反向晶闸管作为负载不会造成二次侧电势升高，从而可以实现在不停电的情况下对二次回路进行检修；该保护电路还具备二次开路告警功能，便于故障的及时发现。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例防止电流互感器开路运行的保护电路的电路图；

图2为本实用新型实施例正弦交流信号曲线图；

图3为本实用新型实施例电压比较器与二次侧采样信号的电压曲线图；

图4为本实用新型实施例反并联晶闸管控制触发回路各元件的电压曲线图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种防止电流互感器开路运行的保护电路，能够避免电流互感器二次产生高电势，在不停电状态下自动对电流互感器二次回路进行维护，结构简单，安全可靠，省时省力。

为使本实用新型的上述目的、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实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型提供的防止电流互感器开路运行的保护电路，包括：与电流互感器的二次侧并联的一组反并联晶闸管和反并联晶闸管控制触发回路；所述反并联晶闸管包括正向晶闸管Q1和反向晶闸管Q2，所述正向晶闸管Q1和反向晶闸管Q2反向并联在所述电流互感器的二次侧；所述反并联晶闸管控制触发回路包括信号采样隔离变压器T1、正向晶闸管控制触发回路和反向晶闸管控制触发回路，所述信号采样隔离变压器T1的一次侧与所述电流互感器的二次侧并联，所述信号采样隔离变压器T1的二次侧与所述正向晶闸管控制触发回路和反向晶闸管控制触发回路连接；所述正向晶闸管控制触发回路并联在正向晶闸管Q1的控制极和阴极，所述反向晶闸管控制触发回路并联在反向晶闸管Q2的控制极和阴极。

所述正向晶闸管控制触发回路和反向晶闸管控制触发回路的电路结构相同，均包括依次连接的报警基准调整电位器、比较器输入限流电阻、电压比较器、驱动信号放大三极管、触发脉冲隔离变压器和触发信号防反相二极管。

所述正向晶闸管控制触发回路包括报警基准调整电位器W1、比较器输入限流电阻、电压比较器IC1、驱动信号放大三极管N1、触发脉冲隔离变压器T2和触发信号防反相二极管D1，所述比较器输入限流电阻包括第一电阻R1和第二电阻R2，所述第一电阻R1的一端连接电压比较器IC1的正向输入端，另一端连接报警基准调整电位器W1，所述第二电阻R2的一端连接电压比较器IC1的反向输入端，另一端连接信号采样隔离变压器T1的二次侧，所述电压比较器IC1的输出端与所述驱动信号放大三极管N1的基极连接，所述驱动信号放大三极管N1的发射极与所述触发脉冲隔离变压器T2的一次侧连接，所述触发脉冲隔离变压器T2的二次侧的一端连接触发信号防反相二极管D1，所述触发信号防反相二极管D1连接正向晶闸管Q1的控制极，所述触发脉冲隔离变压器T2的二次侧的另一端连接正向晶闸管Q1的阴极；所述驱动信号放大三极管N1和触发脉冲隔离变压器T2之间连接有第三电阻R5和隔直电容C1。

所述反向晶闸管控制触发回路包括报警基准调整电位器W2、比较器输入限流电阻、电压比较器IC2、驱动信号放大三极管N2、触发脉冲隔离变压器T3和触发信号防反相二极管D2，所述比较器输入限流电阻包括第一电阻R3和第二电阻R4，所述第一电阻R3的一端连接电压比较器IC2的反向输入端，另一端连接报警基准调整电位器W2，所述第二电阻R4的一端连接电压比较器IC2的反向输入端，另一端连接信号采样隔离变压器T1的二次侧，所述电压比较器IC2的输出端与所述驱动信号放大三极管N2的基极连接，所述驱动信号放大三极管N2的发射极与所述触发脉冲隔离变压器T3的一次侧连接，所述触发脉冲隔离变压器T3的二次侧的一端连接触发信号防反相二极管D2，所述触发信号防反相二极管D2连接反向晶闸管Q2的控制极，所述触发脉冲隔离变压器T3的二次侧的另一端连接反向晶闸管Q2的阴极；所述驱动信号放大三极管N2和触发脉冲隔离变压器T3之间连接有第三电阻R6和隔直电容C2。

所述反并联晶闸管控制触发回路还包括报警电路，所述报警电路包括或门OR1，所述或门OR1的一个输入端接正向晶闸管控制触发回路中的电压比较器IC1的输出端，另一个输入端接反向晶闸管控制触发回路中的电压比较器IC2的输出端。

电流互感器二次侧输出信号通过采样隔离变压器T1将互感器的二次输出变化为与互感器一次电流相位相同电器隔离的正弦交流信号，如图2所示。采样隔离变压器T1的输出信号在正相电压时通过输入限流电阻R3接入电压比较器IC2的正向输入端，与接入电压比较器IC2的反向输入端的经输入限流电阻R4来自报警基准调整电位器W2的基准电压比较，当电压比较器IC2的正向输入电压高于反向输入电压时比较器输出高电平信号，如图3所示。电压比较器IC2输出的电平信号经过信号放大三极管N2放大后经限流电阻R6和隔直电容C2送入脉冲触发隔离变压器T3，隔离后经触发信号防反相二极管D2，送入反向晶闸管Q2，触发Q2导通，防止电流互感器二次正向开路。同时反向晶闸管Q2会在互感器二次输出正弦波的每次过零点自动关断，保证二次回路修复后自动切断保护功能，恢复正常运行，如图4所示。

同理，采样隔离变压器T1的输出信号在反相电压时的脉冲驱动电路和工作过程与正相电压流程相同，但电压比较器的正负输入信号相反，隔离采样信号电压低于报警基准电压时驱动正向晶闸管Q1导通，用于电流互感器的反相开路保护。告警输出通过或门OR1输出，高电平为报警状态。或门OR1的输入信号来自电压比较器IC1和IC2的输出端，电流互感器的正负向开路都会引起告警信号输出，报警信号用于提示用户互感器二次回路故障。

本实用新型提供的防止电流互感器开路运行的保护电路，在电流互感器的二次侧并联有反并联晶闸管元件，正常工作时，正向晶闸管和反向晶闸管因为没有触发信号处于关断状态，不影响二次回路正常运行，一旦二次侧出现开路现象电势上升时马上驱动正向晶闸管或反向晶闸管导通，此时反并联晶闸管元件代替了电流互感器的二次侧负载避免了电流互感器的二次开路现象，同时电流互感器因为有反向晶闸管作为负载不会造成二次侧电势升高，从而可以实现在不停电的情况下对二次回路进行检修；该保护电路还具备二次开路告警功能，便于故障的及时发现。

本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，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实用新型的限制。

Claims (5)

1.一种防止电流互感器开路运行的保护电路，其特征在于，包括：与电流互感器的二次侧并联的一组反并联晶闸管和反并联晶闸管控制触发回路；所述反并联晶闸管包括正向晶闸管Q1和反向晶闸管Q2，所述正向晶闸管Q1和反向晶闸管Q2反向并联在所述电流互感器的二次侧；所述反并联晶闸管控制触发回路包括信号采样隔离变压器T1、正向晶闸管控制触发回路和反向晶闸管控制触发回路，所述信号采样隔离变压器T1的一次侧与所述电流互感器的二次侧并联，所述信号采样隔离变压器T1的二次侧与所述正向晶闸管控制触发回路和反向晶闸管控制触发回路连接；所述正向晶闸管控制触发回路并联在正向晶闸管Q1的控制极和阴极，所述反向晶闸管控制触发回路并联在反向晶闸管Q2的控制极和阴极。

2.根据权利要求1所述的防止电流互感器开路运行的保护电路，其特征在于，所述正向晶闸管控制触发回路和反向晶闸管控制触发回路的电路结构相同，均包括依次连接的报警基准调整电位器、比较器输入限流电阻、电压比较器、驱动信号放大三极管、触发脉冲隔离变压器和触发信号防反相二极管。

3.根据权利要求2所述的防止电流互感器开路运行的保护电路，其特征在于，所述比较器输入限流电阻包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端连接电压比较器的正向输入端，另一端连接报警基准调整电位器，所述第二电阻的一端连接电压比较器的反向输入端，另一端连接信号采样隔离变压器T1的二次侧，所述电压比较器的输出端与所述驱动信号放大三极管的基极连接，所述驱动信号放大三极管的发射极与所述触发脉冲隔离变压器的一次侧连接，所述触发脉冲隔离变压器的二次侧的一端连接触发信号防反相二极管，所述触发信号防反相二极管连接正向晶闸管或反向晶闸管的控制极，所述触发脉冲隔离变压器的二次侧的另一端连接正向晶闸管或反向晶闸管的阴极。

4.根据权利要求2所述的防止电流互感器开路运行的保护电路，其特征在于，所述驱动信号放大三极管和触发脉冲隔离变压器之间连接有第三电阻和隔直电容。

5.根据权利要求2所述的防止电流互感器开路运行的保护电路，其特征在于，所述反并联晶闸管控制触发回路还包括报警电路，所述报警电路包括或门OR1，所述或门OR1的一个输入端接正向晶闸管控制触发回路中的电压比较器的输出端，另一个输入端接反向晶闸管控制触发回路中的电压比较器的输出端。

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