电磁式电流互感器二次回路保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电磁式电流互感器二次回路保护装置，包括用于实时采样电磁式电流互感器二次侧电压的采样模块，用于对采样电压信号进行处理从而判断电磁式电流互感器二次侧是否发生异常或开路故障以及在开路故障时向短接模块发送动作指令的主控模块，用于对电磁式电流互感器二次侧自动限压的限压模块、用于根据主控模块的指令执行对电磁式电流互感器二次侧短路的短接模块、用于存储所监测电磁式电流互感器编号、电压采样值、电压采样时间和限压起始时间信息的存储模块，与主控模块连接用于使用时与监控后台通信的通信模块，以及用于提供工作电源的电源模块。本发明专利技术使用时能够对电磁式电流互感器二次回路进行及时、准确、可靠的保护。

Secondary Circuit Protection Device of Electromagnetic Current Transformer

【技术实现步骤摘要】
电磁式电流互感器二次回路保护装置
本专利技术涉及电力系统电流互感器保护
，具体涉及一种电磁式电流互感器二次回路保护装置。
技术介绍
电流互感器（CT）按电流变换原理可分为电磁式电流互感器和光电式电流互感器。目前电磁式电流互感器在电力系统中常作为一次开关设备和二次保护设备的沟通媒介得到广泛应用，其安全可靠运行对整个电力系统起着重要意义，电力系统中电磁式电流互感器主要功能是将一次系统的大电流按比例变换成小电流，供给二次侧的测量仪表或保护装置使用。电磁式电流互感器工作时的等效电路图如图1所示，电磁式电流互感器的一次侧电阻为视为等效电阻R1，二次侧电阻可视为等效电阻R2，一、二次侧回路电流分别用I1、I2表示。电磁式电流互感器在正常工作时，其二次侧回路等效电阻R2很小，实际工作电路中仅由二次绕组的等效阻抗、连接线阻抗及端子的接触电阻等构成，二次绕组接近短路状态；然而，当电磁式电流互感器发生二次侧连接异常（如接触不良）时，二次侧回路等效电阻R2的阻值会有较大变化，当CT二次侧开路时，可视为二次侧回路等效电阻R2的阻值无限大，对应地，CT二次侧电压UX在异常时会急剧升高，在开路时二次侧电压UX瞬间则可高达上万伏。这些高电压极易造成设备损坏和人身安全事故。目前解决电磁式电流互感器二次侧异常或开路故障的方法有两类，其一，利用人工定时检检排查，其存在的问题是故障发现不及时，可靠性不高且人力成本较高；其二，在电磁式电流互感器二次回路安装保护装置，当电磁式电流互感器二次回路发生开路故障时自动执行保护动作将二次回路短路，以保护设备与工作人员人身安全。目前常见的电磁式电流互感器二次回路保护装置存在的问题是：其一，对开路故障以外的电磁式电流互感器运行状态异常（如安装或过程中二次回路接线端子螺丝松动等造成电磁式电流互感器接触不良，随着时间的推移,接触不良故障在运行过程中逐步劣化，最终会导致电磁式电流互感器互二次回路开路或因过热造成火灾）不能及时有效发现和告警，其二，电磁式电流互感器二次回路发生开路故障时，现有的保护装置反应灵敏度不足，在电磁式电流互感器二次回路发生电压波动造成的瞬时异常时容易出现误动或拒动的现象，可靠性较差；智能度不高，发生故障时不易及时、有针对性地快速处理。
技术实现思路
本专利技术的目的是：针对现有技术中存在的问题，提供一种电磁式电流互感器二次回路保护装置，该装置在使用时能够对电磁式电流互感器二次回路非开路故障的异常情况进行有效监测并及时告警，在电磁式电流互感器二次回路开路故障时能够及时、准确、可靠地将电磁式电流互感器二次回路短接并报警，从而确保电磁式电流互感器二次回路运行安全。本专利技术的技术方案是：本专利技术的电磁式电流互感器二次回路保护装置，其结构特点是：包括采样模块、限压模块、短接模块、主控模块、存储模块、通信模块和电源模块；上述采样模块设有第一、第二电压采样信号输入端和电压采样信号输出端；限压模块设有第一接线端和第二接线端；短接模块设有第一短路接线端、第二短路接线端、控制信号输入端、VCC端和GND端；主控模块设有采样电压信号输入端、短接控制信号输出端、对内通信端和对外通信端；存储模块设有信息交互端；通信模块设有对外通信端和对内通信端；电源模块设有电源输出端、VCC输出端和GND端；主控模块的采样电压信号输入端与采样模块的电压采样信号输出端电连接；主控模块的对内通信端与存储模块的信息交互端双向通信连接；主控模块的对外通信端与通信模块的对内通信端双向通信连接；短接模块的控制信号输入端与主控模块的短接控制信号输出端电连接；电源模块的电源输出端提供工作所需电源；使用时，采样模块的第一、第二电压采样信号输入端分别与电磁式电流互感器二次侧正负极接线端电连接；限压模块的第一和第二接线端分别与电磁式电流互感器二次侧正负极接线端电连接；短接模块的第一和第二短路接线端分别与电磁式电流互感器二次侧正负极接线端电连接；短接模块的VCC端和GND端与电源模块的VCC输出端和GND端对应电连接；通信模块由其对外通信端与监控后台双向通信；电源模块的电源输出端提供工作电源。进一步的方案是：上述电源模块的电源输出端包括工作电源输出端、异常门槛电压U1输出端和故障门槛电压U2输出端；上述主控模块包括MCU、比较器B1、比较器B2以及电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7；MCU设有第一比较信号输入端、第二比较信号输入端、短接控制信号输出端、对内通信端和对外通信端；比较器B1和比较器B2分别具有正负输入端和输出端；电阻R4的一端即为上述主控模块的采样电压信号输入端；MCU的短接控制信号输出端、对内通信端和对外通信端即为上述主控模块的短接控制信号输出端、对内通信端和对外通信端；电阻R4的另一端与比较器B1和比较器B2的正输入端电连接；电阻R3的一端与比较器B1的负输入端电连接；电阻R3的另一端接电源模块的异常门槛电压U1输出端；电阻R5的一端与比较器B2的负输入端电连接；电阻R5的另一端接电源模块的故障门槛电压U2输出端；比较器B1的输出端、电阻R6的一端以及MCU的第一比较信号输入端共线；比较器B2的输出端、电阻R7的一端以及MCU的第二比较信号输入端共线；电阻R6和电阻R7的另一端接地。进一步的方案是：上述主控模块包括模数转换器AD和MCU；上述MCU为内置有异常判断阈值和故障判断阈值的集成芯片；MCU设有采样信号输入端、短接控制信号输出端、对内通信端和对外通信端；模数转换器AD的输入端即为上述主控模块的采样电压信号输入端；MCU的采样信号输入端与模数转换器AD的输出端电连接；MCU的短接控制信号输出端、对内通信端和对外通信端即为上述主控模块的短接控制信号输出端、对内通信端和对外通信端。进一步的方案是：上述限压模块由双向限幅稳压管、气体放电管、TVS管或压敏电阻构成；上述双向限幅稳压管、气体放电管、TVS管或压敏电阻的两个接线端即为上述限压模块的第一和第二接线端。进一步的方案是：上述短接模块由继电器构成，上述继电器具有控制端、线圈和常开触点；上述线圈具有正极接线端和负极接线端；常开触点具有第一接线端和第二接线端；继电器的控制端即为上述短接模块的控制信号输入端；常开触点的第一接线端和第二接线端即为上述短接模块的第一短路接线端和第二短路接线端；线圈的正极接线端和负极接线端即为上述短接模块的VCC端和GND端。进一步的方案是：上述存储模块为用于存储所监测的电磁式电流互感器的编号、电压采样值、电压采样时间以及限压启始时间信息的模块。进一步的方案是：上述电源模块为可采用现场线圈取能、电池供电或外接电源方式得电的模块。进一步的方案是：使用时，上述通信模块可采用GPRS网络无线通信、以太网组网或RS485有线通信模式与监控后台通信。本专利技术具有积极的效果：（1）本专利技术的电磁式电流互感器二次回路安全监测装置在使用时，其限压模块与短接模块相配合，灵敏度高，能够及时合理地处理电磁式电流互感器二次回路故障，最大限度降低故障损失，保证财产人身安全；并且能够有效避免电磁式电流互感器二次回路在出现瞬时电压波动的误动，可靠性强。（2）本专利技术的电磁式电流互感器二次回路保护装置，其在使用时，不仅能对电磁式电流互感器二次回路开路故障进行及时、准确、可靠的短接保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁式电流互感器二次回路保护装置，其特征在于：包括采样模块、限压模块、短接模块、主控模块、存储模块、通信模块和电源模块；所述采样模块设有第一、第二电压采样信号输入端和电压采样信号输出端；限压模块设有第一接线端和第二接线端；短接模块设有第一短路接线端、第二短路接线端、控制信号输入端、VCC端和GND端；主控模块设有采样电压信号输入端、短接控制信号输出端、对内通信端和对外通信端；存储模块设有信息交互端；通信模块设有对外通信端和对内通信端；电源模块设有电源输出端、VCC输出端和GND端；主控模块的采样电压信号输入端与采样模块的电压采样信号输出端电连接；主控模块的对内通信端与存储模块的信息交互端双向通信连接；主控模块的对外通信端与通信模块的对内通信端双向通信连接；短接模块的控制信号输入端与主控模块的短接控制信号输出端电连接；电源模块的电源输出端提供工作所需电源；使用时，采样模块的第一、第二电压采样信号输入端分别与电磁式电流互感器二次侧正负极接线端电连接；限压模块的第一和第二接线端分别与电磁式电流互感器二次侧正负极接线端电连接；短接模块的第一和第二短路接线端分别与电磁式电流互感器二次侧正负极接线端电连接；短接模块的VCC端和GND端与电源模块的VCC输出端和GND端对应电连接；通信模块由其对外通信端与监控后台双向通信；电源模块的电源输出端提供工作电源。...

【技术特征摘要】
1.一种电磁式电流互感器二次回路保护装置，其特征在于：包括采样模块、限压模块、短接模块、主控模块、存储模块、通信模块和电源模块；所述采样模块设有第一、第二电压采样信号输入端和电压采样信号输出端；限压模块设有第一接线端和第二接线端；短接模块设有第一短路接线端、第二短路接线端、控制信号输入端、VCC端和GND端；主控模块设有采样电压信号输入端、短接控制信号输出端、对内通信端和对外通信端；存储模块设有信息交互端；通信模块设有对外通信端和对内通信端；电源模块设有电源输出端、VCC输出端和GND端；主控模块的采样电压信号输入端与采样模块的电压采样信号输出端电连接；主控模块的对内通信端与存储模块的信息交互端双向通信连接；主控模块的对外通信端与通信模块的对内通信端双向通信连接；短接模块的控制信号输入端与主控模块的短接控制信号输出端电连接；电源模块的电源输出端提供工作所需电源；使用时，采样模块的第一、第二电压采样信号输入端分别与电磁式电流互感器二次侧正负极接线端电连接；限压模块的第一和第二接线端分别与电磁式电流互感器二次侧正负极接线端电连接；短接模块的第一和第二短路接线端分别与电磁式电流互感器二次侧正负极接线端电连接；短接模块的VCC端和GND端与电源模块的VCC输出端和GND端对应电连接；通信模块由其对外通信端与监控后台双向通信；电源模块的电源输出端提供工作电源。2.根据权利要求1所述的电磁式电流互感器二次回路安全监测装置，其特征在于：所述电源模块的电源输出端包括工作电源输出端、异常门槛电压U1输出端和故障门槛电压U2输出端；所述主控模块包括MCU、比较器B1、比较器B2以及电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7；MCU设有第一比较信号输入端、第二比较信号输入端、短接控制信号输出端、对内通信端和对外通信端；比较器B1和比较器B2分别具有正负输入端和输出端；电阻R4的一端即为所述主控模块的采样电压信号输入端；MCU的短接控制信号输出端、对内通信端和对外通信端即为所述主控模块的短接控制信号输出端、对内通信端和对外通信端；电阻R4的另一端与比较器B1和比较器B2的正输入端电连接；电阻R3的一端与比较器B1的负输入端电连接；电阻R3的另一端接电源模块的异常门槛电压U1输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱勇，冯亚东，张雄伟，黄煜铭，章桢，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司常州供电公司，国网江苏省电力公司，国家电网公司，南京合智电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32