计量电流互感器故障或防窃电实时在线检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电能计量装置中计量电流互感器故障或防窃电实时在线检测方法及装置。它由高频激励模块１、信号耦合模块２、信号采样模块３、信号处理模块４、判断模块５、状态输出模块６、电源模块７、时钟模块８、状态记录模块９、状态显示模块１０、网络通信模块１１等组成。本发明专利技术提供的计量电流互感器故障或防窃电实时在线检测方法及装置，与现有计量电流互感器检测装置相比，可有效解决现有电能计量中的计量电流互感器故障或防窃电检测中的准确性低、实时性和可靠性差、不能实现在线检测等关键问题，可广泛应用于电力系统电能计量和防窃电检测记录。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电能计量中的计量电流互感器故障或防窃电检测，特别是涉及一种计量电流互感器故障或防窃电实时在线检测方法及装置。
技术介绍
现有技术中，计量电流互感器的故障和防窃电检测，通常是针对计量电流互感器的二次线圈绝缘性能降低、匝间短路、输入输出端子接触不良、变流比、二次输出回路人为开路和短路等故障进行检测。其检测方法通常是在计量电流互感器的安装现场，通过人工目测，对计量电流互感器的外观、外部接线端子以及电能计量装置中的电度表进行不定期检查。其检测结果通常由以下几种方式来判定1)根据计量电流互感器的外观变化、外部接线端子的连接情况以及电能计量装置中的电度表是否非正常计量来确定计量电流互感器是否存在输入输出端子接触不良、二次输出回路开路和短路等少量表征故障；2)采用普通电压表和电流表，监测用电系统的电压和电流，根据用电系统电压的有无以及系统电流的变化量及变化趋势来估计计量电流互感器是否存在故障；3)在电网电源的输入端加装前级专用检测电流互感器，根据专用检测电流互感器与计量电流互感器二次输出电流值的数量差、功率值的数量差、电度数的数量差来判断计量电流互感器是否存在故障或窃电。以上几种检测方式在运用中存在实时性、准确性、可靠性差等缺陷，在线检测能力受到极大的限制和影响，窃电检测与判断结果真实性差，不能满足计量电流互感器故障或防窃电准确、可靠、实时在线检测的使用要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种计量电流互感器故障或防窃电实时在线检测方法及装置，该检测方法及装置能有效解决现有电能计量中计量电流互感器故障或防窃电检测准确性低、实时性和可靠性差、操作不方便、不能实时在线检测记录等关键问题。计量电流互感器故障或防窃电实时在线检测方法及装置，它由高频激励模块1、信号耦合模块2、信号采样模块3、信号处理模块4、判断模块5、状态输出模块6、电源模块7、时钟模块8、状态记录模块9、状态显示模块10、网络通信模块11、等模块组成。其中高频激励模块1用于产生高频激励信号，并向信号耦合模块2提供高频激励信号，同时向信号处理模块4提供基准信号。信号耦合模块2与高频激励模块1、信号采样模块3相连，信号耦合模块2用于隔离计量电流互感器的强电回路和高频激励模块1的弱电回路以及信号采样模块3的弱电回路；信号耦合模块2将高频激励模块1的高频激励信号耦合输出给计量电流互感器的强电回路，并将计量电流互感器强电回路的高频反馈信号耦合给信号采样模块3。信号采样模块3用于对信号耦合模块2提供的计量电流互感器强电回路的高频反馈信号进行实时在线信号采样、放大、滤波、整形等处理后向信号处理模块4提供反馈信号。信号处理模块4与高频激励模块1、信号采样模块3相连，将高频激励模块1提供的基准信号进行模数转换等处理，并将信号采样模块3提供的反馈信号进行模数转换、数字滤波、傅立叶转换等处理后，将处理后的基准信号和反馈信号送至判断模块5。判断模块5与信号处理模块4相连，对信号处理模块4输出的信号进行分析判断，当计量电流互感器出现故障时，自动对故障类型及相别进行分类判断，并将判断结果送至状态输出模块6。状态输出模块6与判断模块5相连，当计量电流互感器发生故障时，状态输出模块6按照标准数据格式，输出计量电流互感器故障或防窃电类型及发生相别。电源模块7为计量电流互感器故障或防窃电实时在线检测装置提供工作电源，工作电源的相关部件中包含有电源变换器、稳压器及后备蓄电池组，当计量电流互感器故障或防窃电实时在线检测装置外部供电电源失电时，电源模块7启动后备蓄电池组检测计量电流互感器的各类故障。状态记录模块9与判断模块5、时钟模块8相连，时钟模块8用于提供当前时间。当计量电流互感器发生故障时，记录故障的起止时间、故障类型、发生相别。状态显示模块10，它由汉字库和汉字液晶显示器两部分组成。状态显示模块10与状态记录模块9相连，当故障发生或需查阅相关故障时，可以汉字和数字两种方式显示相关故障。网络通信模块11与状态记录模块9相连，通过网络通信模块11，按照相关标准规定的通信协议，在计量电流互感器发生故障时，及时向局内监控中心计算机发送故障信息，对计量电流互感器故障或防窃电进行实时、快速报警，同时可提供状态记录模块9中的各种数据记录信息。附图说明附图1为本专利技术的模块结构框图。附图2为本专利技术的另一模块结构框图。附图3为高频激励模块电路图。附图4为信号耦合模块电路图。附图5为信号采样模块电路图。附图6为信号处理模块电路图。附图7为判断模块电路图。附图8为状态输出模块电路图。附图9为电源模块电路图。附图10为时钟模块电路图。附图11为状态记录模块电路图。附图12为状态显示模块电路图。附图13为网络通信模块电路图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术提供的计量电流互感器故障或防窃电实时在线检测方法及装置作进一步描述本方案提供的在线检测装置，它由高频激励模块电路、信号耦合模块电路、信号采样模块电路、信号处理模块电路、判断模块电路、状态输出模块电路、电源模块电路、时钟模块电路、状态记录模块电路、状态显示模块电路、网络通信模块电路组成；其中高频激励模块1的电路包括由集成运算放大器U15(LM324)、电阻R54～R57(1K)、R58～R59(10K)、电容C51～C54(4700p)、C55～C57(0.01uF)构成正弦波发生器；高频激励模块1产生30kHz～60kHz的频率和1V～3V的幅值高频信号，高频信号作为激励信号输给信号耦合模块2，并同时将高频信号作为基准信号输给信号处理模块4；信号耦合模块2的电路包括耦合隔离线圈L1～L2(10T)、瞬变电压吸收二极管SA1～SA2(SA5.0CA)、电阻R10(2.7K)；信号耦合模块2隔离高频激励模块1和计量电流互感器的强电回路，并向计量电流互感器的强电回路耦合输出高频激励信号，信号耦合模块2隔离信号采样模块3和计量电流互感器的强电回路，并将计量电流互感器强电回路的高频反馈信号耦合给信号采样模块3，信号耦合模块2通过隔离耦合消除计量电流互感器的强电流回路对计量电流互感器故障或防窃电实时在线检测装置的影响和破坏；信号采样模块3的电路包括集成运算放大器U1(LM324)、电阻R11～R15(5.1K)、R16(15K)、电容C5(0.01uF)；信号采样模块3对信号耦合模块2产生的强电回路中的高频反馈信号进行实时在线信号采样、放大、滤波、整形处理，并将处理后的反馈信号输给信号处理模块4；信号处理模块4的电路包括数字集成电路U4(TLC1543C)、微型处理器U5(P89C668)，信号处理模块4对信号采样模块3提供的反馈信号进行模数转换、数字滤波、傅立叶转换处理并滤除反馈信号中的电网基波信号和谐波信号，反馈信号变换成不受电网电压和负荷影响的相位数字信号、幅值数字信号输给判断模块5在附图7中，判断模块5的电路包括微型处理器U5(P89C668)；判断模块5对信号处理模块4提供的基准相位数字信号、基准幅值数字信号、反馈相位数字信号以及反馈幅值数字信号进行计量电流互感器故障或防窃电分析判断，其故障判断原理为采用相位比较法、幅值比较法、自适应算法等，在复杂多变的反馈信号中，提取计量电流互感器故障或防窃电的各种特征信号，并根据计量电流互感器故障或防本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计量电流互感器故障或防窃电实时在线检测方法及装置，它由高频激励模块１、信号耦合模块２、信号采样模块３、信号处理模块４、判断模块５、状态输出模块６、电源模块７、时钟模块８、状态记录模块９、状态显示模块１０、网络通信模块１１、等模块组成，其中：高频激励模块１用于产生高频激励信号，并向信号耦合模块２提供高频激励信号，同时向信号处理模块４提供基准信号；信号耦合模块２与高频激励模块１、信号采样模块３相连，信号耦合模块２用于隔离计量电流互感器的强电回路和高频激励模块１的弱电回路以及信号采样模块３的弱电回路；信号耦合模块２将高频激励模块１的高频激励信号耦合输出给计量电流互感器的强电回路，并将计量电流互感器强电回路的高频反馈信号耦合给信号采样模块３；信号采样模块３用于对信号耦合模块２提供的计量电流互感器强电回路的高频反馈信号进行实时在线信号采样、放大、滤波、整形等处理后向信号处理模块４提供反馈信号；信号处理模块４与高频激励模块１、信号采样模块３相连，将高频激励模块１提供的基准信号进行模数转换等处理，并将信号采样模块３提供的反馈信号进行模数转换、数字滤波、傅立叶转换等处理后，将处理后的基准信号和反馈信号送至判断模块５；判断模块５与信号处理模块４相连，对信号处理模块４输出的信号进行分析判断，当计量电流互感器出现故障时，自动对故障类型及相别进行分类判断，并将判断结果送至状态输出模块６；状态输出模块６与判断模块５相连，状态输出模块６按照标准数据格式，输出计量电流互感器故障或防窃电类型及发生相别。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇发，王正坤，刘晓勇，杨湖光，
申请(专利权)人：重庆龙源科技产业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]