本发明专利技术提出一种CT二次侧开短路检测装置及检测方法，涉及电流互感器开短路检测的技术领域，引入第二CT，其一次侧连接待检测CT二次侧，从第二CT出发，在激励信号检测磁环侧，激励信号发生器产生激励信号后先经过激励信号调理单元调理，使得该激励信号在线路中，不会影响计量回路的模拟测量信号，提高装置的抗干扰性能，在激励信号调理单元的输出端通过激励信号检测磁环耦合到第二CT一次电流输入线上，由第二CT一次电流输入线经反馈信号输出磁环输出反馈信号，反馈信号并不直接作为最终的采样信号，而是进行限幅、高通滤波及差分调制，突破了传统CT二次侧开短路检测装置的局限性，抗干扰能力强、测量精度高且不受CT引线长度影响。扰能力强、测量精度高且不受CT引线长度影响。扰能力强、测量精度高且不受CT引线长度影响。
【技术实现步骤摘要】
一种CT二次侧开短路检测装置及检测方法
[0001]本专利技术涉及电流互感器开短路检测的
，更具体地，涉及一种CT二次侧开短路检测装置及检测方法。
技术介绍
[0002]电流互感器(CT，Current transformer)是电网保护、调节、测量和监视系统的重要组成部分，对电力系统的安全稳定运行起着至关重要的作用。电力系统也存在前端大CT，长期以来，一些不法电力用户通过采用前端大CT的二次侧开路或短路的方法进行窃电非法获利，不但影响了电力企业的发展，同时高压也可能给用户用电带来重大的安全隐患。为了保障供电正常，防止窃电和减少高压带来的危害，电网公司对前端大电流互感器二次侧开路和短路检测高度重视，也对前端电流互感器二次侧开路和短路检测的可靠性提出了明确要求。
[0003]目前，市面上已存在较多具备CT二次侧开、短路检测功能的装置，这些装置在进行CT二次侧开短路检测时，大多首先采用分离器件产生激励信号，然后再通过采样读取反馈信号幅值进行判断，如现有技术中公开了一种基于PWM激励和定频分析的CT二次回路检测方法，首先通过开关激励电路将一固定频率的PWM电压波注入到电流互感器上，其次对电流互感器二次侧的激励电压进行采样，通过FFT技术和定频分析法准确提取到所注入频点的电压分量，最后进行主控计算，通过比较计算后的电压值与预定标准电压值的关系，判断出外部电流互感器二次回路所处的状态，方法实现简单，且对电网友好，但这种检测装置在计量回路中的模拟弱信号很容易因CT引线长度或电磁干扰而发生波动，存在精度低、易误报的弊端，可靠性较差。
技术实现思路
[0004]为解决当前电力系统前端大CT二次侧开短路检测装置抗干扰能力弱、受CT引线长度影响大、测量精度低的问题，本专利技术提出一种CT二次侧开短路检测装置及检测方法，引入第二CT，第二CT的一次侧连接待检测前端CT二次侧，从第二CT出发，突破传统CT开短路检测装置的局限性，实现抗干扰能力强、测量精度高、不受CT引线长度影响的目标。
[0005]为了达到上述技术效果，本专利技术的技术方案如下：
[0006]本专利技术提出一种CT二次侧开短路检测装置，引入第二CT，待检测CT的二次侧与第二CT的一次侧连接，待检测CT的二次侧的开短路状态决定第二CT的一次电流；所述开短路检测装置包括：位于第二CT二次侧的激励信号发生器、激励信号调理单元、激励信号检测磁环、反馈信号输出磁环、反馈信号调理限幅单元及位于第二CT二次侧的反馈信号采样器，激励信号检测磁环、反馈信号输出磁环均与第二CT一次电流输入线耦合；激励信号发生器连接激励信号调理单元的输入端，激励信号调理单元的输出端与激励信号检测磁环间形成谐振电路；激励信号发生器产生激励信号并传输至激励信号调理单元，激励信号经激励信号调理单元调理后，在激励信号调理单元的输出端通过激励信号检测磁环耦合到第二CT一次
电流输入线上，由第二CT一次电流输入线经反馈信号输出磁环输出反馈信号，反馈信号输入至反馈信号调理限幅单元中进行限幅、高通滤波及差分调制，最终输出至反馈信号采样器；通过读取反馈信号采样器采集的反馈信号幅值，分析待检测判断CT二次侧的开短路状态。
[0007]在本技术方案中，针对的对象是位于电力系统前端大CT的二次侧开短路检测，相较于传统采用分立器件检测CT开短路状态的方式，考虑前端待检测开短路状态的CT电流较大，在其二次侧引入第二CT，设计激励信号检测磁环、反馈信号输出磁环均与第二CT一次电流输入线耦合，更具体的，在激励信号检测磁环侧，激励信号发生器产生激励信号后先经过激励信号调理单元调理，使得该激励信号在线路中，不会影响计量回路的模拟测量信号，然后在激励信号调理单元的输出端通过激励信号检测磁环耦合到第二CT一次电流输入线上，一方面存在一个谐振电路，频率不会发生波动，另一方面，由第二CT一次电流输入线经反馈信号输出磁环输出反馈信号，此时并不直接将该反馈信号作为最终的采样信号，而是进行限幅、高通滤波及差分调制，其中，限幅、高通滤波操作实现反馈信号和正常交流信号的解耦，限幅操作实现信号幅值的限位，同时为增强信号的抗干扰能力、增强传输距离，将反馈信号进行差分调制，突破了传统CT二次侧开短路检测装置的局限性，抗干扰能力强、测量精度高且不受CT引线长度影响。
[0008]优选地，所述CT二次侧开短路检测装置还包括设于第二CT一次与二次侧之间的耦合磁环，所述耦合磁环也与第二CT一次电流输入线耦合；在待检测CT的二次侧进行开短路检测时，采用激励信号检测磁环、耦合磁环、反馈信号输出磁环反映待检测CT二次侧电流状态的信号采样，分别采集经激励信号调理单元调理后的激励信号、第二CT一次电流耦合至二次的信号、经反馈信号输出磁环输出的反馈信号，从结构上实现一体式设计。
[0009]优选地，所述激励信号调理单元包括第一输入电阻R155、触发电源VCC、三极管Q12、第一输出电阻R153、谐振电容C91、第二输出电阻R156，所述第一输入电阻R155的一端作为激励信号调理单元的输入端，激励信号发生器产生激励信号CTTA，激励信号CTTA为M kHz的高频方波，M kHz的高频方波作用于第一输入电阻R155，触发三极管Q12导通，三极管Q12的发射极分别连接第一输出电阻R153的一端及第二输出电阻R156的一端，第一输出电阻R153的另一端连接谐振电容C91的一端，谐振电容C91的另一端接地，所述第二输出电阻R156的另一端接地，同时谐振电容C91作为激励信号调理单元的输出端。
[0010]在此，考虑到变比较大的待检测CT，高频信号会有较大衰减，这时与开路情况不易区分，激励信号频率不易取太高；另外，该激励信号频率也不能太低，考虑到该激励信号在线路中，会影响计量回路的模拟测量信号，在采样回路中的抗混叠电路截止频率大约在8～15kHz，通过开关管触发调制的方式，实现激励信号频率的调节保持，抗干扰能力强。
[0011]优选地，所述激励信号检测磁环呈现值为L1的电感性质，所述谐振电容C91的电容为C，激励信号调理单元的输出端与激励信号检测磁环间形成谐振电路，激励信号调理成M KHz的高频脉冲谐振信号，谐振频率满足：
[0012][0013]即谐振电路的谐振频率f0与激励信号的频率一致。
[0014]优选地，所述反馈信号调理限幅单元包括限幅电路、高通滤波电路、第三输出电阻
R152、第四输出电阻R157、差分调制电路；所述高通滤波电路包括依次连接的电容C89及电阻R154，设经反馈信号输出磁环输出的反馈信号为CTIN+，CTIN+同时输入所述限幅电路的一端及电容C89的一端，电容C89的另一端分别连接电阻R154的一端与第三输出电阻R152的一端，电阻R154的另一端连接第四输出电阻R157的一端，第四输出电阻R157的另一端连接差分调制电路的一端，第三输出电阻R152的另一端连接差分调制电路的另一端，限幅电路的另一端接地，CTIN+经限幅电路限制其电压在定值后与经高通滤波电路过滤50Hz正常交流信号后的反馈信号共同输入至差分本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种CT二次侧开短路检测装置，其特征在于，引入第二CT，待检测CT的二次侧与第二CT的一次侧连接，待检测CT的二次侧的开短路状态决定第二CT的一次电流；所述开短路检测装置包括：位于第二CT二次侧的激励信号发生器(1)、激励信号调理单元(2)、激励信号检测磁环(3)、反馈信号输出磁环(4)、反馈信号调理限幅单元(5)及位于第二CT二次侧的反馈信号采样器(6)，激励信号检测磁环(3)、反馈信号输出磁环(4)均与第二CT一次电流输入线耦合；激励信号发生器(1)连接激励信号调理单元(2)的输入端，激励信号调理单元(2)的输出端与激励信号检测磁环(3)间形成谐振电路；激励信号发生器(1)产生激励信号并传输至激励信号调理单元(2)，激励信号经激励信号调理单元(2)调理后，在激励信号调理单元(2)的输出端通过激励信号检测磁环(3)耦合到第二CT一次电流输入线上，由第二CT一次电流输入线经反馈信号输出磁环(3)输出反馈信号，反馈信号输入至反馈信号调理限幅单元(5)中进行限幅、高通滤波及差分调制，最终输出至反馈信号采样器(6)；通过读取反馈信号采样器(5)采集的反馈信号幅值，分析判断待检测CT二次侧的开短路状态。2.根据权利要求1所述的CT二次侧开短路检测装置，其特征在于，还包括设于第二CT一次与二次侧之间的耦合磁环(7)，所述耦合磁环(7)也与第二CT一次电流输入线耦合；在待检测CT的二次侧进行开短路检测时，采用激励信号检测磁环(3)、耦合磁环(7)、反馈信号输出磁环(4)进行反映待检测CT二次侧电流状态的信号采样，分别采集经激励信号调理单元(2)调理后的激励信号、第二CT一次电流耦合至二次的信号、经反馈信号输出磁环(4)输出的反馈信号。3.根据权利要求1所述的CT二次侧开短路检测装置，其特征在于，所述激励信号调理单元(2)包括第一输入电阻R155、触发电源VCC、三极管Q12、第一输出电阻R153、谐振电容C91、第二输出电阻R156，所述第一输入电阻R155的一端作为激励信号调理单元(2)的输入端，激励信号发生器(1)产生激励信号CTTA，激励信号CTTA为M kHz的高频方波，M kHz的高频方波作用于第一输入电阻R155，触发三极管Q12导通，三极管Q12的发射极分别连接第一输出电阻R153的一端及第二输出电阻R156的一端，第一输出电阻R153的另一端连接谐振电容C91的一端，谐振电容C91的另一端接地，所述第二输出电阻R156的另一端接地，同时谐振电容C91作为激励信号调理单元(2)的输出端。4.根据权利要求3所述的CT二次侧开短路检测装置，其特征在于，所述激励信号检测磁环(3)呈现值为L1的电感性质，所述谐振电容C91的电容为C，激励信号调理单元(2)的输出端与激励信号检测磁环(3)间形成谐振电路，激励信号调理成M KHz的高频脉冲谐振信号，谐振频率满足：即谐振电路的谐振频率f0与激励信号的频率一致。5.根据权利要求3所述的CT二次侧开短路检测装置，其特征在于，所述反馈信号调理限幅单元(5)包括限幅电路(51)、高通滤波电路(52)、第三输出电阻R152、第四输出电阻R157、差分调制电路(53)；所述高通...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹雷，凌敏，林佳周，王志轩，牛雅兵，张艳，
申请(专利权)人：广州南方电力集团科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。