防电流法窃电实时检测电路制造技术

本实用新型专利技术公开的防电流法窃电实时检测电路由信号变送器（ＳＴ）、阻抗匹配电路、高频振荡电路、信号处理电路、微处理器（ＭＣＵ）及交流采样电路组成，信号变送器（ＳＴ）的次级线圈串接在电流互感器（ＣＴ）二次回路、初级接高频振荡电路；阻抗匹配电路由电阻（Ｒ）与电容（Ｃ）并联组成，与（ＳＴ）初级线圈、（ＣＴ）二次线圈组成（ＲＬＣ）并联电路；高频振荡电路串接在（ＳＴ）初级线圈的输入端，信号处理电路串接在（ＳＴ）初级线圈的输出端，信号处理电路的输出端接（ＭＣＵ）的Ａ／Ｄ转换口。本实用新型专利技术电路结构简单、体积小、重量轻，能很方便地嵌入计量设备内部，不改变计量设备的外部接口，方便用户使用。本实用新型专利技术电路能快速、准确地检测出发生在ＣＴ计量回路的窃电行为。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电能计量设备的防窃电应用
，主要涉及的是防电流法窃电实时检测电路。具体指电流回路经电流互感器(CT)接入的电能计量设备，包 括具有电能计量功能的电力负荷管理终端。
技术介绍
电能计量设备作为电力部门对用电量统计和收费的依据，其准确性和可靠性十 分重要。计量的电能取决于电压、电流、功率因数三者与时间的乘积，改变以上任 一要素，都可达到窃电的目的。现有的窃电手段归纳起来主要有电压法窃电、电流 法窃电、错相法窃电、扩差法窃电。对于电压法窃电、错相法窃电和扩差法窃电， 目前都已有比较成熟的防范技^B装置。而电流法窃电却一直是防窃电技术的一个 难点，对于电流回路经CT接入的电能计量设备， 一些用户通过断开或短接CT—次/ 二次侧电路，来达到窃电的目的。其中尤以短接窃电(U型窃电)最难防范，这种 窃电方式接线简单，隐蔽型较强，易于快速恢复。目前，主要依靠电流、 fefeS行检 测，若电流异常减小，则可能发生了窃电行为。这种检测方法准确率低，由于造成 电流减少的因素很多，因此误判、漏判的情况时有发生，给电力监管部门的工作造 成了许多负面影响。
技术实现思路
本技术的目的就是提出一种防电流法窃电实时检测电路。能快速、准确地 检测出发生在CT计量回路的窃电行为。并且能识另惧体的窃电方式，准确区分CT 一次/二次短接、CT 一次/二次开路等四种不同的窃电手段。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是其由信号变送器(ST)、阻 抗匹配电路、高频振荡电路、信号处理电路、微处理器(MCU)及交流采样电路组 成，信号变送器(ST)的次级线圈串接在电流互感器(CT) 二次回路、初级接高频 振荡电路；阻抗匹配电路由电阻(R)与电容(C)并联组成，与信号变送器(ST) 初级线圈、电流互感器(CT) 二次线圈组成(RLC)并联电路；高频振荡电路串接在信号变送器(ST)初级线圈的输入端，信号处理电路串接在信号变送器(ST)初 级线圈的输出端，信号处理电路的输出端接微处理器(MCU)的A/D转换口。本技术电路结构简单、体积小、重量轻，能很方便地嵌入计量设备内部， 不改变计量设备的外部接口，方便用户1OT。设置的信号变送器(ST)是一个特殊 的耦合变压器，具有两方面的作用1)实现强弱信号的隔离，正常情况下，CT二 次回路要通过5~7A的工频电流信号，而振荡电路由小功,件组成，因此要M ST实现强弱信号的隔离；2)将CT二次回路的阻抗变化反映到信号处理电路。设置的阻抗匹配电路具有两方面的作用。1)通过耦合作用与ST初级线圈以及 CT 二次线圈组成RLC并联电路，并满足一定附皆振条件，用以放大CT 二次回路的 阻抗变化。2)对于不同的CT， 二次线圈的电感Z"会有一些差异，OTCT二次侧 状态的判断不会有任何影响；但进行CT 一次侧状态判断时，会使MCU检领倒的信 号产生一定的漂移。针对这种情况，可通过调整匹配电路的器件参数来消除信号漂 移造成的影响。设置的高频振荡电路产生的高频振荡信号经ST衰减后，iSA信号处理电路进 行滤波、放大和幅值变换，然后输出给微处理器MCU，通过切换电路控制探测信号 定时注入A、B、C三相电流回路，并对信号处理电路输出的高频信号进行A/D采样， 并计算其均方幅值，据此判断CT 一^/二次回路当前的物理状态，准确区分CT — 次/二次短接、CT 一次/二次开路等四种不同的接线方式。附图说明 图l是本技术的电路结构示意图2是本技术匹配电路的原理图3是本技术匹配电路的等效原理图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步的描述-图l是本技术具体实施方式的结构图，包括信号变送器ST、阻抗匹配电路、 高频振荡电路、信号处理电路、微处理器MCU及交流采样电路。信号变送器ST实际 上是一个耦合变压器，变比尺al次级线圈串接在电流互自CT二次回路，初级接高 频振荡电路。对于工频信号来说，信号变送器ST次级线圈的阻抗很小，流经的工频 电流所引起的压降很小，在初级线圈感应的电压信号也很小，从而起到了强弱信号隔离的作用。对于从信号变送器ST初级注入的高频探测信号，阻抗瞎况比较复杂，要根据电流互感器CT二次侧不同的接线情况并结合阻抗匹配电路鄉行分析。信号 变送器ST的次级线圈串接在电流互感器CT二次回路、初级接高频振荡电路。如歐所示，阻抗匹配电路由电阻R与电容C并联组成，与信号变送器ST初级线 圈以及CT二次线圈组成RLC并联电路。工作原理是^为信号变送器ST变压器的初 级线圈，"为电流互感默T的二次线亂ST变压器的负载由电阻R、电欲、Z"并 联组成，设其阻抗为RL。根据等效前后ST负载所得功率相等的原则对电路进行等效 变换，得到等效后的负载阻抗RL'。当变比尺"时，等效变换前后，负载阻抗RL 基本保持不变，等效电路如图3所示。可以看出ST初级线圈Z^与CT二次线圈"" 以及匹配电路的R、 C共同组成RLC并联电路。CT一次/二次不同的接线状态，将导致 如图3所示等效电路输入阻抗Z,》的改变。当CT二次开路时，等效电路的输入阻抗^ 达到最大值；当CT二次短接时，输入阻抗Z,"最小。输入阻抗Z,"不同，MCU观幌的探 测信号均方值K也不同，输入阻抗Z,"越大，W繊小；反之，输入阻抗^越小，& 值越大。通过R可直接识别CT—次/二次侧回路当前的接线状态。设^、 ^、 K3、 K4、 ^分别表示CT二次短路、CT—次短路、CT正常连接、CT—次开路、CT二次开 路时，MUC测得的R值，则有^〉^〉^〉^〉^。因此，根据^值，MCU可准 确识别CT一次/二次短接、CT一次/二次开路等四种不同的接线方式。高频振荡电路、信号处理电路为常规的电路，高频振荡电路串接在信号变送器 ST初级线圈的输入端，信号处理电路串接在信号变送器ST初级线圈的输出端，信号 处理电路的输出端接微处理器MCU的A/D转换口 。高频振荡电路产生的高频振荡信号 经ST初级线圈后，进入信号处理电路进行滤波、放大和幅值变换，将其变换到适合 微处理器MCU进行A/D采样的幅值变换，然后输出给MCU， MCU通过切换电路控制探测 信号定时注AA、 B、 C三相电流回路，并对信号处理电路输出的高频信号进行A/D 采样，并计算其均方幅值，据此判断CT一次/二次回路当前的物理状态，准确区分 CT一次/二次短接、CT一次/二次开路等四种不同的接线方式。权利要求1、一种防电流法窃电实时检测电路，包括交流采样电路和微处理器(MCU)，其特征是还设置有信号变送器(ST)、阻抗匹配电路、高频振荡电路及信号处理电路，信号变送器(ST)的次级线圈串接在电流互感器(CT)二次回路、初级接高频振荡电路；阻抗匹配电路由电阻(R)与电容(C)并联组成，与信号变送器(ST)初级线圈、电流互感器(CT)二次线圈组成(RLC)并联电路；高频振荡电路串接在信号变送器(ST)初级线圈的输入端，信号处理电路串接在信号变送器(ST)初级线圈的输出端，信号处理电路的输出端接微处理器(MCU)的A/D转换口。2、 根据权禾腰求l所述的防电流法窃电实时检测电路，其特征是所述的信 号变送器(ST)为耦合变压器。专利摘要本技术公开的防电流法窃电实时检测电路由信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防电流法窃电实时检测电路，包括交流采样电路和微处理器（ＭＣＵ），其特征是：还设置有信号变送器（ＳＴ）、阻抗匹配电路、高频振荡电路及信号处理电路，信号变送器（ＳＴ）的次级线圈串接在电流互感器（ＣＴ）二次回路、初级接高频振荡电路；阻抗匹配电路由电阻（Ｒ）与电容（Ｃ）并联组成，与信号变送器（ＳＴ）初级线圈、电流互感器（ＣＴ）二次线圈组成（ＲＬＣ）并联电路；高频振荡电路串接在信号变送器（ＳＴ）初级线圈的输入端，信号处理电路串接在信号变送器（ＳＴ）初级线圈的输出端，信号处理电路的输出端接微处理器（ＭＣＵ）的Ａ／Ｄ转换口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张伊辉，李亚军，
申请(专利权)人：凯迈洛阳电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]