[发明专利]一种计量用电流互感器二次回路故障监测方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种在线监测方法，具体讲涉及一种计量用电流互感器二次回路故障监测方法。

背景技术：

电流互感器是电力系统运行及电能计量中的重要组成设备，是交流电路中一次系统和二次系统间联络元件，用于传递信息给测量仪表、保护和控制装置等。

电流互感器运行中二次回路可能发生的故障包括：触点接触不良、触点损坏、人为短接或断开、互感器损坏等，这些故障在电流回路中均可归结为二次回路开路或短路；电流互感器二次回路故障将直接影响电能计量的准确性，甚至导致电力安全事故。

目前对计量电流互感器的故障检测方法一般有以下两种方式，一是通常在计量电流互感器的安装现场，用普通电压表测量电流互感器二次回路输出端的电压，用钳形表测量电流互感器二次回路的电流，根据用电系统电压的有无及系统电流的变化量估计计量电流互感器是否存在故障；二是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差值来判断是否存在故障。这两种检测方式由于都需要检测人员到现场进行检测工作，并且有时还需要停电作业，在运用过程中存在实时性、准确性和可靠性差的问题。

因此，需要提供一种计量用电流互感器二次回路故障监测方法，以实时在线监测计量电流互感器的工作状态，及时发现计量电流互感器二次回路故障以及防窃电检测等。

发明内容：

为了克服现有技术中所存在的上述不足，本发明提出一种计量用电流互感器二次回路故障在线监测方法。

本发明提供的技术方案是：一种计量用电流互感器二次回路故障监测方法，其改进之处在于：所述方法包括如下步骤：

S1，向被监测电流互感器CT(6)的二次回路中注入高频电压信号Uh；

S2，测量所述被监测电流互感器CT(6)的二次回路电流信号I2；

S3，将所述二次回路电流信号I2分离成工频电流信号Ip和高频电流信号Ih；

S4，AD转换所述工频电流信号Ip和所述高频电流信号Ih；

S5，根据所述工频电流信号Ip，计算一个工频电流周期内其正负幅值的比值Iγ；

S6，根据所述高频电压信号Uh和所述高频电流信号Ih，计算所述二次回路的导纳值Yh；

S7，采集连接在所述被监测电流互感器CT(6)的二次回路上的电能表(5)中的功率因数cosφ、工频电压Up和电能值Em；

S8，在时间间隔T内，根据所述功率因数cosφ、所述工频电压Up、所述工频电流信号Ip以及所述电能表(5)的接线方式计算电能值Ec；

S9，根据所述电能值Em和所述电能值Ec计算时间间隔T内的差值ΔE；

S10，根据所述比值Iγ、所述差值ΔE、所述导纳值Yh判断所述被监测电流互感器的二次回路的故障类型。

优选的，所述被监测电流互感器的一次回路与工频电流相连，二次回路与电能表(5)相连；所述电能表为具有数据通信功能的单相或三相电能表中的任意一种电能表。

优选的，所述步骤S1包括：将被监测电流互感器CT(6)的二次回路导线穿过电压互感器PT(2)的中心，所述电压互感器PT(2)的一次绕组与高频信号发生装置(1)的输出端相连，所述高频信号发生装置(1)的输入端与数据处理单元(8)的输出端相连；

所述高频信号发生装置(1)在所述数据处理单元(8)的控制下产生高频电压信号Uh，并通过所述电压互感器PT(2)向所述被监测电流互感器CT(6)的二次回路中注入所述高频电压信号Uh。

进一步，所述电压互感器PT(2)的一次输入电压与二次输出电压比为25：1。

进一步，所述高频信号发生装置(1)包括DDS频率合成器AD9850和功率放大器TDA8498，所述数据处理单元(8)包括ARM单片机STM32F407ZG；

所述ARM单片机STM32F407ZG通过SPI总线与所述DDS频率合成器AD9850连接，所述ARM单片机STM32F407ZG通过读写SPI总线驱动所述DDS频率合成器AD9850产生1531Hz的高频正弦波形的电压信号；

所述DDS频率合成器AD9850通过模拟单端信号线与所述功率放大器TDA8498连接，所述功率放大器TDA8498用于放大所述DDS频率合成器AD9850产生的电压信号，提高其驱动能力；