[发明专利]一种电流互感器断线检测方法及一种测量装置

说明书

本发明公开了一种电流互感器断线检测方法。所述电流互感器的输出信号经电流信号调理电路后送入微处理器的A/D口；微处理器对电流信号调理电路的输出电压信号进行采样点间隔时间为T0的A/D采样，并根据采样数据计算电流测量值以及直流电压分量V0；在A/D采样的两个相邻采样点之间，微处理器通过自身的I/O口向电流互感器输出端和电流信号调理电路输入端连接点处注入一个脉宽为T1的直流脉冲电平，并在时间T1内提取直流电压分量V1，T1T0；最后微处理器判断电流互感器是否断线：如V1大于V0，则判断为电流互感器断线；若否，则判断为电流互感器正常。本发明还公开了一种测量装置。本发明可有效提高电流采样以及电流互感器断线检测的准确性，且结构更简单。

技术领域

本发明涉及一种电流互感器断线检测方法及具有电流互感器断线检测功能的测量装置。

背景技术

随着现代电力电子和计算机技术的发展，人们对智能电器的功能、性能及可靠性提出了更多新要求。断路器是低压配电系统中的重要元件，其集成的功能越来越丰富，除了传统的三段保护外，还提供多种可选择的保护功能、丰富的测量及维护功能。智能控制器作为断路器的中枢部件，是实现断路器智能化的核心。其中电流测量是断路器实现各种测量及保护的基础，其准确性决定了各种测量及保护的性能指标。电流互感器是智能断路器实现电流测量、保护的基础元件，长期以来在电流测量和继电保护中具有不可替代的地位，通常有测量线圈和能量线圈两部分组成。在低压配电系统中，整个电流互感器套在断路器主回路母线上，测量线圈感应输出的电压在数值上与一次电流成正比，作为智能控制器的在线参数测量、保护信号输入；能量线圈感应出自身电势作为智能控制器工作电源之一。智能断路器中的电流互感器运行时间较长、环境较复杂，必须具有较好的可靠性，保证断路器正常工作。一旦电流互感器出现故障，轻则影响断路器电力参数的测量，严重时会导致断路器误动作。因此，保证断路器电流测量准确性及监测电流互感器的工作状态，成为提高智能断路器工作性能及可靠性的重要措施。

在现有技术中，大多数智能断路器均不具有对电流互感器断线的检测功能，而少数带有电流互感器断线检测功能的断路器，通常在电流互感器和电流信号调理电路之间叠加一个持续的直流电压分量，再通过微处理器（MCU）提取电流信号调理电路输出电压的直流电压分量，并与预设的基准值进行比较：当两者相同时，电流互感器正常；当两者不相同时，电流互感器断线。如发明专利201210461813，通过数字-模拟转换器（DAC）产生一个持续的直流电压，再叠加到电流信号调理电路中，微处理器通过检测电流信号调理电路的输出电压来判别电流互感器是否断线。再如发明专利201110059748，在电流互感器与电流信号采集电路之间加入个接地电阻，微处理器通过检测电流信号调理电路的输出电压来判别电流互感器是否断线。在上述技术中，用于检测电流互感器断线的直流分量均为固定电压，且始终叠加在电流信号调理电路，在一定程度上影响了电流测量的准确性。另外，电流信号调理电路通常包括电阻、电容、运算放大器等电子元件，由于受电子元件温漂、运算放大器失调电压变化等因数的影响，电流信号调理电路输出的直流电压分量常常为一个不确定值，这使得很难在微处理器中预设一个准确的参考电压作为进行互感器断线检测判断的基准值，容易造成电流互感器断线的误判。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种电流互感器断线检测方法及一种具有电流互感器断线检测功能的测量装置，不受电子元件温漂及运算放大器失调电压变化等因素的影响，可有效提高电流采样以及电流互感器断线检测的准确性，且结构更简单。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：