[发明专利]一种检查零序电流互感器极性的装置与方法

权利要求书

1.一种检查零序电流互感器接线极性的装置，其特征在于，包括：母线三相电压互感器，用于获得母线零序电压的零序电压互感器，用于获得各出线零序电流的零序电流互感器，还包括依次相连的测量放大模块、数据采集模块和数据处理模块，测量放大模块的输入端分别与母线三相电压互感器、零序电压互感器和零序电流互感器的输出端相连；数据处理模块基于零序电压互感器输出信号的幅值及变化量判断是否发生接地故障，并基于零序电流互感器输出信号的相位相对基准相位的相位差识别零序电流互感器的接线极性是否正确，所述基准相位通过计算母线三相电压互感器输出的三相电压之和的相位获得。

2.根据权利要求1所述的检查零序电流互感器接线极性的装置，其特征在于，所述测量放大模块主要包括电压变送器、电流变送器以及与它们的输出端相连的运算放大器。

3.根据权利要求1所述的检查零序电流互感器接线极性的装置，其特征在于，所述数据采集模块主要包括AD转换芯片和与之相连的FPGA采样控制芯片。

4.根据权利要求1所述的检查零序电流互感器接线极性的装置，其特征在于，所述数据处理模块主要包括嵌入式处理器。

5.一种应用权利要求1所述装置检查零序电流互感器接线极性的方法，其特征在于，包括由数据处理模块执行的以下步骤：

步骤1，实时采集母线三相电压互感器、零序电压互感器和由零序电流互感器的输出信号；

步骤2，如果零序电压互感器在当前数据采集周期的输出信号幅值大于设定的第一阈值，且相对上一数据采集周期的输出信号幅值的变化量大于设定的第二阈值，则判为发生一次接地故障，执行下一步；

步骤3，通过对每一个零序电流互感器的输出信号进行FFT变换得到零序电流的幅值和相位值，计算母线三相电压互感器输出的三相电压信号的和，并对和信号进行FFT变换得到基准相位值，计算零序电流的相位值与基准相位值的差得到相位差，如果所述相位差大于设定的第三阈值、小于设定的第四阈值，且零序电流的幅值大于设定的第五阈值，则认为零序电流互感器极性接反。

6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述方法还包括：建立由本次接地故障后所有被判为极性接反的零序电流互感器3组成的集合A1，计算集合A1与上一次接地故障后建立的集合A0的交集得到集合B，如果A1不等于A0，且B不为空集，则B中的零序电流互感器确认为极性接反；纠正B中的零序电流互感器3的极性后，等待下一次接地故障。

7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述方法还包括识别零序电压互感器2接线极性是否正确的步骤：对零序电压互感器的输出信号进行FFT变换得到其相位值，计算所述相位值与基准相位值的差得到相位差，如果所述相位差大于设定的第六阈值，则零序电压互感器的接线极性不正确。

8.根据权利要求7所述方法，其特征在于，第一阈值＝30V，第二阈值＝10V，第三阈值＝45⁰，第四阈值＝135⁰，第五阈值＝2mA，第六阈值＝5⁰。