[发明专利]一种电流互感器故障自诊断系统及方法

权利要求书

1.一种电流互感器故障自诊断系统，包括正弦波发生器、电源模块、控制器模块、测量电阻R₁、分压电阻R₂、供电控制开关VT1和测量控制开关VT2，其特征在于：电源模块与控制器模块连接，同时与供电控制开关VT1的源极相连，供电控制开关VT1的漏极与正弦波发生器相连，供电控制开关VT1的栅极与控制器模块的控制引脚1相连，分压电阻R₂的一端与正弦波发生器相连，另一端与测量电阻R₁的一端相连，同时与控制器模块的采样引脚相连，测量电阻R₁的另一端接地，测量控制开关VT2的漏极与分压电阻R₂的一端相连，测量控制开关VT2的栅极与控制器模块的控制引脚2相连，测量控制开关VT2的源极接地。

2.根据权利要求1所述的一种电流互感器故障自诊断系统，其特征在于，所述正弦波发生器用于输出电压幅值固定、频率为f的正弦波信号U_s，f＝1Hz。

3.根据权利要求1所述的一种电流互感器故障自诊断系统，其特征在于，所述电源模块用于给控制器模块提供电源，并通过供电控制开关VT1给正弦波发生器提供电源。

4.根据权利要求1所述的一种电流互感器故障自诊断系统，其特征在于，所述供电控制开关VT1为PMOS管，通过接收控制器模块的控制信号进行闭合和关断，实现对正弦波发生器的供电控制。

5.根据权利要求1所述的一种电流互感器故障自诊断系统，其特征在于，所述测量控制开关VT2为NMOS管，通过接收控制器模块的控制信号进行闭合和关断，实现对分压电阻R₂的接地控制。

6.根据权利要求1所述的一种电流互感器故障自诊断系统，其特征在于，所述控制器模块包含控制引脚1、控制引脚2和采样引脚，通过控制引脚1和控制引脚2分别控制供电控制开关VT1和测量控制开关VT2的闭合和关断，通过采样引脚对测量电阻R₁和分压电阻R₂之间的电压值进行采样。

7.根据权利要求1所述的一种电流互感器故障自诊断系统，其特征在于，所述测量电阻R₁连接在电流互感器二次侧的两端，用于将电流互感器二次侧的电流信号转换成电压信号，提供给控制器模块进行采集。

8.根据权利要求1所述的一种电流互感器故障自诊断系统，其特征在于，所述分压电阻R₂在VT2闭合时与测量电阻R₁并联，将电流互感器二次侧的电流信号转换成电压信号，供控制器模块进行采集，在VT2关断时与测量电阻R₁串联，将正弦波发生器输出的电压信号进行分压，供控制器模块进行采集。

9.一种电流互感器故障自诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)本系统在现场安装完成后，进入故障诊断模式，得到u_b(1)；

步骤2)进入正常测量模式,定时开启故障诊断模式，当到达设定时间，则进入步骤3)，否则重复步骤2)；

步骤3)进入故障诊断模式，得到u_b(n)；

步骤4)利用数字陷波器将控制器模块采样引脚的采样数据U中频率为f的正弦波分量U_b滤除后，计算一次侧线路电流I_S1，其中，数字陷波器的滤波功能，是由控制器模块的软件实现；步骤5)R＝u_b(n)/u_b(1)，如果R≤R_SET，则上报电流互感器故障，然后转入步骤(2)；如果RR_SET，则直接转入步骤(2)，其中，R是在故障诊断模式中获得的u_b(n)和u_b(1)的比值，R_SET是系统设置的默认值。