[发明专利]一种电流互感器故障自诊断系统及方法

说明书

本发明公开了一种电流互感器故障自诊断系统及方法，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，系统定时检测电流互感器二次出线侧的电感量，通过电感量的变化诊断电流互感器状态是否正常。本发明所述的电流互感器故障诊断系统能够与电流互感器测量电路相结合，不需要增加额外的装置，并且在进行故障自诊断时不会影响电流的实时测量，不会影响测量结果。

技术领域

本发明涉及电流互感器领域，尤其涉及一种电流互感器故障自诊断系统及方法。

背景技术

电流互感器是依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的仪器，在变电站和配电网等电力系统中有广泛应用。

电流互感器串接或者卡接在电力线路上，当线路交变电流流过互感器一次侧线圈时，铁芯中产生交变磁场，该交变磁场又使绕在铁芯上的二次侧线圈中产生感生电势进而产生二次电流，通过测量二次电流的大小实现对线路实际电流大小的计算，多用于电能计量、故障诊断和状态监测，是智能电网的关键性设备。

现有电流互感器在实际使用过程中，容易人为在其一次侧或二次侧增加短接线或者在穿心式互感器的穿心孔上增加短接环进行窃电，给供电企业带来经济损失。

现有的开口式电流互感器在实际使用过程中，其开口处易受到恶劣天气的影响，潮湿空气侵入内部，铁芯会出现锈蚀等损伤，使得互感器的测量精度下降，测量数据不准确。

目前针对电流互感器的的故障自诊断方法通常在互感器铁芯上增加一个辅助绕组，通过辅助绕组施加一个自检信号，根据测量绕组反馈的信号判别互感器的故障。这样的设计不仅复杂而且会影响电流的实时测量。

发明内容

针对上述现有电流互感器的使用缺陷或不足，本发明目的在于提供一种电流互感器故障自诊断系统及方法，该系统与电流互感器测量电路相结合，不需要增加额外的装置，不影响电流的实时测量，能够定时检测电流互感器二次出线侧的电感量，通过电感量的变化诊断电流互感器状态是否正常。

为实现上述目的，本发明提供了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。

其中，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，分压电阻R₂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。

正弦波发生器输出电压幅值固定、频率为f的正弦波信号U_s，f＝1Hz。

电源模块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。

供电控制开关VT1为PMOS管，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。

测量控制开关VT2为NMOS管，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。

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。