专利名称：电流互感器异常检测电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于电流互感器异常检测的电路。
背景技术：
随着我国经济体制改革的深入，全国中小型国有企业基本转为股份或私营 企业，加之新生民营企业的大力发展，市场竞争激烈，不法经营者为减少成木，
把黑手伸向电能计量装置进行窃电，其中将电流互感器(以下可称作CT)二次侧 短路和开路是一种常见的窃电方法；2003年，浙江省电力公司首次把CT二次侧 短路和开路异常检测功能加入到了用电现场服务终端中，并将其作为一个验收 条件。各终端生产厂家也提出了各种检测方法，但终究存在各种各样的问题， 不能根本性的解决问题。
目前所有的终端生产厂家都采用了单线圈、CT 二次侧短路和开路在同一个 信号通道卜.判断，根据不同的阻抗电压值来区分CT二次侧短路、开路和正常状 态。现有技术的电路原理图如图1所示，整个CT异常检测系统被分成3个部分， Partl部分是用电现场测量用电流互感器CT1，它将现场大电流通过CT1变比到 0到5A的电流，Jl、 J2接现场一次侧母线，A、 B两点为CT1二次侧接终端的电 流端子。Part2部分是电流测量部分，它由测量用电流互感器CT2和电阻器Rl 组成，CT2是将0到5A的电流变比到mA级的电流，再通过电阻器R1来转变成 mV级的电压信号，供后续AD或专用的计量芯片采样用。Part3部分是CT异常 检测部分，它有一个交流信号发生源Uf，其可以是方波，也可以是正弦波，频 率一般在几十KHz到几百KHz不等，并将其信号加载到电阻器R2和环形耦合电 感线圈L上，环形耦合电感线圈L通常采用铁氧体等材料，在上面绕两组线圈，其中L的一次侧线圈L3与CT1的二次侧和CT2的一次侧串联在一起，二次侧线 圈L4与R2串在一起，交流信号Uf通过L4就会产生一个阻抗值Uout，其大小 与L4线圈的电感量L4'有关系。我们只要测量J5的电压就能判断CT1的状态， 方法如下当CT正常接入，即A、 B两点不短路也不开路，CT1的二次侧电感量 Ll、 CT2的一次侧电感量L2 (其值非常�。梢圆患�)和L的一次侧电感量L3 并联构成一个电感值，通过环形耦合电感线圈L耦合到L4，假定耦合系数M， 则L4'正常二MX (L1〃L3);当CT1二次侧短路，即A、 B两点短路，通过L耦 合到L4也被短路，此时L4'短路"0，当CT1二次侧开路，即A、 B点断开，此 时L3的电感自身通过线圈耦合到L4，则L4'开路二MXL3。很明显L4'开路〉L4 '正常〉L4'短路，从而可以得到J5点Uout的三个不同电压值。 一般情况下把 CT1 二次侧开路时的J5点电压值U0作为基准值，如果测量到Uoiit接近于U0， 认为CT1二次侧开路；如果Uout接近OV，认为CT1二次侧短路；如果Uout大 于0.2V并且小于(U0-0.2) V，认为CT1状态正常。
卜述方法基本上能解决问题，但存在缺陷。其一， 一旦U0确定下来，其基 准值就不能随意改动，随着温度的影响，电流互感器二次侧开路时J5点的电压 也随之变化，其变化量常常是非常大的，当它降到一定值后，我们就误认为是 CT正常，导致CT二次侧开路漏报。其二，在现场的电力互感器型号各异，其二 次侧线圈的电感量L1有的非常大，达到200mH以上，而环形耦合电感线圈L的 一次侧电感量L3不到200uH，做太大势必影响计量精度， 一个200mH以上的电 感并联到一个不到200uH的电感线圈上面，其电感量几乎不变，导致CT二次侧 正�：涂肥保詈系絃4的电感量几乎是相等的，这就导致在CT状态正常的 情况下，认为是CT二次侧开路了，导致CT二次侧开路误报。而漏报和误报现 象都是不允许的，这是当今电力系统中的一大难题， 一直困扰着各个终端生产厂家和各电力公司。 发明内容
本实用新型针对上述现有技术的不足，提供了一种改进后的检测准确的电 流互感器异常检测电路，该电路将单线圈检测改成双线圈检测，并将短路和开 路在同一信号通道上检测改成从不同信号通道上检测，从而分别来判断短路和 开路状态，使得短路和开路检测准确性大大提高，不会出现漏报和误报现象。
本实用新型的技术方案是这样实现的
电流互感器异常检测电路，包括有电流互感器部分、电流测量部分和电流 互感器异常检测部分，电流互感器异常检测部分包括两个环形耦合电感线圈， 两个环形耦合电感线圈(La， Lb)上均分别绕组有两组线圈，电流测量部分中的测 量用电流互感器的一次侧线圈与电感线圈(La)的一次侧线圈、电感线圈(Lb)的一
次侧线圈和电流互感器部分中的电流互感器的二次侧线圈依次串联在一起，电 感线圈(La)的二次侧线圈连接短路检测点，电感线圈(Lb)的二次侧线圈连接开路 检测点(J6)。
作为优选，电感线圈(Lb)的二次侧线圈并联有一电容。 作为优�。绺邢呷�(Lb)的二次侧线圈还并联有一电阻器。 采用了上述技术方案的本实用新型具有的有益效果是将单线圈检测改为 双线圈检测，两个线圈分别用作检测短路和开路，不会发生冲突，提高了检测 准确性；将短路和开路在同一信号通道上检测改成从不同信号通道上检测，从 而分别来判断短路和开路状态，使得短路和开路检测准确性大大提高，不会出 现漏报和误报现象。
图1为现有技术中CT异常检测电路的原理图；图2为本实用新型CT异常检测电路的原理图。
具体实施方式
本实用新型的具体实施方式
如下
实施例如图2所示，本实用新型的电流互感器异常检测电路，仍然是由3 个部分组成，即电流互感器部分partl、电流测量部分part2和电流互感器异常 检测部分part3。其中partl和part2部分与现有技术相同，所不同的是电流互 感器异常检测部分part3，把电流互感器二次开路检测单独的分离出来，形成短 路状态和开路状态分开判断。
电流互感器异常检测部分part3包括两个环形耦合电感线圈La、 Lb，电感 线圈La、 Lb通常采用铁氧体材料，两个环形耦合电感线圈La、 Lb上均分别绕 组有两组线圈，电流测量部分中的测量用电流互感器CT2的一次侧线圈L2与电 感线圈La的一次侧线圈L3、电感线圈Lb的一次侧线圈L5和电流互感器部分 partl中的电流互感器CT1的二次侧线圈Ll依次串联在一起，电感线圈La的二 次侧线圈L4连接短路检测点J5，电感线圈Lb的二次侧线圈L6连接开路检测 点J6。电感线圈Lb的二次侧线圈L6并联有一电容Cl，当Cl与电感线圈Lb 的二次侧线圈L6的电感量相配合处于谐振状态时，使得开路检测点J6的输出 信号更强；电感线圈Lb的二次侧线圈L6还并联有一电阻器R3，当A、 B两点 处于开路时，R3可使开路检测点J6受到的干扰信号更小。
上述两个线圈La、 Lb也可以并在一起，再用一次导线绕2到4圈，使其电 感量控制在200uH以内，然后与电流互感器CT1的二次侧线圈L1和CT2的一次 侧线圈L2串联在一起。交流信号发生源Uf，其可以是方波，也可以是正弦波， 频率一般在几十KHz到几百KHz不等，并将其信号加载到R2和环形耦合电感线 圈La的二次侧线圈L4上。当电流互感器CT1正常接入，即A、 B两点不短路也不开路，电流互感器 CT1的二次侧线圈电感量L1、测量用电流互感器CT2的一次侧线圈电感量L2(其 值非常�。梢圆患�)、La—次侧线圈L3的电感量和Lb—次侧线圈L5的电感 量串并联构成一个电感值，通过环形耦合电感线圈La耦合到L4，假定耦合系数 为M，则L4正常时的电感量二MX ((L1+L5) 〃L3);当CT1 二次侧短路，即A、 B两点短路，则L4短路时的电感量^MX (L5〃L3)。很明显L4正常时的电感量 〉L4短路时的电感量，从而可以得到J5点Uoutl的两个不同电压值。 一般情况 下把CT1 二次侧线圈止常时的J5点电压值U0作为基准值，如果测量到Uoutl 接近于U0，认为CT1 二次侧线圈非短路，否则认为CT1 二次线圈侧短路。当CT1 非开路时，即A、 B两点不断开，交流信号Uf通过环形耦合电感线圈La从L4 耦合到L3，在线圈L1、 L2、 L3、 L5形成一个回路，环形耦合电感线圈Lb通过 耦合又将信号从L5耦合到L6上，J6点就输出了一个电压信号；当CT1开路时， 既A、 B两点断开，交流信号Uf通过La从L4耦合到L3后，就没法形成一个通 道，L6也就没法通过Lb从L5耦合到信号，J6就输不出电压信号。从而我们只 要判断J6处是否有电压信号，就能判断出CT1的状态，有信号说明CT1 二次侧 非开路，没信号说明CT1 二次侧开路。再结合J5点的信号，就能方便的检测出 CT1二次侧线圈的短路、正�：涂啡肿刺�。
采用了上述技术方案的电路可以设计成三合一的�？椋斩松Ъ抑灰� 将其嵌入到终端产品里面就能方便的使用；也可以把上述电路直接嵌入到终端
PCB板中使用。各终端生产厂家使用起来非常的方便，生产成木也大幅下降。从 现场情况看，稳定性也大大提高。
权利要求1、电流互感器异常检测电路，包括有电流互感器部分(part1)、电流测量部分(part2)和电流互感器异常检测部分(part3)，其特征是电流互感器异常检测部分(part3)包括两个环形耦合电感线圈(La，Lb)，两个环形耦合电感线圈(La，Lb)上均分别绕组有两组线圈，电流测量部分中的测量用电流互感器(CT2)的一次侧线圈(L2)与电感线圈(La)的一次侧线圈(L3)、电感线圈(Lb)的一次侧线圈(L5)和电流互感器部分(part1)中的电流互感器(CT1)的二次侧线圈(L1)依次串联在一起，电感线圈(La)的二次侧线圈(L4)连接短路检测点(J5)，电感线圈(Lb)的二次侧线圈(L6)连接开路检测点(J6)。
2、 根据权利要求l所述的电流互感器异常检测电路，其特征是电感线圈(Lb) 的二次侧线圈(L6)并联有电容(C1)。
3、 根据权利要求2所述的电流互感器异常检测电路，其特征是电感线圈(Lb) 的二次侧线圈(L6)还并联有一 电阻器(R3)。
专利摘要本实用新型公开了一种电流互感器异常检测电路，其包括有电流互感器部分、电流测量部分和电流互感器异常检测部分，电流互感器异常检测部分包括两个环形耦合电感线圈，两个环形耦合电感线圈(La，Lb)上均分别绕组有两组线圈，电流测量部分中的测量用电流互感器的一次侧线圈与电感线圈(La)的一次侧线圈、电感线圈(Lb)的一次侧线圈和电流互感器部分中的电流互感器的二次侧线圈依次串联在一起，电感线圈(La)的二次侧线圈连接短路检测点，电感线圈(Lb)的二次侧线圈连接开路检测点(J6)。该电路将单线圈检测改成双线圈检测，并将短路和开路在同一信号通道上检测改成从不同信号通道上检测，从而分别来判断短路和开路状态，使得短路和开路检测准确性大大提高。
文档编号G01R31/06GK201293818SQ200820166570
公开日2009年8月19日 申请日期2008年11月10日 优先权日2008年11月10日
发明者(请求不公开姓名) 申请人:德清伊特电子有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
