[發明專利]一種高靈敏度多功能CT開路保護裝置

有效

• 申請號: 201410168046.4
• 申請日: 2014-04-24
• 公開（公告）號: CN103956714A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 桂樹國;張興鵬;張致良
• 申請（專利權）人: 合肥沃華電氣技術有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 安徽信拓律師事務所 34117
• 代理人: 鞠翔

技術領域：

本發明涉及電力線路、設備等保護裝置領域，具體是一種高靈敏度多功能CT開路保護裝置。

背景技術：

電力線路的安全運行，與國民經濟的建設和人員的安全息息相關。電流互感器是為檢測儀表和控制設施提供能夠反映系統相應電流參數的一種設施，電力系統的安全運行十分重要，運行規則規定：運行中，電流互感器CT二次側回路不能開路。電流互感器二次繞阻及其回路一旦在運行中開路，將會產生數千伏甚至上萬伏的過電壓。這不僅給二次系統的絕緣造成危害，還會使互感器過激而燒損，甚至危及運行人員的生命安全。

針對這些問題，許多技術工作人員做出來許多貢獻，例如:申請號89216913.3，公告號CN2074493U，發明名稱：電流互感器開路保護裝置；申請號00229882.1，公告號CN2602931Y，發明名稱：電力電流變換器可控硅開路保護器；申請號200420010869.6，公告號CN2715407Y，發明名稱：高靈敏度CT開路保護裝置等，雖然目前一些保護裝置投入使用后取得一定效果，但保護裝置仍然存在問題：

現有的電流互感器開路保護裝置的故障檢測部分使用純硬件檢測電路，選用光耦器件作為故障判斷器件，輸入到單片機或其他保護動作觸發電路為高低電平信號，無法在電流互感器開路時記錄故障時刻電壓及故障電壓波形，從而無法判斷故障是否可能對與互感器相關的器件造成不可恢復的損壞，不利于裝有電流互感器整套設備的故障排查。

發明內容：

為了克服上述現有技術的不足，本發明設計出一種高靈敏度多功能CT開路保護裝置。本方案旨在解決現有技術無法監測互感器開路電壓及保存故障時刻波形的問題。

解決的技術問題所采用以下的技術方案：

一種高靈敏度多功能CT開路保護裝置，其特征在于：含有信號采樣部分、執行保護部分、單片機以及液晶顯示部分和故障復位部分；

所述的信號采樣部分為：輸入電壓經兩個分壓電阻，與二階RC濾波器相連；分壓電阻中一個并聯一個TVS管；二階RC濾波器與信號輸入放大器相連，通過信號放大器電路中接入的抬高電壓，將采樣輸入電壓抬高，實現對交流信號的采樣；信號輸入放大器輸出經二極管保護電路與單片機的AD采樣引腳相連；

所述的執行保護部分為：驅動電源經第一電阻與光耦隔離器的輸入正端連接；單片機輸出口接光耦隔離器的輸入負端；光耦隔離器輸出端一端經第二電阻接雙向可控硅的門級，另一端接雙向可控硅；雙向可控硅的門級以外的兩個引腳分別接輸入端和公共端；

所述的液晶顯示部分：單片機的AD采樣功能與單片機的編程實現，顯示部分選用LCD液晶顯示屏，顯示內容有：故障相、故障時刻電壓值、故障時刻前20ms電壓波形及總故障次數。

所述的故障復位部分為：一組電源包括VCC、GND，第二組電源包括VCC1、GNDA，VCC、GND與VCC1、GNDA兩組電源直接通過共模電感連接，VCC1與電容正極連接，GND與電容負極連接；電容正極經第三電阻與復位按鍵的兩腳及外部復位一個接口連接；復位按鍵的另兩腳及外部復位的另一接口與光耦輸入端的正極連接；電容的負極與光耦輸入端的負極連接；光耦輸出端集電極接單片機的輸入口，同時經上拉電阻接電源VCC；光耦輸出端發射極接GND端。

所述的信號輸入信號放大器電路包括放大器，連接在放大器負極上的電阻R6，連接在放大器負極以及放大器輸出端的電阻R7，以及連接在放大器正極上的電阻R8，所述的放大器的負極與二階RC濾波器的電阻輸出端連接，所述的電阻R8與放大器的另一端與二階RC濾波器的電容輸出端連接。

本發明的有益效果是：

(1)本發明采樣輸入口采用一個大電阻與一個小電阻串聯分壓的原理，電阻值很大，有效的減小了CT二次側分流；

(2)本發明保護裝置電壓采樣精確，靈敏度高；

(3)本發明保護裝置抗干擾能力強，系統電源部分使用集成的AC-DC模塊化電源，系統更穩定；

(4)本發明CT開路保護裝置對于多回路保護裝置適應能力強，可根據CT二次繞組數量任意擴展；

(5)本發明具有485通信功能，加裝了信號傳輸接口，可實現與綜合自動控制設備聯網，大大增加了自動化程度；

(6)本發明CT保護裝置除基本故障顯示功能和總故障次數記錄功能外，帶有故障時刻電壓值和電壓波形顯示及記錄功能，為工作人員排查與電流互感器二次側相連的器件是否會因為二次側開路電壓造成不可恢復的損壞提供依據，方便了配備電流互感器的整套設備的故障排查，節約檢修時間和人力成本。