[發明專利]一種電流互感器故障自診斷系統及方法

在審

• 申請號: 202010931132.1
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112415460A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 范建華;姜文;姚興東;趙傳強;趙磊;田浩;楊順;張建;李偉;吳雪梅;盧峰;林志超;程艷艷;葉齊
• 申請（專利權）人: 青島鼎信通訊股份有限公司;沈陽科遠國網電力工程勘察設計有限公司
• 主分類號: G01R35/02
• 分類號: G01R35/02;G01R23/167
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種電流互感器故障自診斷系統，包括正弦波發生器、電源模塊、控制器模塊、測量電阻R₁、分壓電阻R₂、供電控制開關VT1和測量控制開關VT2，其特征在于：電源模塊與控制器模塊連接，同時與供電控制開關VT1的源極相連，供電控制開關VT1的漏極與正弦波發生器相連，供電控制開關VT1的柵極與控制器模塊的控制引腳1相連，分壓電阻R₂的一端與正弦波發生器相連，另一端與測量電阻R₁的一端相連，同時與控制器模塊的采樣引腳相連，測量電阻R₁的另一端接地，測量控制開關VT2的漏極與分壓電阻R₂的一端相連，測量控制開關VT2的柵極與控制器模塊的控制引腳2相連，測量控制開關VT2的源極接地。

2.根據權利要求1所述的一種電流互感器故障自診斷系統，其特征在于，所述正弦波發生器用于輸出電壓幅值固定、頻率為f的正弦波信號U_s，f＝1Hz。

3.根據權利要求1所述的一種電流互感器故障自診斷系統，其特征在于，所述電源模塊用于給控制器模塊提供電源，并通過供電控制開關VT1給正弦波發生器提供電源。

4.根據權利要求1所述的一種電流互感器故障自診斷系統，其特征在于，所述供電控制開關VT1為PMOS管，通過接收控制器模塊的控制信號進行閉合和關斷，實現對正弦波發生器的供電控制。

5.根據權利要求1所述的一種電流互感器故障自診斷系統，其特征在于，所述測量控制開關VT2為NMOS管，通過接收控制器模塊的控制信號進行閉合和關斷，實現對分壓電阻R₂的接地控制。

6.根據權利要求1所述的一種電流互感器故障自診斷系統，其特征在于，所述控制器模塊包含控制引腳1、控制引腳2和采樣引腳，通過控制引腳1和控制引腳2分別控制供電控制開關VT1和測量控制開關VT2的閉合和關斷，通過采樣引腳對測量電阻R₁和分壓電阻R₂之間的電壓值進行采樣。

7.根據權利要求1所述的一種電流互感器故障自診斷系統，其特征在于，所述測量電阻R₁連接在電流互感器二次側的兩端，用于將電流互感器二次側的電流信號轉換成電壓信號，提供給控制器模塊進行采集。

8.根據權利要求1所述的一種電流互感器故障自診斷系統，其特征在于，所述分壓電阻R₂在VT2閉合時與測量電阻R₁并聯，將電流互感器二次側的電流信號轉換成電壓信號，供控制器模塊進行采集，在VT2關斷時與測量電阻R₁串聯，將正弦波發生器輸出的電壓信號進行分壓，供控制器模塊進行采集。

9.一種電流互感器故障自診斷方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)本系統在現場安裝完成后，進入故障診斷模式，得到u_b(1)；

步驟2)進入正常測量模式,定時開啟故障診斷模式，當到達設定時間，則進入步驟3)，否則重復步驟2)；

步驟3)進入故障診斷模式，得到u_b(n)；

步驟4)利用數字陷波器將控制器模塊采樣引腳的采樣數據U中頻率為f的正弦波分量U_b濾除后，計算一次側線路電流I_S1，其中，數字陷波器的濾波功能，是由控制器模塊的軟件實現；步驟5)R＝u_b(n)/u_b(1)，如果R≤R_SET，則上報電流互感器故障，然后轉入步驟(2)；如果RR_SET，則直接轉入步驟(2)，其中，R是在故障診斷模式中獲得的u_b(n)和u_b(1)的比值，R_SET是系統設置的默認值。