本發(fā)明涉及一種電力保護(hù)系統(tǒng)，尤其涉及一種電流互感器二次側(cè)開路保護(hù)預(yù)警系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電流互感器是電網(wǎng)中極為重要的設(shè)備，用于采集電力系統(tǒng)的中電流信息、隔離電力設(shè)備等，因此，電流互感器的穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)系到電網(wǎng)的運(yùn)行安全，然而，電流互感器在運(yùn)行過(guò)程中容易出現(xiàn)開路現(xiàn)象，而電流互感器開路將導(dǎo)致嚴(yán)重的供電事故，這是由于當(dāng)電流互感器開路后，在電流互感器的二次側(cè)感應(yīng)出高壓，將會(huì)對(duì)電流互感器自身以及二次側(cè)設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p壞，從而威脅到電力系統(tǒng)的供電安全，然而目前還沒(méi)有有效的方法或者設(shè)備對(duì)電流互感器的二次側(cè)的開路狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)以及開路保護(hù)。
因此，需要提出一種新的電流互感器二次側(cè)開路保護(hù)系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)電流互感器二次側(cè)的開路狀態(tài)，并且在檢測(cè)的同時(shí)執(zhí)行電流互感器的二次側(cè)保護(hù)，并且能夠及時(shí)作出電流互感器的二次側(cè)開路預(yù)警，利于準(zhǔn)確作出應(yīng)對(duì)措施，確保電網(wǎng)的運(yùn)行安全。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種電流互感器二次側(cè)開路保護(hù)預(yù)警系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)電流互感器二次側(cè)的開路狀態(tài)，并且在檢測(cè)的同時(shí)執(zhí)行電流互感器的二次側(cè)保護(hù)，并且能夠及時(shí)作出電流互感器的二次側(cè)開路預(yù)警，利于準(zhǔn)確作出應(yīng)對(duì)措施，確保電網(wǎng)的運(yùn)行安全。
本發(fā)明提供的一種電流互感器二次側(cè)開路保護(hù)預(yù)警系統(tǒng)，包括用于檢測(cè)電流互感器二次側(cè)開路狀態(tài)的檢測(cè)單元、用于對(duì)電流互感器二次側(cè)在開路狀態(tài)下執(zhí)行保護(hù)的保護(hù)指示單元以及控制報(bào)警單元；
所述檢測(cè)單元的輸出端與控制報(bào)警單元的輸入端連接，所述控制報(bào)警單元控制保護(hù)指示單元回路閉合與斷開并執(zhí)行開路保護(hù)，所述保護(hù)指示單元與負(fù)載RL形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步，所述檢測(cè)單元包括雙向瞬態(tài)二極管TVS1、雙向瞬態(tài)二極管TVS2、電阻R1、檢測(cè)電流互感器CT1以及整流電路ZL；
所述雙向瞬態(tài)二極管TVS1的一端與電流互感器的二次線圈的一端連接，另一端通過(guò)電阻R1與檢測(cè)電流互感器CT1的一次線圈的一端連接，檢測(cè)電流互感器的一次線圈的另一端接地，檢測(cè)電流互感器CT1的二次線圈的兩端與整流電路ZL的正輸入端和負(fù)輸入端連接，整流電路ZL的輸出端作為檢測(cè)單元的輸出端，雙向瞬態(tài)二極管TVS2的兩端分別連接于檢測(cè)電流互感器CT1的二次線圈的兩端。
進(jìn)一步，所述控制報(bào)警單元包括信號(hào)輸入模塊以及控制模塊以及報(bào)警模塊；
所述輸入模塊的輸入端與整流電路ZL的輸出端連接，輸入模塊的輸出端與控制模塊的輸入端連接，所述控制模塊控制保護(hù)指示單元回路閉合與斷開，所述報(bào)警模塊與控制模塊連接。
進(jìn)一步，所述輸入模塊包括電容C1、電阻R3、可調(diào)電阻R4、電阻R5、電阻R6以及運(yùn)放U1；
電容C1的一端與整流電路ZL的輸出端連接，另一端接地，電容C1與整流電路ZL輸出端的公共連接點(diǎn)通過(guò)電阻R3和可調(diào)電阻R4串聯(lián)后接地，電阻R3和可調(diào)電阻R4之間的公共連接點(diǎn)通過(guò)電阻R5與運(yùn)放U1的同相端連接，運(yùn)放U1的反相端通過(guò)電阻R6接地，運(yùn)放U1的輸出端作為輸入模塊的輸出端。
進(jìn)一步，所述控制模塊包括光耦G1、處理電路IC1、電阻R7、電阻R8、MOS管Q1、晶閘管SCR1以及繼電器J1；
所述光耦G1的發(fā)光二極管的正極與運(yùn)放U1的輸出端連接，光耦G1的發(fā)光二極管的負(fù)極接地，光耦U1的光敏三極管的集電極通過(guò)電阻R7接電源VCC，光耦U1的光敏三極管的發(fā)射極通過(guò)電阻R8接地，光耦U1的光敏三極管的集電極還與晶閘管SCR1的控制極連接，晶閘管SCR1的陽(yáng)極與MOS管Q1的源極連接，MOS管的漏極接電源VCC，MOS管的柵極與處理電路IC1的控制端連接，晶閘管SCR1的陰極通過(guò)繼電器J1的線圈接地，處理電路IC1的輸入端與運(yùn)放U1的輸出端連接。
進(jìn)一步，所述報(bào)警模塊為GPRS電路，所述處理電路IC1通過(guò)GPRS電路與控制中心通信連接。
進(jìn)一步，所述保護(hù)指示單元包括電阻R2、繼電器J1的控制開關(guān)J1-K1以及指示燈LED1，所述電阻R1的一端與雙向瞬態(tài)二極管TVS1和電流互感器的二次線圈之間的公共連接點(diǎn)連接，電阻R1的另一端通過(guò)繼電器J1的控制開關(guān)J1-K1與指示燈LED1的正極連接，指示燈LED1的負(fù)極極地。
本發(fā)明的有益效果：通過(guò)本發(fā)明，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)電流互感器二次側(cè)的開路狀態(tài)，并且在檢測(cè)的同時(shí)執(zhí)行電流互感器的二次側(cè)保護(hù)，并且能夠及時(shí)作出電流互感器的二次側(cè)開路預(yù)警，利于準(zhǔn)確作出應(yīng)對(duì)措施，確保電網(wǎng)的運(yùn)行安全。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：
圖1為本發(fā)明的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
圖1為本發(fā)明的電路原理圖，如圖所示，本發(fā)明提供的一種電流互感器二次側(cè)開路保護(hù)預(yù)警系統(tǒng)，包括用于檢測(cè)電流互感器二次側(cè)開路狀態(tài)的檢測(cè)單元、用于對(duì)電流互感器二次側(cè)在開路狀態(tài)下執(zhí)行保護(hù)的保護(hù)指示單元以及控制報(bào)警單元；
所述檢測(cè)單元的輸出端與控制報(bào)警單元的輸入端連接，所述控制報(bào)警單元控制保護(hù)指示單元回路閉合與斷開并執(zhí)行開路保護(hù)，所述保護(hù)指示單元與負(fù)載RL形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，通過(guò)本發(fā)明，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)電流互感器二次側(cè)的開路狀態(tài)，并且在檢測(cè)的同時(shí)執(zhí)行電流互感器的二次側(cè)保護(hù)，并且能夠及時(shí)作出電流互感器的二次側(cè)開路預(yù)警，利于準(zhǔn)確作出應(yīng)對(duì)措施，確保電網(wǎng)的運(yùn)行安全。
本實(shí)施例中，所述檢測(cè)單元包括雙向瞬態(tài)二極管TVS1、雙向瞬態(tài)二極管TVS2、電阻R1、檢測(cè)電流互感器CT1以及整流電路ZL；
所述雙向瞬態(tài)二極管TVS1的一端與電流互感器的二次線圈的一端連接，另一端通過(guò)電阻R1與檢測(cè)電流互感器CT1的一次線圈的一端連接，檢測(cè)電流互感器的一次線圈的另一端接地，檢測(cè)電流互感器CT1的二次線圈的兩端與整流電路ZL的正輸入端和負(fù)輸入端連接，整流電路ZL的輸出端作為檢測(cè)單元的輸出端，雙向瞬態(tài)二極管TVS2的兩端分別連接于檢測(cè)電流互感器CT1的二次線圈的兩端，通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)電流互感器的二次側(cè)出現(xiàn)開路時(shí)，在電流互感器的二次側(cè)被感應(yīng)出瞬間高電壓和大電流，雙向瞬態(tài)二極管被擊穿，并通過(guò)電阻R1和檢測(cè)電流互感器的一次線圈導(dǎo)入大地，從而對(duì)電流互感器的二次負(fù)載設(shè)備進(jìn)行有效的保護(hù)，并且同時(shí)檢測(cè)電流互感器輸出感應(yīng)信號(hào)并通過(guò)整流電路輸出，由于電阻R1和檢測(cè)電流互感器一次線圈的共同作用，檢測(cè)電流互感器的二次側(cè)輸出的感應(yīng)信號(hào)不會(huì)太大，從而不會(huì)對(duì)檢測(cè)電流互感器的后續(xù)電路造成影響，其中，整流電路ZL采用全橋式二極管整流電路。
本實(shí)施例中，所述控制報(bào)警單元包括信號(hào)輸入模塊以及控制模塊以及報(bào)警模塊；
所述輸入模塊的輸入端與整流電路ZL的輸出端連接，輸入模塊的輸出端與控制模塊的輸入端連接，所述控制模塊控制保護(hù)指示單元回路閉合與斷開，所述報(bào)警模塊與控制模塊連接。
本實(shí)施例中所述輸入模塊包括電容C1、電阻R3、可調(diào)電阻R4、電阻R5、電阻R6以及運(yùn)放U1；
電容C1的一端與整流電路ZL的輸出端連接，另一端接地，電容C1與整流電路ZL輸出端的公共連接點(diǎn)通過(guò)電阻R3和可調(diào)電阻R4串聯(lián)后接地，電阻R3和可調(diào)電阻R4之間的公共連接點(diǎn)通過(guò)電阻R5與運(yùn)放U1的同相端連接，運(yùn)放U1的反相端通過(guò)電阻R6接地，運(yùn)放U1的輸出端作為輸入模塊的輸出端；被保護(hù)電流互感器正常運(yùn)行時(shí)，由于檢測(cè)電流互感器無(wú)信號(hào)輸出，此時(shí)運(yùn)放U1輸出低電平，當(dāng)整流電路ZL輸出檢測(cè)信號(hào)后，通過(guò)電阻R3和可調(diào)電阻R4的分壓后輸入到運(yùn)放U1的同相端，此時(shí)，運(yùn)放U1輸出高電平，該高電平一方面輸入處理電路IC1中，另一方面，控制光耦G1的導(dǎo)通，通過(guò)上述結(jié)構(gòu)能夠利于本系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，而且運(yùn)放U1還能夠起到一定的隔離作用。
本實(shí)施例中，所述控制模塊包括光耦G1、處理電路IC1、電阻R7、電阻R8、MOS管Q1、晶閘管SCR1以及繼電器J1；
所述光耦G1的發(fā)光二極管的正極與運(yùn)放U1的輸出端連接，光耦G1的發(fā)光二極管的負(fù)極接地，光耦U1的光敏三極管的集電極通過(guò)電阻R7接電源VCC，光耦U1的光敏三極管的發(fā)射極通過(guò)電阻R8接地，光耦U1的光敏三極管的集電極還與晶閘管SCR1的控制極連接，晶閘管SCR1的陽(yáng)極與MOS管Q1的源極連接，MOS管的漏極接電源VCC，MOS管的柵極與處理電路IC1的控制端連接，晶閘管SCR1的陰極通過(guò)繼電器J1的線圈接地，處理電路IC1的輸入端與運(yùn)放U1的輸出端連接，當(dāng)運(yùn)放U1輸出高電平后，IC1控制MOS管Q1導(dǎo)通，且光耦G1導(dǎo)通使得晶閘管SCR1導(dǎo)通，繼電器J1得電,此時(shí)繼電器J1的常開型控制開關(guān)J1-K1閉合，從而保護(hù)指示單元執(zhí)行保護(hù)，并通過(guò)指示燈LED1進(jìn)行保護(hù)狀態(tài)指示以及被保護(hù)電流互感器的開路狀態(tài)指示；當(dāng)保護(hù)指示單元執(zhí)行保護(hù)時(shí)，由于電壓的下降，雙向瞬態(tài)二極管TVS1恢復(fù)到截止，檢測(cè)電流互感器CT1無(wú)輸出，運(yùn)放U1輸出低電平，此時(shí)光耦G1截止，但是IC1仍然持續(xù)輸出高電平是MOS管Q1導(dǎo)通，由于晶閘管SCR1的觸發(fā)特性，繼電器J1仍然工作，保護(hù)指示單元持續(xù)執(zhí)行保護(hù)，當(dāng)IC1接收到保護(hù)結(jié)束指令后，MOS管Q1截止，繼電器J1失電，繼電器J1的控制開關(guān)J1-K1恢復(fù)到常開狀態(tài)，其中，處理電路IC1采用現(xiàn)有的處理芯片，比如STM32系列的嵌入式芯片。
本實(shí)施例中，所述報(bào)警模塊為GPRS電路，所述處理電路IC1通過(guò)GPRS電路與控制中心通信連接，通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，利于處理電路IC1及時(shí)反饋報(bào)警信息以便于控制中心作出合理、及時(shí)有效的處理措施，而且利于輸入控制指令到處理電路IC1中，控制MOS管Q1斷開。
本實(shí)施例中，所述保護(hù)指示單元包括電阻R2、繼電器J1的控制開關(guān)J1-K1以及指示燈LED1，所述電阻R1的一端與雙向瞬態(tài)二極管TVS1和電流互感器的二次線圈之間的公共連接點(diǎn)連接，電阻R1的另一端通過(guò)繼電器J1的控制開關(guān)J1-K1與指示燈LED1的正極連接，指示燈LED1的負(fù)極極地，通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)Ρ槐Ｗo(hù)電流互感器的二次側(cè)負(fù)載設(shè)備形成良好的保護(hù)。
最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。