[实用新型]防电流法窃电实时检测电路

说明书

技术领域

本实用新型属于电能计量设备的防窃电应用技术领域，主要涉及的是防电流法窃电实时检测电路。具体指电流回路经电流互感器(CT)接入的电能计量设备，包括具有电能计量功能的电力负荷管理终端。

背景技术

电能计量设备作为电力部门对用电量统计和收费的依据，其准确性和可靠性十分重要。计量的电能取决于电压、电流、功率因数三者与时间的乘积，改变以上任一要素，都可达到窃电的目的。现有的窃电手段归纳起来主要有电压法窃电、电流法窃电、错相法窃电、扩差法窃电。对于电压法窃电、错相法窃电和扩差法窃电，目前都已有比较成熟的防范技术和装置。而电流法窃电却一直是防窃电技术的一个难点，对于电流回路经CT接入的电能计量设备，一些用户通过断开或短接CT一次/二次侧电路，来达到窃电的目的。其中尤以短接窃电(U型窃电)最难防范，这种窃电方式接线简单，隐蔽型较强，易于快速恢复。目前，主要依靠电流法来进行检测，若电流异常减小，则可能发生了窃电行为。这种检测方法准确率低，由于造成电流减少的因素很多，因此误判、漏判的情况时有发生，给电力监管部门的工作造成了许多负面影响。

发明内容

本实用新型的目的就是提出一种防电流法窃电实时检测电路。能快速、准确地检测出发生在CT计量回路的窃电行为。并且能识别具体的窃电方式，准确区分CT一次/二次短接、CT一次/二次开路等四种不同的窃电手段。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：其由信号变送器(ST)、阻抗匹配电路、高频振荡电路、信号处理电路、微处理器(MCU)及交流采样电路组成，信号变送器(ST)的次级线圈串接在电流互感器(CT)二次回路、初级接高频振荡电路；阻抗匹配电路由电阻(R)与电容(C)并联组成，与信号变送器(ST)初级线圈、电流互感器(CT)二次线圈组成(RLC)并联电路；高频振荡电路串接在信号变送器(ST)初级线圈的输入端，信号处理电路串接在信号变送器(ST)初级线圈的输出端，信号处理电路的输出端接微处理器(MCU)的A/D转换口。

本实用新型电路结构简单、体积小、重量轻，能很方便地嵌入计量设备内部，不改变计量设备的外部接口，方便用户使用。设置的信号变送器(ST)是一个特殊的耦合变压器，具有两方面的作用：1)实现强弱信号的隔离，正常情况下，CT二次回路要通过5～7A的工频电流信号，而振荡电路由小功率器件组成，因此要通过ST实现强弱信号的隔离；2)将CT二次回路的阻抗变化反映到信号处理电路。

设置的阻抗匹配电路具有两方面的作用。1)通过耦合作用与ST初级线圈以及CT二次线圈组成RLC并联电路，并满足一定的谐振条件，用以放大CT二次回路的阻抗变化。2)对于不同的CT，二次线圈的电感Lct会有一些差异，这对CT二次侧状态的判断不会有任何影响；但进行CT一次侧状态判断时，会使MCU检测到的信号产生一定的漂移。针对这种情况，可通过调整匹配电路的器件参数来消除信号漂移造成的影响。

设置的高频振荡电路产生的高频振荡信号经ST衰减后，进入信号处理电路进行滤波、放大和幅值变换，然后输出给微处理器MCU，通过切换电路控制探测信号定时注入A、B、C三相电流回路，并对信号处理电路输出的高频信号进行A/D采样，并计算其均方幅值，据此判断CT一次/二次回路当前的物理状态，准确区分CT一次/二次短接、CT一次/二次开路等四种不同的接线方式。

附图说明

图1是本实用新型的电路结构示意图；

图2是本实用新型匹配电路的原理图；

图3是本实用新型匹配电路的等效原理图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述：

图1是本实用新型具体实施方式的结构图，包括信号变送器ST、阻抗匹配电路、高频振荡电路、信号处理电路、微处理器MCU及交流采样电路。信号变送器ST实际上是一个耦合变压器，变比K≈1次级线圈串接在电流互感器CT二次回路，初级接高频振荡电路。对于工频信号来说，信号变送器ST次级线圈的阻抗很小，流经的工频电流所引起的压降很小，在初级线圈感应的电压信号也很小，从而起到了强弱信号隔离的作用。对于从信号变送器ST初级注入的高频探测信号，阻抗情况比较复杂，要根据电流互感器CT二次侧不同的接线情况并结合阻抗匹配电路来进行分析。信号变送器ST的次级线圈串接在电流互感器CT二次回路、初级接高频振荡电路。