[发明专利]高可靠性高精度电流测量方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉电测量技术领域，具体涉及高可靠性高精度电流测量方法及装置。

背景技术

变电站在线监控系统中，需要对变电站中设备的二次回路电流、泄露电流等参量进行实时的在线测量，由于电流测量需要长期挂网运行，对测量接入的可靠性和精度具有很高的要求。现有的方式一般采用直接串联的方式接入，连接点位于装置内部，不能直观判断回路状态，并且测量装置的维护影响到二次回路的连接。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述背景技术中存在的问题，提供一种高可靠性高精度电流测量方法及装置，可在变电站现场保证可靠性的前提条件下，实现回路电流的高精度测量，方便检修维护和测量测试。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种高可靠性高精度电流测量装置，包括零磁通电流互感器，其特征在于，零磁通电流互感器采用不开口穿心连接方式接入电流回路，零磁通电流互感器由金属屏蔽壳包裹，金属屏蔽壳连接屏蔽电缆，零磁通电流互感器通过屏蔽电缆和屏蔽电缆接头连接转换电路，所述的屏蔽电缆接头位于屏蔽电缆与转换电流之间，且屏蔽电缆接头集成有常闭行程开关。不开口是指互感器的磁性材料是闭合成环的。

所述的转换电路采用运放搭建I/V变换电路，电流互感器二次侧电流经过铂电阻流过运放输出端，运放的输入端通过两个1N4148二极管钳位保护运放。

当屏蔽电缆接头与转换电路断开时，自动短接电流互感器二次侧回路，所述的转换电路通过连接座与屏蔽电缆接头连接。

高可靠性高精度电流测量方法，包括以下步骤：

零磁通电流互感器、金属屏蔽壳、屏蔽电缆、屏蔽电缆接头和连接座安装于装置外侧，运放设置于装置内部，电流回路采用不开口穿心连接方式穿过零磁通电流互感器，穿心的匝数可调整；采用屏蔽电缆连接屏蔽壳对零磁通电流互感器二次侧回路进行屏蔽保护；屏蔽电缆接头内置一个常闭行程开关；当屏蔽电缆接头与连接座断开时，行程开关的闭合保证电流互感器二次侧回路不开路，当屏蔽电缆接头接上连接座时，连接座内触头压住常闭行程开关弹片，将电流互感器二次侧回路连到转换电路；所述的转换电路为运放正负端，电流互感器二次侧电流经过铂电阻流过运放输出端，采用铂电阻实现I/V变换。装置是指一台对电压电流数据进行采集转换的设备，装置内部指的是这台设备的内部；转换电路连到该装置的接口（接口与屏蔽电缆接头连接）上，装置接口外头连的电缆为具有屏蔽层的屏蔽电缆，连接座设置在装置的外壳上，转换电路通过接口、屏蔽电缆接头、屏蔽电缆连接到零磁通电流互感器电流回路。

改变零磁通电流互感器穿心的匝数，以及装置内部运放I/V变换的倍率以改变测量范围。

运放的输入端通过两个1N4148二极管钳位保护当电流互感器过流或者装置没有上电时，不会损坏运放。

运放的I/V变换电路和屏蔽电缆有效抑制了共模干扰，I/V变换的精度取决于电流互感器精度和铂电阻精度。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明可在不改变现场二次回路连接的条件下，实现对回路电流高精度的测量，并且装置具备多级保护功能，保证开路、断电对传感器、电路没有影响。

附图说明

图1为本发明的高可靠性高精度电流测量装置结构图；

其中1零磁通电流互感器，2电流回路，3屏蔽壳，4屏蔽电缆，5常闭行程开关，6接头，7连接座，8测量装置内部，9二极管，10铂电阻。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

（1）电流回路2采用不开口穿心连接方式穿过零磁通电流互感器1，穿心的匝数可变。电流互感器穿心一匝变比为1000:1，二匝为2000:1，以此类推。如果测量电流最大为6A，则可设计穿心二匝，电流互感器二次侧电流最大为12mA，峰峰值为17mA。不开口是指指互感器的磁性材料是闭合成环的，不能打开。

（2）电流互感器二次侧电流较小，在一次侧电流为250mA时，二次侧电流为125uA，采用屏蔽电缆4连接屏蔽壳3对二次侧电流回路进行屏蔽保护。

（3）屏蔽电缆的接头6内置一个常闭行程开关5，当与连接座7断开时，行程开关闭合，保证电流互感器二次侧电流回路不开路，当接上连接座时，连接座内触头压住常闭行程开关弹片使常闭行程开关断开，将电流互感器二次侧回路连到运放正负端。二次侧回路为互感器的两根输出线。