[发明专利]一种安全可靠的电流互感器保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及电流互感器，尤其涉及一种电流互感器保护装置。

背景技术

在电力系统中，电流互感器(CT)应用一次电流的测量与控制，正常工作时电流互感器二次侧处于近似短路状态，输出电压很低。在运行中如果二次绕组开路或一次绕组流过异常电流(如雷电流、谐振过电流、电容充电电流、电感启动电流等)，都会在二次侧产生数千伏甚至上万伏的过电压。这不仅给二次系统绝缘造成危害，还会使电流互感器过激而烧损，甚至危及运行人员的生命安全。

目前市场上已有几款电流互感器保护器，其主要是通过继电器短路的方式来防止电流互感器开路，继电器受电流的限制，在使用过程中均出现继电器发生过流现象，导致保护装置出现故障，增加电力运行故障率，所以推广一直受阻。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种反应迅速、安全性好、可靠性高的电流互感器保护装置。

本发明的技术方案如下：

一种安全可靠的电流互感器保护装置，包括两级防雷单元，其特征在于：它还包括采样单元、信号处理单元、执行单元、报警单元和复位按钮，其中：

采样单元用于对两级防雷单元的对地泄放电流进行采样，并转化为电压信号；

信号处理单元用于对采集的电压信号进行处理；

执行单元按照信号处理单元输出的信号动作；

报警单元根据执行单元动作的情况输出报警信号；

复位按钮用于在执行单元动作后进行复位。

作为优选，所述的采样单元选用电阻分压采样电路。

作为优选，所述的电阻分压采样电路包括三个电阻和一个瞬态抑制二极管。

作为优选，所述的信号处理单元包括芯片、电容、电阻和光电耦合器，芯片对电压信号进行处理，并通过电容和电阻滤波后输入到光电耦合器。

作为优选，所述的光电耦合器采用6N136高速光电耦合器。

作为优选，所述的执行单元包括电容、电阻、三极管和继电器。

作为优选，所述的报警单元包括光电报警电路、正常指示电路和信号输出接口。

本发明针现有电流互感器保护装置存在的设计缺陷进行了改进，当电流互感器上出现大电流(如雷电流、谐振过电流、电容充电电流、电感启动电流等)时，压敏芯片、TVS管两级防雷动作，进行一、二级对地瞬间泄放电流，采样单元在电流对地泄放瞬间进行信号采集，然后通过信号处理单元进行处理，控制执行单元中的继电器动作，形成短路。这样设计的优点是：通过压敏芯片和TVS管相匹配，可以对地泄放5KA-20KA瞬间电流，动作时间小于25ns，这样不但可以大大减小继电器承受大电流，提高继电器的使用寿命和可靠性，同时可以避免二次设备受到瞬间电流冲击的目的(如雷电流)。这样可以避免电流互感器及仪表出现高压现象，防止危及安全生产。

另外，本发明中设有报警单元，当继电器动作时，报警单元中的发光二极管发光，提示系统异常，报警单元中还设有信号输出端口，以便将有关信息上传给有关设备进行显示、处理或控制。

附图说明

图1为本发明的方框图。

图2为本发明优选实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

如图1所示，本发明包括以下几个组成部分：两级防雷单元、采样单元、信号处理单元、执行单元、报警单元、复位按钮。

当电流互感器受到大电流(如雷电流、谐振过电流、电容充电电流、电感启动电流等)冲击，在二次侧形成高电压输入时，两级防雷单元瞬间动作，对地泄放电流，采样单元通过分压电阻采集电压信号，再经信号处理单元进行处理，控制报警单元进行报警，当故障消除后再通过复位按钮进行复位。

如图2所示，P1为电流互感器的输入接口，接口P1两端并联由压敏电阻、瞬态抑制二极管构成两级防雷单元。当P1接口有高电压输入瞬间，两级防雷单元中的压敏电阻和瞬态抑制二极管先后迅速动作，即对地泄放电流。

采样单元由电阻R1、电阻R2、电阻R3和瞬态抑制二极管DZ2并联构成。当两级防雷单元对地泄放电流时，电阻R1、电阻R2、电阻R3或瞬态抑制二极管DZ2上产生分压，形成电压信号输入到信号处理单元；