一种电流互感器中性线断线检测装置的制作方法

1.本实用新型属于电力系统继电保护领域，具体地，涉及一种电流互感器中性线断线检测装置。


背景技术：

2.电流互感器是在电力系统中用于一次电流测量的重要设备，为继电保护装置、故障录波装置等提供电流信息。常见的三相电流互感器的二次回路包含a相、b相、c相和中性线(即n相)四条出线。当二次回路的a相、b相、c相发生断线时，断线相的电流变为0，继电保护装置会检测到断线自动闭锁。但是当中性线发生断线时，由于正常运行时三相电流基本对称，中性线电流很小，继电保护装置无法检测到中性线断线。如果此时发生一次系统不对称接地故障，由于中性线断线，继电保护装置检测到三相电流畸变，可能导致保护拒动或误动。
3.传统的中性线断线检测手段是利用继电保护测试仪向电流互感器二次回路中分段注入三相不对称电流，并测量中性线上是否存在电流，若没有电流则表明该段中性线存在断线。然而，利用继电保护测试仪检测中性线断线需要向二次回路注入三相不对称电流，会导致保护装置误动，因此只能在一次系统停运的情况下进行，无法及时检测断线故障，使用场景十分受限。


技术实现要素：

4.为解决现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种流互感器中性线断线检测装置，可以在一次系统不停运的情况下检测电流互感器中性线断线故障，无需向电流互感器二次回路注入额外的电流，能够在不影响继电保护装置正常运行的前提下及时排查出中性线断线故障以及断线故障位置。
5.本实用新型采用如下的技术方案。
6.一种电流互感器中性线断线检测装置，所述检测装置包括第一导线、第二导线、电阻、微型电流互感器、电流钳；第一导线和第二导线的一端分别与被测中性线的两端相连，第一导线的和第二导线的另一端通过电阻相连；微型电流互感器可安装在第一导线或第二导线上，电流钳放置于被测中性线，且放置于第一导线和第二导线与被测中性线的接头位置之间；通过微型电流互感器与电流钳分别测得的电流大小判断是否发生中性线断线故障。
7.进一步地，若微型电流互感器的测量电流明显大于电流钳的测量电流，则可知被测中性线上存在断线故障；若微型电流互感器的测量电流明显小于电流钳的测量电流，则可知被测中性线上不存在断线故障。
8.进一步地，通过电流表读取微型电流互感器与电流钳分别测得的电流大小。
9.进一步地，所述检测装置还包括a/d转换芯片、单片机、液晶显示屏；微型电流互感器的输出端接入a/d转换芯片的一个输入端，电流钳的输出端接入a/d转换芯片的另一个输
入端，a/d转换芯片的输出端与单片机的输入端相连接，单片机的输出端与液晶显示屏的输入端相连接；通过液晶显示屏以数字形式显示微型电流互感器和电流钳的测量电流。
10.进一步地，a/d转换芯片用于将微型电流互感器和电流钳输出的模拟量信号转换为数字量信号，单片机用于对a/d转换芯片输出的数字量信号进行处理，通过液晶显示屏以数字形式显示出来。
11.进一步地，若测得中性线上存在断线故障，则对中性线分段进行检测，排查出具体的断线故障位置。
12.进一步地，若测得中性线上存在断线故障，则对中性线进行多级分段检测，排查出具体的断线故障位置。
13.本实用新型的有益效果在于，与现有技术相比，本实用新型能够在一次系统不停运的情况下检测电流互感器中性线断线故障，检测过程中不用向电流互感器二次回路注入额外的电流，不会对继电保护装置的正常运行造成影响，可以及时排查出中性线断线故障以及断线故障位置，快速消除电网安全隐患。
附图说明
14.图1是本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
15.下面结合附图对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。
16.如图1所示，本实用新型所述的电流互感器中性线断线检测装置，包括第一导线1、第二导线2、电阻3、微型电流互感器4、电流钳5、a/d转换芯片6、单片机7、液晶显示屏8。
17.第一导线和第二导线的一端分别与被测中性线的两端相连，第一导线的和第二导线的另一端通过电阻相连。微型电流互感器可安装在第一导线或第二导线上，在本实施例中安装于第二导线。电流钳放置于被测中性线，且放置于第一导线和第二导线与被测中性线的接头位置之间。
18.通过微型电流互感器与电流钳分别测得的电流大小判断是否发生中性线断线故障。若微型电流互感器的测量电流明显大于电流钳的测量电流，则可知被测中性线上存在断线故障；若微型电流互感器的测量电流明显小于电流钳的测量电流，则可知被测中性线上不存在断线故障。
19.一种实施例，是通过电流表读取微型电流互感器与电流钳分别测得的电流大小，并进行大小比较。
20.另一种实施例，是微型电流互感器的输出端接入a/d转换芯片的一个输入端，电流钳的输出端接入a/d转换芯片的另一个输入端，a/d转换芯片的输出端与单片机的输入端相连接，单片机的输出端与液晶显示屏的输入端相连接。
21.a/d转换芯片用于将微型电流互感器和电流钳输出的模拟量信号转换为数字量信号；单片机用于对a/d转换芯片输出的数字量信号进行处理；液晶显示屏用于将单片机处理后的信号以数字形式显示出来。
22.下面详细介绍本实用新型的工作流程。
23.由于三相电流不可能完全对称，正常情况下电流互感器中性线上会流过较小的零序电流。
24.当被测中性线上存在断线故障时，零序电流无法从中性线上流过，会全部从第一导线及第二导线流过，此时电流钳测量到的中性线电流很小，而微型电流互感器测量到的电流较大，液晶显示屏上显示的微型电流互感器的测量电流应明显大于电流钳的测量电流。
25.当被测中性线上不存在断线故障时，零序电流会进行分流，由于第一导线及第二导线上串联的电阻远大于被测中性线电阻，大部分零序电流会从中性线流过，液晶显示屏上显示的微型电流互感器的测量电流应明显小于电流钳的测量电流。
26.通过液晶显示屏上的电流读数即可判断出被测中性线是否存在断线故障。
27.进一步，若测得中性线上存在断线故障，则对中性线分段采用上述装置及方法进行检测，即可进一步排查出具体的断线故障位置。
28.例如，当检测到中性线上存在断线故障时，对中性线分段，分为两段或三段或以上，分别对每段进行断线检测，确定断线位置位于哪个分段。然后，进一步地对该分段再进行分段检测，如此，得到具体的断线故障位置。
29.本实用新型的有益效果在于，与现有技术相比，本实用新型能够在一次系统不停运的情况下检测电流互感器中性线的断线故障，检测过程中不用向电流互感器二次回路注入额外的电流，不会对继电保护装置的正常运行造成影响，可以及时排查出中性线断线故障以及故障位置，快速消除电网安全隐患。
30.本实用新型申请人结合说明书附图对本实用新型的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本实用新型的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本实用新型精神，而并非对本实用新型保护范围的限制，相反，任何基于本实用新型的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本实用新型的保护范围之内。