一种电流互感器剩磁消磁装置的制作方法

本实用新型涉及消磁设备领域，尤其是一种电路互感器剩磁消磁装置，用于消除电路互感器铁芯的剩磁。

背景技术：

由于铁磁材料固有的磁滞现象，当超（特）高压系统发生故障之后，强大的一次短路电流中含有较高的非周期分量，当一次短路电流通过电流互感器传导至二次侧后，因其传变特性不同于交流周期分量，因此在铁芯产生的磁通不能通过二次电流进行完全的平衡。当故障消除后，该非周期分量所产生的部分磁通将会以剩磁的形式长期存在于电路互感器的铁芯当中。其次，变压器空投时的励磁涌流、和应涌流等都会存在较高的非周期分量，其最终结果都将会在电流互感器铁芯中产生剩磁。再次，在电流互感器做直阻测量、变比等试验后，若没有进行很好的消磁试验，最终电流互感器铁芯中也可能会存在剩磁。

剩磁的存在会造成电流互感器铁芯运行过程中的磁滞回线不会再围绕原点，而是发生偏移。由于该磁滞回线的偏移，其抗饱和的性能将会受到重大影响。如果发生多次短路后，其运行特性将会发生极大改变，即使一次系统出现较小的短路电流，电流互感器即可能发生深度饱和，当发生区外故障时，可能会造成保护装置的误动，因此，电流互感器铁芯的剩磁消磁是一个不可缺少的工作。

传统的电流互感器消磁方法包括一次开路消磁法和二次开路消磁法。这两种方法均需要一次设备停电。然而现实情况是，当系统发生瞬时故障，重新合闸将故障切除后，此时系统已恢复正常运行，如若再将设备停电处理电流互感器的剩磁，是当前电网运行的状态检修所不允许的。因此，现有技术中急需一种能够在设备不停电的条件下实现电流互感器铁芯剩磁消磁的装置。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种能够在设备不停电的条件下实现电流互感器铁芯剩磁消磁的装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种电流互感器剩磁消磁装置，包括用来和电流互感器电连接的接入端和与接入端电连接的模拟量采集模块，还包括由外围驱动电路控制的短接触点、可调电阻及可调电感，短接触点、可调电阻和可调电感之间并联后与模拟量采集模块电连接，模拟量采集模块和外围驱动电路均与中央控制模块电连接。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：还包括一个可以与中央控制模块进行数据互通的安全控制模块，安全控制模块与外围驱动电路和模拟量采集模块电连接。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：还包括一个与中央控制模块相连的人机交互界面。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：还包括一个为中央控制模块、人机交互界面、模拟量采集模块、外围驱动电路提供电源的电源模块。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：

本实用新型实现了不停电条件下电流互感器铁芯中剩磁的自动消磁。将本实用新型的输出端串接入运行的电流互感器的二次回路后，通过人为对相关参数进行设定，装置根据人为的参数设定，通过内部软件程序及相关算法，自动通过对可调电阻、可调电感进行步进的增加，从而使电流互感器二次回路的负载阻抗不断增大直至达到临界饱和点，此时，电流互感器的一次电流将全部转化为电流互感器的励磁电流，通过该电流所产生的强大磁通而自发削弱剩磁的作用。而后，又通过对可调电阻、可调电感进行步进减小的调节将二次负载阻抗又减小到正常运行时的负载状态（短路状态），通过重复几个过程，则铁芯剩磁将会大大削弱直至完全消除。另外，本装置还设有安全控制模块和模拟量采集模块，能够检测如果电流互感器二次饱和电压超过人工设定的安全饱和电压限值后，将快速闭合短接触点，使电流互感器恢复至正常运行状态并发告警，从而极大的保证了人身与设备的安全。

不同于传统的中央控制模块单一控制驱动输出外围驱动电路的模式，本专利专门设计外围驱动可同时接收中央控制模块与安全控制模块的双驱动的设计思路，采用该设计思路的主旨是保证了中央控制模块单片机主程序出现异常后，安全模块依然可以驱动外围电路，即使中央处理模块异常，安全模块依然可以起到安全监视作用，从而避免了电流互感器二次回路出现开路的风险。其次，特别情况时，中央控制模块除了自身发出保证安全的驱动命令后，还可以通过安全模块再一次发出命令，从而避免了特殊情况下出现电流互感器二次回路发生开路的风险。

附图说明

图1是本实用新型原理框图；

图2是本实用新型工作时的接线图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明：

如图1所示，本实用新型是一种对电流互感器的剩磁进行消磁的装置，能够实现设备不停电的情况下对电流互感器的铁芯进行消磁。本实用新型主要包括一个模拟量采集模块、一个中央控制模块和外围驱动电路。模拟量采集模块上电连接有接入端，接入端用来和电流互感器及其他相关的负载连接，模拟量采集模块能够实时的采集电路中的电流及电压信息，并将采集到的信息发送至中央控制模块。中央控制模块将接收到的信息经过换算、对比后再向外围驱动电路发送信息，外围驱动电路继而带动其控制的短接触点、可调电阻和可调电感发生动作。

为了保证整套设备的正常运行，本实用新型还设置有一个安全控制模块，安全控制模块可以读取模拟量采集模块所采集的信息，然后和中央控制模块中缓存的信息进行对比，进而发现电流互感器中的二次电压是否超过中央控制模块中缓存的饱和电压限值，当电流互感器中的二次电压超过饱和电压限值时安全控制模块回向外围驱动电路和中央控制模块同时发出警报，进而关闭短接触点，避免电路互感器二次回路出现开路风险。

不同于传统的中央控制模块单一控制驱动输出外围驱动电路、安全模块仅和中央控制模块进行数据互通的模式，本实用新型中的外围驱动可同时接收中央控制模块与安全控制模块的双驱动，采用该设计思路的主旨是保证了中央控制模块单片机主程序出现异常后，安全模块依然可以驱动外围电路，对设备的运转起到双重保护作用。

为了方便向中央控制模块中输入相关的参数，本实用新型还包括一个与中央控制模块相连的人机交互界面。在人机交互界面，操作者可以输入饱和电压限值、消磁循环次数以及负载的阻抗角度等信息，并且还可以接收到参数输入不完整、电流互感器二次电压超过饱和电压限值、设备中断等安全提示。

本实用新型还包括一个为中央控制模块、人机交互界面、模拟量采集模块、外围驱动电路提供电源的电源模块。

工作原理或者使用方法：

在开始使用本装置前要将电流互感器二次电路上所接的保护装置、测量装置等装置全部退出运行。本实用新型的工作过程分两个阶段完成：

第一阶段，自检及设定参数；如图2所示是本实用新型工作过程第一阶段的接线图，将本实用新型的接入端与如图所示的A、B、C三相线中间的任意一相及中性线N的电流回路的端子排进行并联。等待本装置上电并自检正常提示用户输入相关参数信息后，即可断开该相的电流连接片，进入第二阶段。

第二阶段，消磁阶段；断开所有的电流连接片后，本实用新型与电力互感器之间由并联转为串联，此时装置电源模块启动，装置自检完成后，各参数复位，中央控制模块向外围驱动电路发送信息驱动短接触点闭合，同时驱动可调电阻与可调电感均至零。人机接口模块会发出提示，通知输入消磁循环次数、饱和电压限值、负载阻抗角等参数。等参数输入完毕后，装置开始按照设定参数进行工作。开始消磁动作以后，本装置首先按照设定的负载阻抗角自动平滑逐渐增大可调电阻及可调电感；同时，模拟量采集模块实时采集电流互感器的电压信息并发送至中央处理模块，中央处理模块按预先设定的算法判断电流互感器是否达临界饱和点；达到临界饱和点以后，再次发送信号给外围驱动电路，进而逐步减小可调电阻、可调电感至零，短接触点闭合；一次消磁过程结束；按照预先输入设定的消磁循环次数重复上述消磁过程，每次过程间隔10秒钟。待消磁循环次数达到后全部消磁完成后，人机交互界面提示结束；最后恢复端子排电流连接片，拆除接线。