一种电流互感器状态监测系统及方法与流程

本发明涉及电流互感器监管，具体是一种电流互感器状态监测系统及方法。

背景技术：

1、电流互感器是一种用于电力系统中的重要设备，主要依据电磁感应原理将一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量的仪器，它由闭合的铁心和绕组组成，一次侧绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，二次侧绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，通过将高电压、大电流转换为低电压、小电流以便于测量和保护；

2、现有的电流互感器状态监测方法主要通过人工巡检和定期检验来实现，效率低下且难以发现潜在的故障，不能实现对电流互感器的全方面监测并准确判断其运行状态异常状况，且无法对电流互感器的运行质量和运行风险性进行周期性评估并反馈预警，智能化程度低，不利于保证电流互感器的安全稳定运行，加大了远程监管人员对电流互感器的管理难度；

3、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电流互感器状态监测系统及方法，解决了现有技术不能实现对电流互感器的全方面监测并准确判断其运行状态异常状况，且无法对电流互感器的运行质量和运行风险性进行周期性评估并反馈预警，不利于保证电流互感器的安全稳定运行，管理难度大，智能化程度低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种电流互感器状态监测系统，包括服务器、电流异常识别模块、电力辅测模块、运管分析模块、电流互感器状态评估模块和远程监控端；电流异常识别模块对电流互感器的一次侧电流和二次侧电流进行实时监测，并识别判断一次侧电流和二次侧电流的异常，若判断电流互感器的一次侧电流或二次侧电流存在异常，则生成电流互感器的电流故障信号，若判断电流互感器的一次侧电流和二次侧电流均不存在异常，则生成电流互感器的电流正常信号，且将电流故障信号发送至电流互感器状态评估模块，并将电流正常信号经服务器发送至电力辅测模块；

4、电力辅测模块接收到电流正常信号时，对电流互感器进行电力辅助监测，通过分析生成电力辅测正常信号或电力辅测异常信号，且将电力辅测异常信号经服务器发送至电流互感器状态评估模块，并将电力辅测正常信号经服务器发送至运管分析模块；运管分析模块对电流互感器进行运管分析，通过运管分析生成运管正常信号或运管异常信号，且将运管异常信号经服务器发送至电流互感器状态评估模块；电流互感器状态评估模块接收到电流故障信号、电力辅测异常信号或运管异常信号时，判断电流互感器的运行状态不合格，且将电流互感器运行状态不合格的判断信息经服务器发送至远程监控端。

5、进一步的，电流异常识别模块的具体运行过程包括：

6、对电流互感器的一次侧电流进行监测，并获取一次侧电流的瞬增值或瞬降值，若瞬增值或瞬降值超过对应预设阈值，则判断一次侧电流存在异常；若瞬增值或瞬降值未超过对应预设阈值，则分析电流互感器中各相的一次侧电流是否处于平衡状态，若监测到任何一相的电流与其他相的电流的差异值超过对应预设阈值，则判断一次侧电流存在异常；若电流互感器中各相的一次侧电流处于平衡状态，则获取到电流互感器中一次侧电流波形，若识别出波形发生畸变或振荡，则判断一次侧电流存在异常；

7、对电流互感器的二次侧电流进行监测，并获取二次侧电流的瞬增值或瞬降值，若瞬增值或瞬降值超过对应预设阈值，则判断二次侧电流存在异常；若瞬增值或瞬降值未超过对应预设阈值，则分析电流互感器中各绕组之间的二次侧电流是否处于平衡状态，若未处于平衡状态则判断二次侧电流存在异常；若各绕组之间的二次侧电流处于平衡状态，则二次侧电流与一次侧电流之间的相位差的瞬变值，若相位差的瞬变值超过对应预设阈值，则判断二次侧电流存在异常；若相位差的瞬变值未超过对应预设阈值，则分析二次侧电流与一次侧电流之间的线性关系变化状况，若监测到该线性关系的变化值超过对应预设阈值，则判断二次侧电流存在异常。

8、进一步的，电力辅测模块的具体运行过程包括：

9、采集到电流互感器的电压值，将电压值与预设适宜运行电压范围的中值进行差值计算并取绝对值以得到电压辅测值，将单位时间内的所有电压辅测值进行均值计算得到电压评析值；且将电压辅测值与预设电压辅测阈值进行数值比较若电压辅测值超过预设电压辅测阈值，则将对应电压辅测值标记为电压辅异值，将单位时间内电压辅异值的数量与电压辅测值的数量进行比值计算得到电压辅检值；

10、采集到电流互感器中的谐波含量，将单位时间内的谐波含量进行均值计算得到谐波检测值，将谐波检测值、电压评析值和电压辅检值进行数值计算得到电力辅表值；将电力辅表值与预设电力辅表阈值进行数值比较，若电力辅表值超过预设电力辅表阈值，则生成电力辅测异常信号；若电力辅表值未超过预设电力辅表阈值，则生成电力辅测正常信号。

11、进一步的，运管分析的具体分析过程如下：

12、采集到单位时间内电流互感器的温度曲线图，将温度曲线图中的所有波峰点的温度值进行均值计算得到温度峰析值；将相邻的波峰点和波谷点的数值进行差值计算，并将该计算结果与波峰点和波谷点之间的间隔时长进行比值计算得到温度变检值；将温度变检值与预设温度变检阈值进行数值比较，若温度变检值超过预设温度变检阈值，则将对应温度变检值标记为异常温检值，且将单位时间内异常温检值的数量标记为异常温表值；

13、通过分析获取到噪音振动险析值，将噪音振动险析值、异常温表值和温度峰析值进行数值计算得到运管检测值；将运管检测值与预设运管检测阈值进行数值比较，若运管检测值超过预设运管检测阈值，则生成运管异常信号；若运管检测值未超过预设运管检测阈值，则生成运管正常信号。

14、进一步的，噪音振动险析值的分析获取方法如下：

15、实时采集到电流互感器在运行时所产生的噪音分贝值数据和振动频幅数据，将噪音分贝值数据和振动频幅数据与预设噪音分贝值数据阈值和预设振动频幅数据阈值分别进行数值比较，若噪音分贝值数据或振动频幅数据超过对应预设阈值，则判断电流互感器处于噪振可疑状态；获取到单位时间内电流互感器处于噪振可疑状态的总时长和最大单次持续时长并将其标记为噪振可疑时析值和噪振可疑时持值；

16、将单位时间内电流互感器在运行时的所有噪音分贝值数据进行均值计算得到噪音检析值，将单位时间内电流互感器在运行时的所有振动频幅数据进行均值计算得到振动检析值；将噪振可疑时析值、噪振可疑时持值、噪音检析值和振动检析值进行数值计算得到噪音振动检析值。

17、进一步的，服务器与电流互感器质评模块通信连接，电流互感器质评模块用于设定质评周期，采集到电流互感器在质评周期内运行状态不合格的发生次数并将其标记为状态异频值，且将状态异频值与预设状态异频阈值进行数值比较，若状态异频值超过预设状态异频阈值，则生成质评预警信号；

18、若状态异频值未超过预设状态异频阈值，则采集到电流互感器当前的绝缘电阻值并将其标记为绝缘阻测值，以及采集到质评周期内电流互感器的绝缘电阻的下降值并将其标记为绝缘阻降值；从服务器调取电流互感器在质评周期的保护动作检测值，将保护动作检测值、状态异频值、绝缘阻测值和绝缘阻降值进行数值计算得到质评检测值；将质评检测值与预设质评检测阈值进行数值比较，若质评检测值超过预设质评检测阈值，则生成质评预警信号；若质评检测值未超过预设质评检测阈值，则生成质评合格信号；且将电流互感器的质评预警信号经服务器发送至远程监控端。

19、进一步的，服务器与保护动作分析模块通信连接，在电流互感器发生相应故障或异常情况时，其保护功能会作出相应保护动作，保护动作分析模块对电流互感器在质评周期内所产生的保护动作进行监测，通过保护动作检验分析以得到电流互感器在质评周期的保护动作检测值，将保护动作检测值经服务器发送至电流互感器质评模块。

20、进一步的，保护动作检验分析的具体分析过程如下：

21、采集到电流互感器中发生相应故障或异常情况的时刻并将其标记为故异时刻，以及采集到电流互感器作出相应保护动作的时刻并将其标记为保护时刻，将保护时刻与故异时刻进行时间差计算得到保护时隔值；将质评周期内电流互感器的所有保护时隔值进行均值计算得到保护效析值，且将质评周期内超过预设保护时隔阈值的保护时隔值的数量标记为保护延析值；

22、且采集到电流互感器在质评周期内的保护动作准确率和无响应保护频率，将保护动作准确率、无响应保护频率、保护效析值和保护延析值进行数值计算得到保护动作检测值。

23、进一步的，本发明还提出了一种电流互感器状态监测方法，包括以下步骤：

24、步骤一、对电流互感器的一次侧电流和二次侧电流进行实时监测，并识别判断一次侧电流和二次侧电流的异常，且生成电流互感器的电流正常信号或电流故障信号；

25、步骤二、对电流互感器进行电力辅助监测，通过分析生成电力辅测正常信号或电力辅测异常信号；

26、步骤三、对电流互感器进行运管分析，通过运管分析生成运管正常信号或运管异常信号；

27、步骤四、电流互感器状态评估模块接收到电流故障信号、电力辅测异常信号或运管异常信号时，判断电流互感器的运行状态不合格；

28、步骤五、将电流互感器运行状态不合格的判断信息发送至远程监控端，远程监控端接收到电流互感器运行状态不合格的判断信息时发出相应预警。

29、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

30、1、本发明中，通过电流异常识别模块对电流互感器的一次侧电流和二次侧电流进行实时监测，并识别判断一次侧电流和二次侧电流的异常，在生成电流正常信号时通过电力辅测模块对电流互感器进行电力辅助监测，在生成电力辅测正常信号时通过运管分析模块对电流互感器进行运管分析，在生成电流故障信号、电力辅测异常信号或运管异常信号时判断电流互感器的运行状态不合格，实现对电流互感器的全方面监测并准确判断其运行状态异常状况，智能化程度高，有利于保证电流互感器的安全稳定运行，减小远程监管人员对电流互感器的管理难度；

31、2、本发明中，通过保护动作分析模块对电流互感器在质评周期内所产生的保护动作进行监测分析，不仅能够实时反馈电流互感器的保护性能状况，还能够为电流互感器质评模块的分析过程提供数据支持，以保证其分析结果的精准性；且通过电流互感器质评模块对电流互感器在质评周期内的运行质量和风险性进行评估，在生成质评预警信号时使远程监控端发出相应预警以提醒远程监管人员，远程监管人员接收到相应预警时对电流互感器进行全面检查或更换，以保证其后续的使用安全性。