CN112164559A - 一种自适应可变量程电流互感器 - Google Patents
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Abstract
一种自适应可变量程电流互感器，包括：一次绕组、二次绕组、电流互感器铁芯和控制电路。本申请提供的一种自适应可变量程电流互感器，可以根据对二次绕组的电流检测值而自动地调整接入电路中的二次绕组的匝数，从而改变测量量程，解决了线路处于低负载运行状态时电流互感器测量精度下降的问题，也提高了电流互感器的适应性；本发明填补了市场空白，具有极大的市场应用价值。
Description
技术领域
本发明属于电流互感器技术领域，具体涉及一种自适应可变量程电流互感器。
背景技术
电流互感器是电力输变电设备的重要组成部分，是电力一次***和二次***的联络元件，在电力***中必不可少。为了满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故障滤波等装置的需要，在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母线断路器、旁路断路器等回路中均需要设2～8个二次绕阻的电流互感器。目前，电流互感器有800/5、500/5、200/5、100/5等多种规格，不同电流的电路需选择不同规格电流互感器进行测量或保护。当线路处于低负载运行状态时，电流互感器不能工作在额定状态，导致电流测量精度会大大下降，但是目前市场上还没有根据测量电流的不同而自动调整测量量程的电流互感器，
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种自适应可变量程电流互感器，包括：
一次绕组，用于连接一次电力***；所述一次绕组与所述一次电力***连接；
二次绕组，用于连接二次电力***；所述二次绕组与所述二次电力***连接；
电流互感器铁芯，用于连接所述一次绕组和所述二次绕组；所述一次绕组和所述二次绕组分别缠绕于所述电流互感器铁芯上，并通过所述电流互感器铁芯耦合连接；
控制电路，用于检测所述二次绕组的电流，并控制所述二次绕组接入电路的匝数；所述控制电路与所述二次绕组连接。
优选地，所述二次绕组包括若干互相并联设置的绕组段，每一所述绕线段的两端与所述控制电路连接，所述控制电路根据检测所述二次绕组的电流而控制所述二次绕组中接入电路的所述绕组段的个数。
优选地，所述控制电路包括：开关，所述绕组段与所述开关一一对应串联连接，并通过对应的所述开关与所述控制电路连接，所述控制电路控制所述开关的通断而控制对应的所述绕组段接入电路中或从所述电路中断开。
优选地，所述绕组段包括：第一绕线段、第二绕线段、第三绕线段和第四绕线段，所述控制电路包括：开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5、开关K6和开关K7，其中，所述第一绕线段的第一端通过开关S1连接检测设备第一端，所述第一绕线段的第二端连接所述开关K7的第一端，所述开关K7的第二端连接开关S2的第一端，所述开关S2的第二端连接所述检测设备第二端，所述第二绕线段的第一端通过所述K1连接所述开关K7的第一端，所述第二绕线段的第二端连接所述开关K6的第一端，所述开关K6的第二端连接所述开关S2的第一端，所述第三绕线段的第一端通过所述K2连接所述开关K6的第一端，所述第三绕线段的第二端连接所述开关K5的第一端，所述开关K5的第二端连接所述开关S2的第一端，所述第四绕线段的第一端通过所述K3连接所述开关K5的第一端，所述第四绕线段的第二端连接所述开关K4的第一端，所述开关K4的第二端连接所述开关S2的第一端。
优选地，所述控制电路包括：电流电压转换电路、AD转换电路、处理器、继电器驱动电路和继电器，其中，所述AD转换电路分别与所述电流电压转换电路和所述处理器连接，所述继电器驱动电路分别与所述处理器和所述继电器连接，所述继电器与所述开关K1、所述开关K2、所述开关K3、所述开关K4、所述开关K5、所述开关K6和所述开关K7分别连接。
本申请提供的一种自适应可变量程电流互感器，可以根据对二次绕组的电流检测值而自动地调整接入电路中的二次绕组的匝数，从而改变测量量程，解决了线路处于低负载运行状态时电流互感器测量精度下降的问题，也提高了电流互感器的适应性；本发明填补了市场空白，具有极大的市场应用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一种自适应可变量程电流互感器的示意图；
图2是本发明提供的一种自适应可变量程电流互感器的示意图；
图3是本发明提供的一种自适应可变量程电流互感器中控制电路的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1－3，在本申请实施例中，本发明提供了一种自适应可变量程电流互感器，包括：一次绕组1、二次绕组2、电流互感器铁芯3和控制电路4，下面对各部分进行详细描述。
如图1－3，在本申请实施例中，本发明提供的一种自适应可变量程电流互感器包括：
一次绕组1，用于连接一次电力***；所述一次绕组1与所述一次电力***连接；
二次绕组2，用于连接二次电力***；所述二次绕组2与所述二次电力***连接；
电流互感器铁芯3，用于连接所述一次绕组1和所述二次绕组2；所述一次绕组1和所述二次绕组2分别缠绕于所述电流互感器铁芯3上，并通过所述电流互感器铁芯3耦合连接；
控制电路4，用于检测所述二次绕组2的电流，并控制所述二次绕组2接入电路的匝数；所述控制电路4与所述二次绕组2连接。
当使用此自适应可变量程电流互感器20时，一次绕组1与一次电力***连接，二次绕组2与二次电力***连接，且一次绕组1和二次绕组2分别缠绕于电流互感器铁芯3上，并通过电流互感器铁芯3耦合连接。一次电力***中的电流在一次绕组1中产生磁场，磁场能量通过电流互感器铁芯3传递至二次绕组2上，并且在二次绕组2上感应出电流。该感应电流输出至控制电路4中，控制电路4可以检测电流互感器20二次输出电流与额定工作状态电流最小值的大小关系，并根据大小关系而控制电路4自动地控制二次绕组2中接入电路中的匝数。
如图1－3，在本申请实施例中，所述二次绕组2包括若干互相并联设置的绕组段，每一所述绕线段的两端与所述控制电路4连接，所述控制电路4根据检测所述二次绕组2的电流而控制所述二次绕组2中接入电路的所述绕组段的个数。二次绕组2中可以设置有多个绕线段，控制电路4控制绕线组接入电路中的个数，从而调整二次绕组2中的匝数，适应不同的电流情况。
如图1－3，在本申请实施例中，所述控制电路4包括：开关，所述绕组段与所述开关一一对应串联连接，并通过对应的所述开关与所述控制电路4连接，所述控制电路4控制所述开关的通断而控制对应的所述绕组段接入电路中或从所述电路中断开。
在本申请实施例中，可以在每个绕线段中设置一个开关，此开关连接绕线段和控制电路4，控制电路4控制开关的通断，从而将对应的绕线段接入电路中或者从电路中断开。
如图1－3，在本申请实施例中，所述绕组段包括：第一绕线段5、第二绕线段6、第三绕线段7和第四绕线段8，所述控制电路4包括：第一绕线段5、第二绕线段6、第三绕线段7、第四绕线段8、开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5、开关K6和开关K7，其中，所述第一绕线段5的第一端通过开关S1连接检测设备9第一端，所述第一绕线段5的第二端连接所述开关K7的第一端，所述开关K7的第二端连接开关S2的第一端，所述开关S2的第二端连接所述检测设备9第二端，所述第二绕线段6的第一端通过所述K1连接所述开关K7的第一端，所述第二绕线段6的第二端连接所述开关K6的第一端，所述开关K6的第二端连接所述开关S2的第一端，所述第三绕线段7的第一端通过所述K2连接所述开关K6的第一端，所述第三绕线段7的第二端连接所述开关K5的第一端，所述开关K5的第二端连接所述开关S2的第一端，所述第四绕线段8的第一端通过所述K3连接所述开关K5的第一端，所述第四绕线段8的第二端连接所述开关K4的第一端，所述开关K4的第二端连接所述开关S2的第一端。
在本申请实施例中，具体地，控制电路4内配置有开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5、开关K6和开关K7，绕组段包括：第一绕线段5、第二绕线段6、第三绕线段7和第四绕线段8，通过各开关的通断配合工作而实现第一绕线段5、第二绕线段6、第三绕线段7和第四绕线段8中任一一个或者多个接入电路中，进而调整二次绕组2中的匝数，适应不同的电流情况。
如图1－3，在本申请实施例中，所述控制电路4包括：电流电压转换电路10、AD转换电路11、处理器12、继电器驱动电路13和继电器14，其中，所述AD转换电路11分别与所述电流电压转换电路10和所述处理器12连接，所述继电器驱动电路13分别与所述处理器12和所述继电器14连接，所述继电器14与所述开关K1、所述开关K2、所述开关K3、所述开关K4、所述开关K5、所述开关K6和所述开关K7分别连接。
在本申请实施例中，电流电压转换电路10将电流互感器20中二次绕组2产生的电流信号调理成满足AD转换电路11需要的电压信号，AD转换电路11将电流电压转换电路10调理后的电压信号转换为数字信号，送入处理器12，处理器12通过采集到的数字信号判断电流互感器20应该工作的变比值，并输出信号至继电器驱动电路13，继电器驱动电路13驱动继电器14闭合或断开开关K1－K7中任一一个或者多个开关，以实现不同的二次绕组2中一个或者多个绕线段的接入，达到改变电流互感器20变比的目的。
本申请提供的一种自适应可变量程电流互感器，可以根据对二次绕组的电流检测值而自动地调整接入电路中的二次绕组的匝数，从而改变测量量程，解决了线路处于低负载运行状态时电流互感器测量精度下降的问题，也提高了电流互感器的适应性；本发明填补了市场空白，具有极大的市场应用价值。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (5)
1.一种自适应可变量程电流互感器，其特征在于，包括：
一次绕组，用于连接一次电力***；所述一次绕组与所述一次电力***连接；
二次绕组，用于连接二次电力***；所述二次绕组与所述二次电力***连接；
电流互感器铁芯，用于连接所述一次绕组和所述二次绕组；所述一次绕组和所述二次绕组分别缠绕于所述电流互感器铁芯上，并通过所述电流互感器铁芯耦合连接；
控制电路，用于检测所述二次绕组的电流，并控制所述二次绕组接入电路的匝数；所述控制电路与所述二次绕组连接。
2.根据权利要求1所述的自适应可变量程电流互感器，其特征在于，所述二次绕组包括若干互相并联设置的绕组段，每一所述绕线段的两端与所述控制电路连接，所述控制电路根据检测所述二次绕组的电流而控制所述二次绕组中接入电路的所述绕组段的个数。
3.根据权利要求2所述的自适应可变量程电流互感器，其特征在于，所述控制电路包括：开关，所述绕组段与所述开关一一对应串联连接，并通过对应的所述开关与所述控制电路连接，所述控制电路控制所述开关的通断而控制对应的所述绕组段接入电路中或从所述电路中断开。
4.根据权利要求2或3所述的自适应可变量程电流互感器，其特征在于，所述绕组段包括：第一绕线段、第二绕线段、第三绕线段和第四绕线段，所述控制电路包括：开关K1、开关K2、开关K3、开关K4、开关K5、开关K6和开关K7，其中，所述第一绕线段的第一端通过开关S1连接检测设备第一端，所述第一绕线段的第二端连接所述开关K7的第一端，所述开关K7的第二端连接开关S2的第一端，所述开关S2的第二端连接所述检测设备第二端，所述第二绕线段的第一端通过所述K1连接所述开关K7的第一端，所述第二绕线段的第二端连接所述开关K6的第一端，所述开关K6的第二端连接所述开关S2的第一端，所述第三绕线段的第一端通过所述K2连接所述开关K6的第一端，所述第三绕线段的第二端连接所述开关K5的第一端，所述开关K5的第二端连接所述开关S2的第一端，所述第四绕线段的第一端通过所述K3连接所述开关K5的第一端，所述第四绕线段的第二端连接所述开关K4的第一端，所述开关K4的第二端连接所述开关S2的第一端。
5.根据权利要求4所述的自适应可变量程电流互感器，其特征在于，所述控制电路包括：电流电压转换电路、AD转换电路、处理器、继电器驱动电路和继电器，其中，所述AD转换电路分别与所述电流电压转换电路和所述处理器连接，所述继电器驱动电路分别与所述处理器和所述继电器连接，所述继电器与所述开关K1、所述开关K2、所述开关K3、所述开关K4、所述开关K5、所述开关K6和所述开关K7分别连接。
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