专利名称：电流互感器断线检测方法、装置及继电保护设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及继电保护领域，特别涉及一种电流互感器(CT)断线检测方法、CT断线检测装置以及包括该CT断线检测装置的继电保护设备。
背景技术：
CT是电力系统中的重要部件。当CT发生断线时，会产生很高的感应电压而对设备和人身都造成伤害。因此，往往需要及时发现CT断线以便继电保护设备采取保护措施。目前已知的一种基于零序电流的CT断线检测方法采用以下判据如果IQ。al。ulated < 0. TSI0measured 或者 Ianeasured < 0. 75I0calculated,那么，在延时 200ms 后触发断线检测。如果IQ。al。ulated>最小电流阈值并且％。al。ulated彡最小电压阈值，那么，在延时IOs后判断CT断线。其中，I0calculated是计算出的零序电流，Iteasured是测量出的零序电流，Utokulated是测量出的零序电压。例如，在三相电力系统中，这种方法仅仅测量零序电流，而没有对每相的电流进行单独地检测，在某相CT断线而其它相电流正常的情况下，无法判断出到底是哪相CT断线。 此外，这种方法不可避免地会受到电力系统负荷(特别是在不平衡负荷的情况下)的影响。一种基于额定电流的CT断线检测方法克服了无法判断出哪相CT断线的缺陷。具体来说，该方法对三相的电流分别进行测量并与额定电流进行比较来判断某相CT断线，例如，可按照以下判据来进行判断如果全部三相电流都> 0. 2In并且Idiff > 0. IIn，那么开始CT断线检测，接下来， 如果任意相电流< 0. 04In并且至少一相电流保持不变并且最大相电流< 1. 2In，那么，在延时IOs后判断CT断线。可替代地，如果任意相电流< 0. 06In并且Idiff > 0. 15In，那么，在延时6s后判断 CT断线。其中，In是二次侧额定电流，一般为IA或5A，Idiff是同一相的差动电流值，例如A 相的线路两端的差动电流。尽管这种方法可以对每相电流单独进行检测，但是由于实际电流的大小往往受到电力系统的负荷(特别是在不平衡负荷的情况下)影响，因此在与额定电流进行比较时容易出现误判。

发明内容
由于现有的检测方法存在这样或那样的问题，本发明的实施例提供了一种准确且快速地检测出CT断线的CT断线检测方法及装置。本发明的实施例提供的CT断线检测方法包括以下步骤1)对所述电流互感器输出的电流信号进行采样；
2)根据第k采样点之前的采样点的采样电流值，计算第k采样点的预测电流值
1 (k-forecast)‘3)将第k采样点的采样电流值i (k_a。tual)与预测电流值i (k_f。re。ast)进行比较；以及4)当比较结果符合判据时，判断所述电流互感器断线，其中，k>l。在步骤1)中，采样频率可以是所述电流信号的频率的整数倍。在步骤幻中，在所述电流信号是正弦信号的情况下，第k采样点的预测电流值可以采用以下公式之一来计算
权利要求
1.一种电流互感器断线检测方法，包括1)对所述电流互感器输出的电流信号进行采样；2)根据第k采样点之前的采样点的采样电流值，计算第k采样点的预测电流值1 (k-forecast)‘3)将第k采样点的采样电流值i(k_a。tual)与预测电流值i(k_f。raast)进行比较；以及4)当比较结果符合判据时，判断所述电流互感器断线， 其中，k> 1。
2.根据权利要求1所述的电流互感器断线检测方法，其特征在于，在步骤1)中，采样频率是所述电流信号的频率的整数倍。
3.根据权利要求1所述的电流互感器断线检测方法，其特征在于，所述电流信号是正弦信号，第k采样点的预测电流值采用以下公式之一来计算
4.根据权利要求1所述的电流互感器断线检测方法，其特征在于，在步骤3)中，比较i (k-forecast) I XFactorl 与 I i(k-actual) 的大小，并且所述判据包括I i(k-f。rec;ast) I XFactorl > | i(k_actual) |，Factorl e
。
5.根据权利要求4所述的电流互感器断线检测方法，其特征在于，该方法进一步包括 3A)将第k采样点的采样电流值i(k_a。tual)与第k-Ι采样点的采样电流值io^)进行比较，并且在该比较的结果不符合预定条件的情况下，进一步将第k采样点的采样电流值 i(k-actual)与第k+Ι采样点的采样电流值i(k+1)进行比较。
6.根据权利要求5所述的电流互感器断线检测方法，其特征在于，在步骤3A)中，比较 in) I与I i(k-a。tual) I XFactor2的大小，并且在该比较的结果不符合所述预定条件| iy)> |i(k-artual)| XFactOrf 的情况下，进一步比较 |i(k_artual)| 与 |i(k+1)| XFactorf 的大小，并且所述判据进一步包括Ii(H) I > |i(k_a。tual)|xi^ctor2 或 |i(k_artual)| > i(k+1) I XFactor2, Factor2 e [1. 01，+ ①)。
7.根据权利要求6所述的电流互感器断线检测方法，其特征在于，该方法进一步包括 3B)将第k采样点之后的M个采样点的采样电流值i(k+m)依次与最小电流阈值^RO进行比较，m= 1,2, "·Μ;Μ彡2 JERO根据所述电流信号的额定值来确定，并且所述判据进一步包括I i(k+m) I彡ZERO。
8.根据权利要求7所述的电流互感器断线检测方法，其特征在于，在步骤;3B)中， 当针对第k+m采样点的比较结果符合|i(k+m)|彡观RO时，继续进行针对第k+m+1采样点的比较，直到针对第k+M采样点的比较完成或针对其中某个采样点的比较结果不符合i(k+m) I 彡 ZERO 为止。
9.根据权利要求1所述的电流互感器断线检测方法，其特征在于，在步骤4)中，当比较结果符合判据时，先延时一段时间，再判断所述电流互感器断线。
10.一种电流互感器断线检测装置，包括采样模块，用于对所述电流互感器输出的电流信号进行采样；预测模块，用于根据第k采样点之前的采样点的采样电流值，计算第k采样点的预测电 (k—forecast)；比较模块，用于将第k采样点的采样电流值i(k_a。tual)与预测电流值i(k-f。re。ast)进行比较；判决模块，用于当比较结果符合判据时，输出所述电流互感器断线的判断。
11.根据权利要求10所述的电流互感器断线检测装置，其特征在于，所述电流信号是正弦信号，所述预测模块采用以下公式之一来计算第k采样点的预测电流值
12.根据权利要求10所述的电流互感器断线检测装置，其特征在于，所述比较模块比较 I i(k-f。rec;ast) I XFactorl 与 | i(k-actual) 的大小，并且所述判据包括I i(k-f。rec;ast) I XFactorl > | i(k_actual) |，Factorl e
。
13.根据权利要求12所述的电流互感器断线检测装置，其特征在于，该装置进一步包括第二比较模块，用于将第k采样点的采样电流值i(k_a。tual)与第k-Ι采样点的采样电流值 ift-D进行比较，并且在该比较的结果不符合预定条件I U-D I > I i(k-actual) I XFactor2时，进一步将第k采样点的采样电流值i(k_a。tual)与第k+Ι采样点的采样电流值i(k+1)进行比较，并且所述判据进一步包括Ii(H)I > |i(k_a。tual)|xi^ctor2 或 |i(k_atual)| >i(k+1) I XFactor2, Factor2 e [1. 01，+ ①)。
14.根据权利要求13所述的电流互感器断线检测装置，其特征在于，该装置进一步包括第三比较模块，用于将第k采样点之后的M个采样点的采样电流值i(k+m)依次与最小电流阈值^RO进行比较，m= 1,2,2 JERO根据所述电流信号的额定值来确定；并且所述判据进一步包括I i(k+m) I ( ZERO。
15.根据权利要求10所述的电流互感器断线检测装置，其特征在于，该电流互感器断线检测装置进一步包括延时装置，用于当比较结果符合判据时，延时一段时间；并且所述判决模块在延时的时间期满之后，输出所述电流互感器断线的判断。
16.一种继电保护设备，包括根据权利要求10-15中任一项所述的电流互感器断线检测装置。
全文摘要
本发明公开了一种电流互感器(CT)断线检测方法、装置及继电保护设备。该CT线检测方法包括以下步骤对所述电流互感器输出的电流信号进行采样；根据第k采样点之前的采样点的采样电流值，计算第k采样点的预测电流值i(k-forecast)；将第k采样点的采样电流值i(k-actual)与预测电流值i(k-forecast)进行比较；以及当比较结果符合判据时，判断所述电流互感器断线。该方法具有检测准确度高、检测速度快等特点。
文档编号G01R19/165GK102478614SQ20101056781
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者王龙天, 赵书耀 申请人:西门子公司