一种应用于高电压侧测量系统的取能电源设计

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1、2010年O8月吉林电力Aug．2010第38卷第4期(总第209期)JilinElectricPowerVo1．38No．4(Ser．No．209)一种应用于高电压侧测量系统的取能电源设计ADesignofDraw—outPowerCoilinHighVoltageElectronicSystem辛业春，王滨，杜长军(1．东北电力大学，吉林吉林132012；2．北京市电力公司，北京102300)摘要：介绍了一种应用于高压侧测量系统中的电源方案：通过一个特制的取能线圈，直接从高压侧电力线路获取电能。高转换效率的DC—I)C模块降低了电源电路电能损耗从而降低启动电流

2、，采用超级电容器使电源具有瞬间大功率供电、线路短时间停电持续供电等优点。经过实际运行检验，运行稳定可靠，有效地解决了高压侧有源电子设备的电源问题。关键词：高压侧电源；取能线圈；启动电流；超级电容器Abstract：Thispaperintroducesadesignofpowersupplyappliedinhighvoltageelectronicsystem．Theenergyisobtaineddirectlyfromthehighvoltagepowerlinebytailor—madecurrenttransformer．DC—DCmoduleofhig

3、hconversionefficiencyisselectedtOreducethelossofelectricpowercircuitconsequentlyreducethestartingcurrent．Thispowersupplyhavetheadvantagesofaninstanthighpowersupplyandcontinuouspowersupplywhenshortperiodoftimelinespowercutbyusingsupercapacitor，Itsolvethepowersupplyofhighvoltageelectron

4、icsystemeffectively．Theequipmenthasbeenpracticallyappliedwithgoodeffect．Keywords：highpotentialcircuitpowersupply；draw—outpowercoil；startingcurrent；supercapacitor中图分类号：TM835．1文献标志码：A文章编号：1009—5306(2010)04—0024—03在高压侧应用的各种电子设备需要对地绝缘。1感应取能电源的基本原理由于光电式电流互感器、高压断路器触点和电缆接头测温、导线覆冰状态在线监测系统等安装在

5、高电感应取能供电方式是利用电磁感应原理，通过压现场，为了满足电气隔离的安全要求，系统的工作取能线圈从高压母线或线路上感应交流电压，然后电源不能由二次电源经降压、整流、滤波后提供，不经过整流、滤波、稳压后为高压侧电子电路供电。能用导线直接从低压侧供给，电源供给成为制约这根据电磁理论的相关知识[9。，在取能线圈两类监测系统发展的关键_I。]。这些测量及保护装置的端空载情况下，取能线圈一次侧由交流电流控制，假可靠运行对于整个电力系统的安全生产和稳定运行定输出电压的峰值为，可得：是至关重要的，因此对高压侧测量装置供电电源的U==：4．44／_Ⅳ2(1)研究具有重要的实用价

6、值。一Bsa(2)目前常应用的供电方式有太阳能、蓄电池、激光式中：-厂为线圈激励电流的频率；特制线圈绕制Ⅳ。供能、母线感应取能等，但各有优缺点l_4。]。最有发展匝；为线圈横截面的磁通量幅值；B为磁感应强前景的供电方式是从输电线路抽取电能，在导线上度幅值；S为铁心截面积；为铁心叠片系数。套装取能线圈感应出交流电压，然后经过整流、滤安培环路定律：波、稳压后输出直流电源，电源能够在给高压侧电子H—v／_ⅣI(3)装置可靠供能的同时，保证对地的可靠绝缘_8]。本文式中：H为磁场强度幅值；一次侧绕组N匝，此处设计了一种高压侧取能电源，并成功运用于城市供值为1；为平均磁力线

7、长度。配电网电缆接头在线监测系统。B与H的关系为：B一。H(4)收稿日期：2010—07—12作者简介：辛业春(1982)，男，硕士，研究方向为电力系统监测与控制。·24·2010年08月吉林电力Aug．2010第38卷第4期(总第209期)JilinElectricPowerVo】．38No．4(Ser．No．209)式中：为真空磁导率；为相对磁导率。2电源设计2．1电源总体要求高压侧一次母线电流的情况非常复杂，电流最低可能只有几安，而发生短路故障时暂态电流可能图1电压保护与能量泄放电路达到数十千安。为了设计出适用面广、性能优越的电2．4DO—DC环节的转换效率

8、源，要解决