导线监测装置取电研究.pdf

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1、第45卷第2期电力电子技术Vo1．4．INo．2011年2月PowerElectronicsFebruary2011导线监测装置取电研究朱成喜，刘亚东，盛戈嗥，曾奕(上海交通大学，电子信息与电气工程学院，上海200240)摘要：对输电线路进行在线监测时，其电源的供给是关键问题之一。在此提出了一种利用特制的铁心感应取能给高压侧电路供电的装置，其前端保护装置中包括输出功率控制电路，可将取电线圈的输出功率限定在一个较小的范围；后端包含可充电的锂电池组，通过合理的相角控制策略，在输电线路的电流在0．04—1．5

2、kA范围内可实现稳定的功率输出．并在电流较大时铁心发热现象不严重。实验证明了该方法的可靠性及有效性。关键词：输电线路；功率控制：稳压输出中图分类号：TM726文献标识码：A文章编号：1000—1o0X(2Ol1)02—0078-03StudyonPowerSupplySysteminHjgh-voltageTransmissionLinesZHUCheng—xi，LIUYa-dong，SHENGGe—hao，ZENGYi(Shanghai∞TongUniversity，Shanghai200240，Ch

3、ina)Abstract：Inonlinemonitoringofthetransmissionline。itspowersupplyisoneofthekeyissues．Thispaperpresentsadeviceusingspecial~ansformerwhichcaninducepowertosupplythehighsidecircuitry．Thefront-endofthepro-teetiondeviceincludesoutput—power—controlcircuitry，w

4、hichcantakeoutput—powerlimitedtoasmallrange．Atthebacksideitcontainsrechargeablelithiumbatteries．Byusingthereasonablecontrolstrategy，itcanprovideastableoutput—poweratthetransmissionlinecurrentrangingfrom0．04～1．5kA．Andinthelargercurrentthofeveroft~lns-form

5、erisnotserious．Experimentsshowthatthepowersupplysystemhasthehighreliabilityandeficiency．Keywords：transmissionline；powercontrol；outputwithstablevoltage1引言次级输出功率限制在较小范围内。使输电线路可以在很大的电流范围内为负载提供稳定的功率。随着智能输电线路的发展，工作在导线上的监测设备越来越多。对输电线路进行在线监测时，2感应取电原理分析Ⅲ其电源供给是关键

6、问题之一。因采集信号的各种取电铁心的工作原理可用变压器负载等效模传感器及信号发送单元均在架空线附近，不可能型来等效，如图1所示。由于要直接从高压输电线使用常规的电源。而且，电源工作在野外，对可靠路上取能，高压输电导线需要直接从铁心中穿过，性也提出了很高要求【1】。较常用的供电方式，如太因此N1：1匝。根据安培环路定律、电磁感应定律阳能供电、蓄电池供电、分压电容取电等f21，均存和全电流定律【4]可知：在稳定性差、输出功率有限、绝缘性差等缺点。而，1Ⅳ1+Ⅳ2=JⅣ1，E2=-j4．~fN20(1)现在的

7、感应取电供电方式难以在输电线路较大的：电流范围内平稳地输出功率，且当输电线路电流，Hm=、v／2NII~／l=、／2／t(2)式中：，。，，2为初、次级电流；，m为励磁电流；曰：为次级输出较大时，输出功率过高，导致取电铁心发热严重。电压；厂为电流频率；为取电线圈磁芯内通过的磁通有在此利用特制的铁心感应取能给高压侧电子效值；曰为磁感应强度有效值：日m为铁心内磁场强度有电路供电．由于高压侧电子电路及光电器件功耗效值；S为铁心截面积；为磁导率；z为铁心磁路长度；L极少，不会对电网电能质量产生影响，而其本身亦为

8、铁心磁化电流。可认为是一台隔离设备。并且特制的感应取能供电装置是悬浮地。解决了供电存在的绝缘问题。此一一一_I一一一一一‘外，提出了一种功率输出控制电路，可将取电铁心11)M≥孽-J定稿日期：2010一o9—30⋯．．⋯一_．_作者简介：朱成喜(1985一)，男，江苏宿迁人，硕士，研究方Ⅳ，分别为初、次级线圈绕组的匝数。向为电力电子与电力传动。图1铁心工作原理图78导线监测装置取电研究L可分为两部分，一部分是与同相位的磁在电压超过30V时导