采用补偿技术电子式电流互感器高压侧电源

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1、《电气自动化)2012年第34卷第2期变流技术Conve~erTechniques—采用补偿技术的电子式电流互感器高压侧电源徐垦，徐雁，肖霞(华中科技大学电气与电子工程学院，湖北武汉430o74)摘要：一种基于补偿法的电流互感器式电源被用来为电子式电流互感器高压侧供能。因采用反相的补偿电压和非线性反馈技术，当一次电流很大时仍能保持稳定的输出电压。测试结果表明，当一次电流变化范围为10A到3500A时，电源样机能输出稳定的。5V直流电压，最大输出功率200mw，足以满足电子式电流互感器高压侧电路对电源的要求。关键词：电源；补偿；电流互感器·[中图分类号]TM919[文献标志码]A[文章

2、编号]1000—3886(2012)02—0043—03PowerSourceinHighVoltageSideofElectronicTransformerWithCompensationTechniqueXUKen，XUYan，XIA0Xia(HuazhongUniversityofScienceandTechnology，HubeiWuhan430074，China)Abstract：Apowersourcebasedonthecurrenttransformerandcompensationtechniqueispresentedtosupplypowerforthehigh

3、voltage(HV)sideoftheelectronictransformer(ET)．Becauseofthecompensationvoltagewiththeoppositephaseandthenonlinearfeedback，thissourceCankeeptheoutputvoltagestableiftheprimarycurrentisveryhigh．Thetestshowsthattheprototypecansupply5Vofthestableoutputvoltageandupto200mWoftheoutputpowerfortheprimaryc

4、urrentrangingfrom10Ato3500A，whichisgoodenoughtomeettherequirementtothepowersourceoftheHVsideoftheET．Keywords：powersource；compensation；currenttransformer0引言高压线路上的一次电流L之间近似有：电力系统广泛使用着铁心电流互感器。铁心电流互感器同1=WI2Lto／l时具有电流变换和电能传递作用，使用时无需为其供能。其中．为取能线圈匝近年来新型的电子式电流互感器(包括空心线圈式或Ro—数，A为铁心截面积，l为gowski线圈式、以及各种光纤

5、式互感器)获得快速发展。电子式铁心长度，为磁导率，∞电流互感器实用化的关键在于其高压侧的供能。与铁心电流互为频率。而取能线圈包感器不同，电子式电流互感器无自我供能能力，常需另装备电源含的磁场能量和，D之为其工作供能，因此电子式电流互感器高压侧的供能问题受到电间有近似关系图1CTPS原理框图力行业的高度关注I4。目前可实用的电子式电流互感器高压侧的供能方式有两种：1、激光式电源供能，2、铁心电流互感器式E=(1／2)Jdz电源(CTPS)供能。激光式电源供能的问题有长期稳定性不高、其中为体积。由上式可见，在，D，A，WI，l等不变的条件下，提高价贵、输出功率偏小、维护麻烦等。CTPS供

6、能则无以上激光式电磁导率既可提高取能线圈输出电压也可提高磁场能量，从而提源供能的缺点，因此受到欢迎。但铁心电流互感器的输出电压易高取能效果。实际上在磁化曲线的非饱和段，铁心的磁导率为非受一次电流大小的影响，导致输出电压不稳。有人提出可控硅分线性。很小时，Uw和L间的关系取决于铁心的初始磁导率。流等改进方案，但其又存在当一次电流很大时，CTPS电路发热严越大，灵敏度越高。表1给出某铁基纳米晶、坡莫合金重，使电路难以长期工作等问题。因此这种方案只适用于一次电与硅钢片等材料样品的磁导率相比的比值。可以看出：铁基纳米流不超过1kA的场合。而实际高压线路中一次电流变动范围很晶、坡莫合金与硅钢片

7、的最大磁导率相差不大，而初始磁导率却大，常常超过1kA，因此这种解决方案不能令人满意J。相差很大，铁基纳米晶、坡莫合金的初始磁导率比硅钢片要高大约70—80倍。1磁耦合取能方式图1所示为CTPS原理框图，它包含铁心、取能线圈、整流滤表1铁基纳米晶、坡莫合金与硅钢片磁导率的比值波电路、稳压器等部分。CTPS利用铁心和线圈直接从被测高压线路上取能，属磁耦合取能方式。假定铁心非饱和段的磁导率为常数，在铁心未饱和的情况下，取能线圈的空载输出电压U和收稿Et期：20