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高压线在线取电CT取电装置(电流互感器感应取电)电源的应用

时间:2018-04-10 17:05来源:嘉创达电源科技有限公司 作者:嘉创达电源科技 点击:
高压线在线取电CT取电装置(电流互感器感应取电)电源的应用
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高压线在线取电CT取电装置(电流互感器感应取电)电源的应用主要应用于电力线路上,可以解决因设备无法获得其它方式供电的问题。1)高压输配电领域:电流感应电源主要用于缺乏常规供电措施的高压输配电领域,在输配电网中,电压高至10kV-1150kV,工作电流达数十安至数千安,虽有巨大的电能传输,许多智能化电子设备却因缺电而无法安装,或不得不配置昂贵笨重的太阳能或风能发电设备,犹如长江边上无水可饮。 2) 智能电网领域:随着智能电网的开展,在高压一次设备上(如架空输电线、电缆、环网柜等)加装智能电子设备的需求增强,电流感应电源的应用日趋广泛, 包括但不限于:配电自动化、智能环网柜、架空输电线及电缆监控、高压带电维护工具及其它各种拓展应用(如野外通信基站、高压输电线指示灯等),如:智能开关柜配套电源,环网柜及输配电监测电源,故障指示器配套专用电源等等。
 

 
 
     CT取电(感应取电)电源具体应用:配电自动化(配电线路故障指示器),户外智能开关柜 , 电力在线监测系统(高压输电监控,电缆状态监控), 电力无线测温系统,有源电子互感器,高压带电作业工具,其他高压输电线上电子设备(如高压输电线指示灯等)等等。
 

1.3.1配电线路故障指示器

   配电线路故障指示器(fault indicator for distribution line):
一种用来指示配电系统中配电线路发生短路故障及接地故障并能够进行故障相别指示的检测装置。根据用途可分为电缆型和架空型。配网自动化中的故障指示器的主要作用首先在于实时监测配网运行状态,其次在电网发生故障时实现快速故障定位和隔离,缩短故障处理时间,从而缩短停电时间,提高供电可靠性。配电自动化的发展使故障指示器得到广泛的应用。
线路故障指示器可直接安装在6KV到35KV电压等级线路上,通过现场翻牌、闪光指示方式来检测线路的接地、短路故障,可为线路管理人员查找故障提供技术支持。
目前一般由太阳能电池给蓄电池充电提供,所以担心阴雨天电力不足,同时大的太阳能电池板,风大时摆动,抗风能力差。
理想的方式是通过电流互感器感应取电直接给蓄电池充电(为数据采集器等电子装置提供工作电源,为无线远传通讯设备提供通讯电源,为电动机构提供驱动电源,并为可对后备电池和储能电容充电。由于体积小、安装方便,电流互感器感应电源已成为故障指示器系统中最主要的取电方式。目前实现起来有一些困难,因为电流的变比太大,电流大时多余能量不好释放。需要的是一种宽范围输入的CT取电电路,实现微功耗高压取电(电力行业标准DL/T1157—201《配电线路故障指示器技术条件》要求:线路故障指示器的待机状态下的整机工作电流不大于20uA)。采用了经线路感应取电与电池备用相结合的电源设计, 解决了市场上故障指示器由于仅靠电池供电导致使用寿命短的问题 ;

1.3.2电力在线监测系统

   监测系统是整个智能电网的一个重点,占比40%以上,目前, 在输电线路在线监测中设备的供电一直是一个较为棘手的问题, 常规情况下采用的是光伏取电, 但是这种取电方式极易受到外部环境的影响, 特别是在冬天, 长时间的阴天雪天都会大大降低上述电源的取电能力, 产生较大的人力和维护成本, 因此从电力线本身取电是目前解决在线监测供电设备的一个主要思路。
 
  电力系统高压侧测量设备,如输电线路温度测量设备、 高压断路器母线温度测量设备等, 直接测量高压侧信息, 然后通过光纤或者无线网络把采集信息传送至低压端, 这样大大简化了绝缘的要求, 并且提高了采集信号的精度,但是高压侧测量设备不能通过低压侧导线直接对其供电, 所以高压侧测量设备的供电问题是高压侧测量设备可靠运行的关键之一, 近年来出现的在高压母线上装设电流互感器, 利用获取母线电流在互感器二次侧的感应电压再转换为上述工作电源, 即 CT 取电的方法, 有效解决了高压侧测量设备的工作电源问题, 但是, 母线电流跟随线路负载的变化而在很大的范围变化, 使二次侧的感应电压也随之在很大的范围变化, 给 CT 取电电源的设计带来很大的难度。在原边电流较大的变化范围内, 取电线圈输出较稳定, 提供一种宽电流范围 CT 取电装置, 可实现在较大的输电线电流变化范围内该 CT 取电装置工作正常、 输出稳定, 避免发生电流互感器严重发热现象, 且电路简单, 成本低。
 
CT取电(感应取电)电源采用超宽电压DC-DC转换器(如13V-380V宽输入的  
PI-05V-B4等),能够确保在一次侧电流较大的变化范围内(比如15A~10000A), CT取电电源都能够给电子线路提供稳定的电压。母线电流跟随线路负载的变化而在很大的范围变化, 使二次侧的感应电压也随之在很大的范围变化, 给 CT 取电电源的设计带来很大的难度,宽电压DC-DC转换器可以实现在较大的输电线电流变化范围内该 CT 取电装置工作正常、 输出稳定, 避免发生电流互感器严重发热现象, 且电路简单, 成本低。

 

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