[發(fā)明專利]一種用于電流互感器的氣動供能裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810150003.8
• 申請日: 2008-06-06
• 公開（公告）號: CN101364474A
• 公開（公告）日: 2009-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王煥然;馬超;席光;何文林
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: H01F38/30
• 分類號: H01F38/30;G01R15/18;F03D9/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 朱海臨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種供能裝置，特別涉及一種可用于光電電流互感器高壓側(cè)的帶壓氣體供能裝置。

背景技術(shù)

隨著電力系統(tǒng)向高電壓、大容量和數(shù)字化方向的發(fā)展，必然對電力系統(tǒng)的測量裝置提出更高的要求。而傳統(tǒng)的電磁式電流互感器具有磁飽和、鐵磁諧振及易燃易爆的固有缺點，已很難適應(yīng)電力系統(tǒng)快速發(fā)展的要求。以光電電流互感器為代表的新型電流互感器就成了大勢所趨，光電電流互感器由于采用光纖將高壓側(cè)的信號處理單元與低壓側(cè)的二次處理系統(tǒng)隔離，因此可靠性好、測量精度高。光電電流互感器高壓側(cè)的供電電源的穩(wěn)定性對于整個互感器的可靠運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，選擇合適的供電方式是關(guān)系到整個互感器測量系統(tǒng)精確度的重要問題。

目前光電電流互感器高壓側(cè)電路供能主要有以下三種方式，一種是利用母線電流供能方式(圖1a)，一種是蓄電池供能方式(圖1b)，另一種是激光供能方式(圖1c)。采用母線電流供能，雖然成本低，方便簡單，但是互感器存在工作死區(qū)，且對供電電路的保護(hù)非常困難。蓄電池供能的方式，結(jié)構(gòu)簡單，不需要設(shè)計特殊的電子線路，但是蓄電池的壽命比較短，容易損壞，在高壓側(cè)的電池更換起來也比較困難。利用激光供能，這種方法相對比較穩(wěn)定，但電路設(shè)計難度大，成本太高。而且激光的能量強(qiáng)度大，對光纖的壽命損耗也大。

此外其它的如太陽能、風(fēng)能等供電方式，由于極易受環(huán)境溫度、季節(jié)變化等的影響，因此非常不穩(wěn)定，目前還處在實驗室研究階段。幾種供電方式都存在著一定的技術(shù)上的不成熟，尚不能完全滿足運(yùn)行要求。因此，如何解決好有源光電傳輸系統(tǒng)高壓側(cè)供電問題是保證光電電流互感器設(shè)備長期可靠運(yùn)行的一個公認(rèn)的難題。

發(fā)明內(nèi)容

針對前述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提供了一種用于電流互感器的帶壓氣體供能裝置，具有絕緣性能優(yōu)良，系統(tǒng)安全穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，體積小，成本低，壽命長，可實現(xiàn)對電力系統(tǒng)測量中的光電電流互感器高壓側(cè)安全可靠的供能。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的：

一種用于電流互感器的帶壓氣體供能裝置，包括一個輸出與光電電流互感器高壓側(cè)信號處理單元連接的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述的DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入連接一個風(fēng)電轉(zhuǎn)換裝置，該風(fēng)電轉(zhuǎn)換裝置及DC/DC轉(zhuǎn)換器設(shè)置在與一個垂直雙層絕緣套管上端連通的密閉容器中；所述雙層絕緣套管為一個包含有內(nèi)管的全封閉絕緣套管，其下端設(shè)置有空氣動力裝置連通有進(jìn)氣管道和送氣管道；進(jìn)氣管道與雙層絕緣套管下端的外管連通；送氣管道與雙層絕緣套管下端的內(nèi)管連通，空氣動力裝置產(chǎn)生的帶壓氣體通過內(nèi)管送到密閉容器中的風(fēng)電轉(zhuǎn)換裝置，將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出；空氣動力裝置通過外管從密閉容器中抽回氣體，循環(huán)產(chǎn)生帶壓氣體。

上述方案中，所述的風(fēng)電轉(zhuǎn)換裝置為一臺水平安裝在密閉容器中的微型風(fēng)力同步發(fā)電機(jī)，其葉輪正對雙層絕緣套管上端的內(nèi)管出氣口。所述空氣動力裝置包括兩臺對稱設(shè)置在密閉雙層絕緣套管下端兩側(cè)的微型壓氣機(jī)，每個壓氣機(jī)的進(jìn)氣管通過一個進(jìn)氣閥門與進(jìn)氣管道連接；該壓氣機(jī)的出氣管連接有干燥器，干燥器通過一個送氣閥門連接送氣管道。所述雙層絕緣套管的內(nèi)管與送氣管道的聯(lián)接處設(shè)置有壓力傳感器，該壓力傳感器與一個智能控制器信號連接；該智能控制器同時與各閥門、微型壓氣機(jī)的控制信號連接，通過智能控制器來控制各個閥門的開閉以及微型壓氣機(jī)的啟停。所述密閉雙層絕緣套管上端的內(nèi)管出氣口安裝有噴嘴。

與現(xiàn)有光電電流互感器供能裝置相比，本發(fā)明的低壓側(cè)完全是一套空氣動力系統(tǒng)，沒有電氣電路。通過風(fēng)力同步發(fā)電機(jī)，將低壓側(cè)的微型壓氣機(jī)送出的帶壓氣體的能量轉(zhuǎn)換為電能，供給光電電流互感器高壓側(cè)的電子電路部分對電能的需求。由于低壓側(cè)和高壓側(cè)完全沒有電氣連接，實現(xiàn)了電氣隔離，因此絕緣性能優(yōu)良。且空氣動力系統(tǒng)位于低壓側(cè)，檢修、更換都易于實現(xiàn)。帶壓氣體供能裝置的各個部件結(jié)構(gòu)都很簡單，易于實現(xiàn)，且成本很低，工作情況穩(wěn)定，無電磁干擾，安全可靠。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的三種光電電流互感器高壓側(cè)電路供能方式原理圖。其中：圖1a為母線供能方式；圖1b為蓄電池供能方式；圖1c為激光供能方式。

圖2為本發(fā)明帶壓氣體供能裝置的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)說明：