[實用新型]一種由電流互感器供電的直流電源

有效

• 申請號: 201220141822.8
• 申請日: 2012-04-06
• 公開（公告）號: CN202634300U
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 李志遠;李國富;劉之方;余輝;陳沒
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: H02M7/04
• 分類號: H02M7/04;H02M1/32;H02H3/08
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本實用新型屬電子或電力技術領域，具體講涉及關于電力系統串補用火花間隙觸發控制電路的供電電源，尤其涉及到一種由電流互感器供電的直流電源。

背景技術

電力系統串補用火花間隙觸發控制電路的供電電源處位置在串補平臺上，對地電位很高，電磁環境較為復雜，要求電源長期工作的可靠性極高。目前，通常使用激光送能的方式解決高電位下電子電路供電的問題。此種方法受激光管壽命的影響較大，且成本很高。

自2001年開始，中國電科院高壓所開始自主研發超高壓交流輸電線路可控串補成套設備，力爭在幾年內使所有串補設備實現具有自主知識產權的國產化。由于火花間隙是需國產化的串補設備之一，其附屬的觸發系統以及與之配套的供電電源也需要自主開發。

僅原北京伏安電氣公司對串補用火花間隙觸發控制電路的供電電源進行過相關的研制工作。當時的解決方案是通過多繞組隔離型電源變壓器分別進行充電和控制，并由各個充電繞組及其充電電路分別直接輸出所需要的±5V電壓和±15V電壓的直流電源。后來在實際應用中發現，這種解決方案存在一些缺點，一是隔離型電源變壓器繞組太多(六個繞組)，不利于加工；二是充電電路中使用的電子元器件較多，不利提高可靠性和小型化設計；三是隔離型電源變壓器繞組雜散參數對充電電壓均衡度影響很大，工藝控制困難。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型提供一種由電流互感器供電的直流電源，該直流電源可用于為電力系統串補用火花間隙的觸發控制電路在各種工況下的穩定工作提供電能。

一種由電流互感器供電的直流電源，所述直流電源包括隔離型電源變壓器和充電電路；其改進之處在于，所述直流電源還包括控制保護電路和報警電路；

所述隔離型電源變壓器包括三個繞組；所述三個繞組包括一次側繞組和二次側繞組；

所述隔離型電源變壓器的一次側繞組通過雙絞線或電纜連接電流互感器CT的二次側繞組；

所述隔離型電源變壓器的二次側繞組包括充電繞組和控制繞組；所述充電繞組的輸出端通過電纜與所述充電電路連接；所述控制繞組的輸出端通過電纜與所述控制保護電路連接；

所述報警電路與所述充電電路連接。

優選的，所述隔離型電源變壓器的一次側繞組的輸入端通過雙絞線和屏蔽電纜連接電流互感器CT的二次側繞組的輸出端；所述控制繞組的匝數與所述一次側繞組的匝數相同；所述充電繞組的匝數與所述一次側繞組的匝數比在3-12之間。

優選的，所述充電電路包括儲能電容器C1、全波整流橋BG1、過電流保護元件FUSE1、分壓器和線性穩壓電路；所述隔離型電源變壓器的充電繞組的輸出端通過全波整流橋BG1整流后對所述儲能電容器C1充電；當充電電壓達到3-10V時，由所述線性穩壓電路的穩壓芯片U1輸出電壓分別經E1端口和F1端口至控制保護電路和報警電路；所述分壓器輸出電壓經E2端口傳輸給所述控制保護電路；由所述儲能電容器C1引出F2端口與所述報警電路連接。

較優選的，所述線性穩壓電路包括穩壓芯片U1、二極管D1和電容器C2；所述分壓器包括電阻R1和R2。

較優選的，所述隔離型電源變壓器的充電繞組的輸出端通過雙芯電纜分別與全波整流橋BG1和過電路保護元件FUSE1連接；所述全波整流橋BG1分別與儲能電容器C1和穩壓芯片U1連接；所述二極管D1與穩壓芯片U1并聯；所述電容器C2兩端分別與二極管D1和地連接；所述電阻R1和R2分別與儲能電容器C1的兩端連接。

優選的，所述控制保護電路包括邏輯判斷單元和自保護電子開關；所述邏輯判斷單元和自保護電子開關并聯；

所述邏輯判斷單元參考電壓芯片U4、滯回比較器U2、三極管Q1、電阻R3、二極管D2和光電隔離芯片U3；

所述參考電壓芯片U4與滯回比較器U2的正向端口連接；由所述E2端口傳輸的電壓信號輸入到滯回比較器U2的反向端口；所述滯回比較器U2、三極管Q1、電阻R3、二極管D2和光電隔離芯片U3依次連接；所述三極管Q1的發射級接地；

所述自保護電子開關包括晶閘管SCR1和SCR2、以及晶閘管SCR1附屬器件和晶閘管SCR1附屬器件；所述晶閘管SCR1和SCR2反并聯；所述晶閘管SCR1附屬器件和晶閘管SCR1附屬器件對稱設置。

較優選的，由所述E2端口輸入的電壓信號和由參考電壓芯片U4輸入的電壓信號通過所述滯回比較器U2進行比較；比較后的電壓信號經三極管Q1驅動光電隔離芯片U3；再通過光電隔離芯片U3驅動自保護電子開關的晶閘管SCR1和SCR2。