[實用新型]一種高壓輸電線路的取電裝置

有效

• 申請號: 201220588418.5
• 申請日: 2012-11-09
• 公開（公告）號: CN203056700U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 孫旭日;李啟昌;張洪偉;孟昭利;孫岳;劉亞東;盛戈皞;江秀臣
• 申請（專利權）人: 山東電力集團公司聊城供電公司;上海交通大學;國家電網公司
• 主分類號: H02J17/00
• 分類號: H02J17/00;H02H9/04
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所 31228
• 代理人: 楊丹莉

技術領域

本實用新型涉及高壓輸電線路的感應取電技術，尤其涉及一種高壓輸電線路的取電裝置。?

背景技術

輸電線路高壓側的測量設備，如光電式電流互感器、輸電線路溫度測量設備等直接測量輸電線路高壓側的電學參數，通過光纖或者無線網絡把采集信息傳送至安裝于接地端的設備，這樣大大簡化了絕緣的要求。但是高壓側測量設備不能通過接地端直接對其供電，所以該測量設備的供電問題是其可靠運行的關鍵。隨著國家智能電網工程的展開，大量的測量設備將會安裝在高壓側，故研究高壓側供電電源具有十分重要的意義，因而受到越來越多專業技術人員的關注和重視。?

在現有技術中，傳統的高壓側測量設備的供電方式主要包括：分壓電容取電法、激光供能法和CT（Current?Transformer，電流互感器）取電法。其中，分壓電容取電法利用高壓導線和均壓環、均壓環對地的分布電容來獲取電量。然而，此取電方法不僅需要隔離取電電路和后續工作電路，而且溫度、濕度，雜散電容等多種因素均將影響取電裝置的性能。此外，分壓電容取電法輸出功率有限。激光供能法主要利用光纖把光能從接地端傳送到高壓端，再由光轉換器將光能轉換為電能。此方法難以應用在長期野外工作的取電裝置上，而且光轉換器效率低、壽命短等缺點也會阻礙其在電力系統中的應用。?

針對CT取電法，其主要利用互感器原理把部分高壓導線上的能量轉換成電能輸出。但是，現有的CT取電技術難以在輸電線路較大的電流范圍內平穩地輸出功率。一般來說，輸電線路電流較小時，輸出功率不足；輸電線路電流較大時，輸出功率過高，從?而導致取電裝置發熱嚴重。因此，CT取電法至少需要解決以下三個問題：在導線電流較小時，可以輸出足夠的功率；在導線電流超過額定電流甚至短路的情況下，取電裝置能夠可靠工作；取電裝置長期工作在低熱耗狀態。但是，現有的CT取電技術在解決這些問題時或多或少地存在難以破解的技術瓶頸。?

實用新型內容

針對現有技術中的CT取電設計方案所存在的上述缺陷，本實用新型提供了一種高壓輸電線路的取電裝置。?

依據本實用新型的一個方面，提供一種高壓輸電線路的取電裝置，包括：?

取電線圈，具有原邊繞組和副邊繞組，所述取電線圈的原邊繞組耦接至輸電線路；?

過壓保護電路，電性耦接至所述取電線圈的副邊繞組，當所述取電線圈的副邊繞組輸出電壓高于預設電壓閾值時，對所述取電線圈的副邊繞組進行短路；以及?

直流輸出電路，電性耦接至所述過壓保護電路，用于將所述取電裝置的輸出電壓穩定在一電壓值。?

優選地，流經所述取電線圈的原邊繞組的原邊電流介于30安培至1000安培之間。?

優選地，過壓保護電路包括一充電電路、一過壓檢測電路和一吸收電路，其中，該充電電路包括電阻R1、滑變電阻X1和電容C2，所述取電線圈的輸出電壓通過電阻R1和滑變電阻X1對電容C2進行充電，使電容C2兩端的電壓達到一充電電壓；該過壓檢測電路包括電阻R2、雙向可控硅D1和D2，當電容C2兩端的所述充電電壓超過可控硅D1的擊穿電壓時，可控硅D1觸發可控硅D2，從而短路所述取電線圈的副邊；該吸收電路包括串聯連接的電阻R3和C1，藉由該RC電路來吸收可控硅D2開通時的尖峰電壓。更優選地，吸收電路用來吸收所述取電線圈的副邊電流過零點時所產生的尖峰電壓。?

優選地，滑變電阻的阻值是可調節的，從而使可控硅D2的觸發電壓小于該直流輸出電路可承受的最大電壓值且輸出功率大于該直流輸出電路所需的功率。?

優選地，取電線圈的最大輸出功率滿足：?

Pmax=3.14fμSI12/l]]>

其中，f為輸電線路的電流頻率，μ為磁芯的磁導率，S為取電線圈磁芯的截面積，I₁為取電線圈的原邊電流，l為取電線圈磁芯的磁路長度。?

優選地，該直流輸出電路包括整流濾波電路和DC/DC穩壓輸出電路，該整流濾波電路連接至過壓保護電路的輸出端，對取電線圈的輸出電壓進行整流和濾波，該DC/DC穩壓輸出電路連接至整流濾波電路的輸出端，用來將輸出電壓穩壓在5V。?