摘要：电流互感器取能电源在母线大电流时存在发热问题,影响电源的使用寿命。为此,文中提出了一种基于自适应功率输出控制的电流互感器取能电源设计方法。在分析电流互感器取电原理的基础上建立了电流互感器取能线圈的负载等效模型,推导了线圈的输出功率与母线电流的关系。通过控制双向晶闸管的通断达到控制取能线圈功率输出的目的,保证了电源在大电流时不发热。给出了该自适应功率输出控制电路的实现形式,通过建立其等效模型,推导了导通角与母线电流的关系。试验表明,依据所提设计方法制作的电源样机可在宽电流范围内工作在低热耗状态,验证了所提方法的可行性。

摘要：针对现有输电线路状态参数在线监测系统的取能电源普遍存在的取能线圈易于深度饱和、热耗大、电路复杂等问题,提出了一种新的取能线圈设计原理。为取能线圈引入气隙磁阻,并通过定量分析与仿真实现对取能线圈的结构、铁心材料、绕组匝数、气隙长度等参数的合理匹配,从而在电源最前端解决了现有技术存在的问题。基于此取能线圈研制的电源,经整体测试表明,能在导线电流正常变化范围内工作于非饱和、低热耗状态,并提供稳定的输出。对线路出现异常大电流可能给电源可靠性产生影响的问题进行了分析,并提出提高电源工作可靠性的具体措施。短路和冲击试验表明,这些措施可抑制异常大电流导致的电动力及过电压的破坏作用。

摘要：供电电源是保证高压输电线路在线监测装置稳定运行的关键,文中提出了一种基于高压电场感应取能技术的取能电源,并分别对其功率电路和控制电路进行分析设计。感应极板产生的位移电流作为取能电源的输入,直接决定着取能电源的输入功率,文中利用Comsol软件研究了感应极板尺寸对位移电流的影响,确定了感应极板的尺寸,并和实测数据进行对比,验证了仿真的正确性。基于此,文中研制了一套视频监测装置,通过感应极板和取能电源实现装置的自取能,拍摄输电线及周围环境视频并发送到远程终端。最后,通过实验确定了当视频监测装置应用在110 kV电压等级下时,远程终端接收到的单次视频时长为2.2 min,视频间隔为54.9 min。

摘要：文中介绍了一种基于交流电场感应的取能电源,用于输电线路在线监测装置的供电。然而该类电源的输出功率较低,无法满足在线监测装置的用电需求。因此,在理论分析的基础上,文中设计了一种同轴双柱形的感应电极结构,以提高电源的输出功率。文中利用COMSOL Multiphysics软件建立仿真模型,并进行电磁场仿真分析。仿真结果表明,在10 kV电压等级下,所设计的感应电极可产生3.35 mA以上的感应电流。为验证仿真结果的准确性,文中利用自行搭建的测试平台进行实验验证,并将实验结果与仿真结果进行对比。实验结果表明,在负载电阻大于5 kΩ时,文中设计的取能电源可以输出超过630 mW的连续功率,与仿真结果基本吻合。通过文中的研究,成功解决了电场感应取能电源输出功率低下的问题,并提供了一种新型取能电路的设计思路和技术方案。

摘要：随着我国电力系统输电量逐年上升,输电网络中的换流变压器阀侧套管等关键设备部件热功率也随之增大,因此有必要设计开发散热风机等设备,实现过热故障多发点的主动散热。设计研发一种电流互感器(CT)取能调速风冷装置,利用CT从输电线路上获取能量为散热风机供能,以解决输电线路现场常规电源无法使用的难题。针对CT的取能能力随着输电线路电流不断变化且不受控的问题,设计一种功率主动自平衡新策略,通过利用负载的控制自由度来适应CT二次侧电流的宽变化范围,从而扩展装置的稳定运行区间,提升电源的取能能力。将装置套装在交流输电母排上进行实验验证,母排电流的有效值在上千安培范围内变化,装置始终稳定且保持60%以上的功率容量利用率。

摘要：模块化多电平换流器型柔性直流输电系统停运后,直流母线和子模块应经过充分放电使其电压降低至安全阈值以下,而目前对直流母线和子模块放电过程的研究并不透彻。为此,建立了国内模块化多电平柔性直流输电工程放电的仿真模型,阐明了直流母线和子模块的放电过程和机理;根据放电仿真模型推导出了直流母线和子模块残留电压与放电时间的数学公式,并提出了放电时间定值的整定方法;最后依托厦门柔性直流输电工程给出了设计实例并进行了试验验证。结果表明:放电过程仿真分析与试验结果基本一致,表明直流母线通过直流电压互感器对地电阻放电;子模块因取能电源工作或关闭形成两段放电过程,取能电源工作时电容通过控制回路和并联电阻放电,取能电源关闭时电容只通过并联电阻放电。所提出的放电时间定值整定方法已应用于厦门柔直工程,试验证明采用该放电时间定值可确保直流母线和子模块放电完全。仿真和试验结果均验证了放电时间定值整定方法的有效性。

摘要：为解决高压输电线路在线监测装置的供电问题,利用Saber软件对CT取能电源进行优化设计。该电源利用线圈由线路获取能量,经过整流、滤波、稳压过程将其转变为可供监测设备使用的电能。其中,通过取能磁芯的选取防止电源易饱和情况;整流电路采用肖特基二极管可有效降低处理过程中的电压损失;滤波电路采用超级电容不仅能够输出波动较小的直流电压,还能够保证瞬时大功率设备的正常工作;降压电路采用闭环控制可得到稳定输出的直流电压。结果表明该CT取能电源在输电线路5~1000 A的电流变化范围内,铁芯不饱和,输出电压波形不发生畸变,电源能以5 V直流电压实现稳定输出,满足监测设备的供电要求。

摘要：研究反窃电装置具有重要现实意义,但目前缺乏对反电流法窃电装置的研究。文中设计的无线式电流变送器,是低压智能反电流法窃电装置的重要组成部分,能将配电变压器低压侧三相输电线上电流信号采集并无线传输至稽查主机,与用户电能表电流参数进行比对,防止在配电变压器与计量电表间发生电流法窃电。同时,为了解决在野外环境供能电源不易获取的问题,设计了感应取能电源和蓄电池组合供电方案。试验结果表明本设计在较宽的电流范围和大电流的测量中具有良好的准确度和抗干扰性,同时实现了低功耗和长距离传输。

摘要：目前变电站和架空线路仍普遍采用机械式雷电计数器进行雷击计数,存在着因为没有电信号接口而无法实时传送雷击次数信息的困难。于是,改进了机械式雷电计数器结构,并设计了一套基于GSM通信方式的远程监测系统。首先,在机械式雷电计数器内部增加红外光电传感器来采集雷击次数信息,并以DSP作为微处理器单元的核心,识别光电传感器的输出信号,然后通过串口控制GSM模块向通信终端发送短消息,并形成Excel数据,短消息内容包含雷击时间、地点及雷击次数等信息,便于后期对数据的分析和处理。另外,还设计了用于该监测系统的电流互感器在线取能电源,完成了器件选型、硬件调试以及实验测试等工作。该电源可输出稳定的5V电压,实现了对监测装置长期稳定地供电。最后,对监测装置进行了防晒、防雨、防腐蚀封装,并进行了防电磁干扰和防高温工作环境的实验测试,结果表明系统装置可以稳定可靠运行,实现了预期的智能雷电监测功能。

摘要：模块化多电平换流器在预充电过程中存在子模块均压效果劣化现象,部分子模块电压跌落甚至反复启停。针对这一问题,分析了取能电源等效阻抗动态变化情况并将其引入子模块仿真模型中,使模型更接近实际;根据改进后模型,分析了预充电时子模块电压变化过程。仿真结果表明,由于取能电源参数不一致性,导致子模块电压再分配,取能电源等效阻抗与电容电压形成正反馈,进一步加剧电压两极分化,最终导致均压效果劣化。研究结果可为柔性直流输电工程运行参数调整和换流器优化设计提供理论依据。