[发明专利]有源电子式光电电流互感器高压侧供能装置

说明书

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，特别涉及高压取能设备的结构设计。

背景技术

近年来，随着数字化技术的发展，数字变电站成为必然的趋势，其主要设备电子式互感器(也称为光电互感器)的研究也不断取得进展，电子式互感器分为有源式和无源式两种。其中有源式发展迅速，中国已经有产品在挂网运行。电子式互感器以其光数字量输出来直接反应被测模拟量的变化。依据国际电工委员会的标准，电子式电流互感器的优点为：以Rogowski线圈为一次转换器实现的大电流传变无磁饱和、频率响应范围宽、精度高、暂态特性好等优点；无油设计彻底避免了充油互感器可能出现的燃烧爆炸等事故；高低压部分的光电隔离，使得电流互感器二次开路可能导致危机设备或人身安全等问题不复存在；由于绝缘结构简单，在高压和超高压中降低了光电互感器的综合使用成本。

无源式传感头部分采用先进的光学传感原理并通过光纤将信号传送到低电位侧的电子式互感器，由于传感不存在设计高压侧电子电路的问题，相应的也不会有电路的供能问题，但无源式互感器信号精度不高。而有源式则是指传感头部分采用传统的传感原理，仅利用光纤传输数据的电子式互感器，由于光纤只能够传输数字信号，所以必须在高压侧对传感头的输出信号进行模拟量与数字量的转换，这就势必要设计相应的电子电路。因而也就带来了电路的供能问题，这是有源式互感器研究的难点和关键技术。

国内外大量研制实践证明：与无源式结构相比，有源式结构易于实现产品的高精度和稳定，便于零部件的标准化和产业化，所以是目前业界普遍认同的一种结构方案。但是有源式互感器一次侧，电源的获取方法却是研制中最大的技术难题。

但已有的供能技术，在母线电流较小时，高压侧取不到足够的能量来供给高压侧的电子线路工作，另外完全采用激光供能方式，由于激光器供给能量有限且要长期工作，其寿命有待考验，处于产品运行实验阶段。

发明内容

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种有源电子式光电电流互感器高压侧供能装置，可保证电子式互感器不间断地在很大的电流范围内能够正常工作。

本发明的工作原理：

本发明针对有源式电子式电流互感器高压侧供能方式，首次提出了双供电方式，即采用高压取能和激光供能相结合的方式和双取能线圈，双泄能保护电路和双电压处理电路电路的高压取能方式。激光供能和电路B电路只给保护信号处理电路供电，而电路A则需要给测量信号和保护信号处理电路供电，这样，在母线小电流时，保护信号处理电路能够正常工作，而当母线电流大时，高压取能装置为测量信号和保护信号处理电路供电，这样有利于减小后端处理电路正常工作所需的母线电流，降低激光供能的功耗，增加激光供能的寿命，从而保证整个高压侧电路长期稳定运行。

本发明的特点：

1.激光供能和高压取能方式相配合，使得电子式互感器不存在因母线电流过小不能工作的问题，保证电子式互感器不管母线有没有电流都能正常工作。

2.高压侧取能线圈的设计和特殊电路装置的设计，兼顾母线电流最小最大两种极限条件，以保证高压取能装置由相对稳定的输出，不出现过压、过热现象。

3.本装置体积小、结构紧凑、绝缘封装简单、使用安全。

本发明的有益效果

1.激光供能和高压取能方式相配合，保证了电子式互感器不间断工作，不存在母线从无电流到有电流过程中的激发时间问题。

2.高压侧取能线圈的设计和特殊电路装置的设计，保证了互感器器在很大的电流范围内能够正常工作，而没有明显发热的状况。

附图说明

图1为本发明的高压侧供能装置总体结构示意图。

图2为图1中泄能保护电路组成结构示意图。

图3为图1中电压处理电路组成结构示意图。

图4为本装置的激光供能电路结构示意图。

具体实施方式

本发明提出的有源电子式光电电流互感器高压侧供能装置结合附图详细说明如下：

本发明提出的有源电子式光电电流互感器高压侧供能装置总体结构如图1所示；该装置包括由依次相连的第一个高压取能线圈、第二个泄能保护电路、电压处理电路a组成的电路A，由依次相连的第二个高压取能线圈、第二个泄能保护电路、电压处理电路b组成的电路B，以及与电路B相连的一个激光器组件。

本发明的工作原理：