[实用新型]一种电流互感器供电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种从电流互感器（CT）取电的高频开关电源技术及其实际应用，属于电力电子技术在智能电网终端设备中的应用。

背景技术

在智能电网终端监控设备使用中（配电自动化系统是最典型的案例），如何给高压现场监控设备供电往往成为非常关键的问题。例如对高压架空线路、馈线开关、电力电缆和配电单元等进行监测时，附近一般都没有合适的低压电源可供监控设备使用，此外在某些条件下，由于电力线路高低压必须隔离，低压侧即使有现成的电源也不能使用。

传统的、也是目前最常用的给这些终端监控设备供电方法：利用电压互感器（PT）从高压线路上取电，PT把高压工频交流电转换为110V或220V的低压工频交流电，再通过AC/DC转换电源转为终端监控设备的工作电源、开关操作电源，对于有后备蓄电池的系统，还需要提供给蓄电池充电的充电电源。这种方法习惯称为PT供电法，PT供电法存在以下缺点：

①　PT体积大，必须安装在高压线路主设备及终端监控设备之外，安装困难，占用空间大。

②　PT安装在户外，容易遭受电网谐振、雷击、腐蚀、外力等的破坏，损坏几率很高。

③　PT容量有限，一般满足不了要求，若要增加容量则需降低精度，这样又无法满足测量要求，二者不易兼顾。

④　PT成本高。

配电自动化系统要求在电力系统正常运行和故障时都能对一次线路进行监控和故障判断，并采取相应保护、调节动作，所以配电自动化系统本身的供电可靠性极为重要。

由于PT供电存在以上不足，人们开始考虑其它的供电方法，其中有：CT（电流互感器） 取电供能、电容分压供能、纯蓄电池供能、激光供能等方法。

在这些供电方法中，电容分压供能方式对分压电容工艺要求很高，取能功率小，过多地使用将增加电网的容性电流而降低输电的效率和输电系统的可靠性；纯蓄电池供电，因为蓄电池寿命有限，需要定期更换，且需停电更换；而如果采用激光供电方式，又受到光电池转换效率和激光二极管发生器的价格限制，造价昂贵。

综合考虑后，人们普遍认为采用电流互感器CT 取电供能的方式较好。CT取电法为：CT利用电磁转换原理把高压侧的能量送到CT的二次侧，再利用特殊的技术把这个能量提取出来并送给负载。这种方法，其结构简单，经济适用，它与高压一次回路没有直接的电气联系，且与高压侧等电位工作，非常安全，规避了高低压隔离问题。

但现有的CT取电技术还不成熟，主要存在以下问题：

①　CT取电电压低，二次侧输出电流大，供电装置转换效率低，CT和其后的取电供电装置发热严重，输入电流越大情况越严重，CT及供电装置长期运行的可靠性无法保证。

②　取电的功率太小，只有几瓦，只能满足简单的、耗电很小的装置的供电需求。

③　由于负荷建设滞后于供电线路建设，新建线路的负荷是逐渐增加的，因此线路的实际工作电流范围很宽，CT取电供电装置必须在很宽的电流范围内可靠地为监测设备供电。但目前的CT取电技术能够可靠地提取所需功率的电流范围太窄，无法兼顾大小电流，往往满足不了应用的要求。

④　需要增加二级DC/DC变换才能获得监测设备需要的多路电源。

⑤　有些技术理论上可行但实现起来困难。

经检索后发现以下专利和论文有涉及到CT取电技术及供电装置的内容。

1）相关专利：