[发明专利]一种变压器中性线宽范围输入与输出的无源取能装置

说明书

本发明公开了一种变压器中性线宽范围输入与输出的无源取电装置，包括：取能线圈模块、整流模块、过流控制模块、控制模块M、滤波模块、DCDC升压模块。利用PWM脉冲信号g(t)过流控制模块中的晶体开关管的通断，当g(t)＝1时，开关晶体管S₁、S₂导通，后级电路被短路；当g(t)＝0时，开关晶体管S₁、S₂关闭，终端负载R_L正常吸收电能。

技术领域

本发明属于电力技术领域，涉及一种变压器中性线无源取能装置，尤其涉及一种变压器中性线宽范围输入与输出的感应取电装置。

背景技术

当前为了保证电力系统的安全可靠运行，需要对电网的设备进行实时监测，而变压器作为电力系统中的重要设备，在电网中承担着能量传输以及能量转换的重要部分，一旦发生故障就会导致大面积的停电，对电力系统产生很大的影响和损失。因此，对变压器进行实时监测是非常重要的。由于变压器实时监测需要给监测设备提供持续不断的能量，现有的无源取能技术主要是采用太阳能和蓄电池对监测设备进行供电。然而太阳能供电的输出容易受到光照强度和天气等因素的影响，并且受到变压器安装位置的限制，采用较大的太阳能电池板无法安装在现场；导致太阳能供电容易出现能量供应不足的情况，无法实现对变压器的实时监测设备的供能需求，采用蓄电池则需要经常更换。因此以上方法无法满足对监测设备全天候和长期稳定的供能要求。变压器中性线无源感应取电装置具有适应各种恶劣天气、全天候稳定可靠供电等特点，从而克服了传统供电方式的不足之处，成为解决变压器实时监测设备供能难题的理想选择。但是，当输电线路发生不对称短路故障时，变压器中性线电流会突然增大。在实践中，既要保证变压器中性线在正常运行时能提供足以驱动在线监测设备的功率，又要保证变压器中性线出现大电流时，取电装置仍能够获得稳定的输出与过电压保护，给变压器终端监测设备提供一个持续稳定的电源，这是现有技术中面临的难点所在。

发明目的

本发明的目的旨在解决现有技术中无源取电装置所面临的难题，解决当前变压器实时监测时需要的能源问题，采用变压器中性线无源取能的方案，减少了其他电路的设计。此外，解决当输电线路或变压器发生故障导致变压器中性线电流突然增大时，取能线圈二次侧感应出过电压的问题，即通过采用PWM脉冲控制晶体管通断起到对负载侧的过电压保护。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种变压器中性线宽范围输入与输出的无源取能装置，该无源取能装置包括：取能线圈模块、整流模块、过流控制模块、控制模块M、滤波模块、DCDC升压模块；

其中，所述无源取能装置包括8个二极管，即第一二极管D₁、第二二极管D₂、第三二极管D₃、第四二极管D₄、第五二极管D₅、第六二极管D₆、第七二极管D₇、第八二极管D₈，其中D₆的截止端串接至D₄的导通端，D₇的截止端串接至D₅的导通端，D₆与D₄构成的串接支路和D₇与D₅构成的串接支路之间相互并联；D₁的截止端连接至D₂的截止端，D₂的截止端连接至D₆、D₇的导通端，D₁的导通端连接至D₃的导通端，D₃的截止端经过终端负载R_L后连接至D₂的导通端，D₄、D₅的截止端端连接至D₈的导通端；D₈的截止端与D₂的截止端之间跨接有滤波模块所包括的第一电容C₁；