【精品】有源电子电流互感器高压供能方法研究1.doc

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1、有源电子电流互感器高压侧电源的研究摘要：电子式电流互感器（2经成了国内外研究的热点，其中有源电子式互感器高斥侧电路的供能问题则是研究工作中的关键技术。本文提出了一种用补偿线圈和充电电池相结合的方法対母线电流取能方式进行改进。实验结果表明，该电源能够满足高Hv侧电子电路的供能要求。ResearchoftheHighPotentialCircuitPowerSupplyforActiveElectronicCurrentTransformerAbstract：Electroniccurrenttransformerishigh

2、lightedintheresearchofcurrentmeasurementatelectriccurrenttransfonnerathighpotentialsideisthekeyproblemtoinvestigate.InthispaperTheresultshowedthatitcansatisfytherequirementsofthehighpotentialcircuitpowersupply.引言：电流互感器是电力系统中的重要设备，随着电力工业的不断发展及电网电压等级的不断提高，对电流的测量耍求也在

3、不断提高，传统互感器的绝缘，磁饱和，铁磁谐振，易燃易爆及动态范围小等问题日益突出。新式的电子式互感器应运而生，电子互感器可分为有源式和无源式两种。有源式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，山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中的难点和关键技术。本文介绍了i种直接从高压线路丄収能的悬浮式直流电源和充电电池相结合的供电方案。设计原理山法拉第电磁感应定律可知，电源二次

4、侧的感应电动势为E=72^/7V

5、计原理性线路图图中L1为主线圈，L2为补偿线圈。主线圈提供直流稳压工作电源，补偿线圈主要用于控制主线圈的电床应该在一淀的范围。充电电池主要作用是短期断电或小电流情况下充电电池投入功电。在电力系统止常运行的情况下，是主线圈提供育流电源。当输入电压超过8V时检测电池温度和电床，如果温度正常'电压过低则进入充电状态，如果两个条件有一个不满足不能进行充电。当发生故障时主线圈输入电压会超过后续电路所能调节的值（30V）,此时二极管VS会导通，电流会使磁控开关闭和，补偿线圈冋路导通反向激磁，从血降低铁心中的磁通最，达到降低主线圈电压的

6、目的。当发生短期断电或小电流情况时，主线圈输入电压不能提供高压侧电路所需的能昴时就切换到充电电池供电。这样就很好的解决了小电流是不能止常供电的问题°实际应用中如果大电流过大，可设计多个补偿电路，进一步降低激磁电流值。设计的实现铁心材料的选取:直是収电的一个重要问题，现在主要用硅钢材料，非晶材料和莫坡合金做恢心。根据高压侧电流的特点选取铁心，数据证明，非晶材料和其他两种相比有更多优点［2］。同时注意选収合适的B-H曲线工作点，使电源能够在大的电流波动范围内止常供电。主线圈和补偿线圈匝数的选取：为了在小电流的情况下感应出所需电

7、压，所以我们根据公式需要加大铁心截面积或增加线圈匝数，匝数A少时感应电压下降，A多时负载能力又会下降，所以实际制作吋主绕纽•为62匝。山电磁感应定律可知，补偿线圈的匝数越多越好，但制作时一•定耍根据自C需耍，因为匝数越多感应电压越高对绝缘的要求就越高，所以制作时补偿线圈的匝数为300匝。充电控制过程充电状态流程BQ2057的充电曲线如图2所示，BQ2057的充电分为三个阶段：预充状态、恒流充电和恒压充电阶段。预充阶段：在安装好电池并加上电源后，BQ2057首先检查工作电压VCC,当工作电压过低时充电器进入休眠模式，若工作电

8、压止制，则检杏电池温度是否在设定范围，若不止常则进入温度故障模式，否则检测电池电压,当电池电压匕打低于低压门限V(min)时,BQ2057以恒流IREG10%的电流/咖对电池预充电。恒流充电在完成对■电池预充或电池电压IRAT低于恒压厶庶时，BQ2057进入恒流充电状态，此时山外部的感测电阻RSNS±的