电子式电流互感器高压侧电源的研究与实现

简要综述了电子式电流互感器的发展,介绍了几种高压侧电路的供能方案并进行了对比。通过特制的电流互感器从母线感应能量,研制出一种用于高压侧电子电路的工作电源。探讨了在应用中可能会出现的一些问题。实验结果表明,该电源能在2倍额定电流下提供不小于 400mW的功率,基本能满足高压侧电子电路的功耗要求。     

高压输电线路CT取能电源的设计

针对输电线路高压侧有源电子设备的能量供给问题,设计了一种为输电线路高压侧有源电子设备供能的电源。首先依据电磁感应原理,设计了一个特制的铁芯线圈,直接从高压侧一次母线获取能量。然后凭借在感应线圈输出端串联一个电感阻抗元件降低了施加在整流桥上的感应电压,并通过继电器反馈回路来泄放CT取能线圈从高压母线上感应的多余能量,保护了后端的DC-DC模块,成功的解决了高压侧有源电子装置的电源问题。     

一种应用于高电压侧测量系统的取能电源设计

介绍了一种应用于高压侧测量系统中的电源方案:通过一个特制的取能线圈,直接从高压侧电力线路获取电能。高转换效率的DC-DC模块降低了电源电路电能损耗从而降低启动电流,采用超级电容器使电源具有瞬间大功率供电、线路短时间停电持续供电等优点。经过实际运行检验,运行稳定可靠,有效地解决了高压侧有源电子设备的电源问题。     

光控真空断路器模块低功耗自具电源设计

光控真空断路器模块应用于多断口真空断路器对电源可靠性和低功耗提出了更高的要求,为此进行了光控真空断路器模块低功耗自具电源模块设计。分析了自具电源的工作原理,优化设计了其取电电磁感应线圈(取电CT)的结构。电容器充电模块从电路结构,器件选型,转变工作方式等降低其工作时损耗。建立了永磁机构操动电容充放电特性模型,分析得到低损耗的最佳间歇控制策略。进行了智能控制器低功耗设计,实现了在线低功耗控制策略和离线休眠工作方式。最后通过试验验证,优化后的取电CT工作范围在200 A～3 000 A,满足在线自具电源模块工作,整体自具电源正常工作时损耗做到了300 mW,满足电网停电3周,自具电源系统仍能驱动光控真空断路器动作。设计的自具电源满足系统对断路器的可靠性和智能性的要求。     

高压侧测量用电源设计

分析了高压侧测量用电源从母线电流取能的供电方案,针对高压母线电流动态变化范围大的特点,设计互感器时使铁心大多情况下处于饱和状态,当母线电流较小时用锂电池作备用电源辅助供电,当母线电流较大时作为能源,同时对锂电池充电.介绍了2种具体的电源方案:一是采用稳压管吸收多余电流的简便设计,可以限制输出电压,该电路适用于100 mW以下的低功耗电路,电源体积较小;二是采用晶闸管限定交流输入电压峰值,对于母线电流变化范围大的应用场合,控制了整流电路输出电压上限,宽范围直流输入电压采用DC/DC稳压输出.     

电子式电流互感器高压侧电源的研制

阐述了电子式电流互感器高压侧电源的设计原理、控制策略,并进行了整体结构设计.     

电网高压在线监测系统供能电源的设计

介绍了一种应用于电网在线监测系统的电源解决方案。通过为取能线圈引入气隙磁阻,提高电源性能,并通过理论计算与软件仿真,实现对取能线圈的结构、铁芯材料、绕组匝数、气隙长度等参数的合理匹配。     

一种固态开关紧凑高压脉冲电源的设计与仿真

为了满足运载工具对脉冲放电电源的需求,设计了一种利用车载蓄电池作充电电源,采用两级电感储能、电容传输能量的拓扑电路,脉冲变压器输出最大幅值30 kV、ns级上升沿(反应器负载)、高压脉冲重复频率1 kHz的用于放电处理汽车尾气的全固态开关紧凑型高压脉冲电源;分析了电源主电路工作原理,对电路的动态工作进行数学建模和解析求解,并用Matlab仿真给出一组典型的电源工作波形,为电源设计和元件参数选取提供了依据。在给定电路和负载参数下对电源工作进行PSpice仿真分析的结果表明,该方法能真实反映实际元器件参数对电路工作的影响;该电源能胜任一定范围的阻、感、容性负载下的工作,负载特性可用于电路设计的改进和用户参数的选取,特别是容性反应器负载的特性表明电源可用于汽车尾气的处理。     

基于自具电源的光控真空断路器模块研制

借助多断口串联构造110 kV及以上电压等级的大容量高压/超高压断路器,并设计实现了一种光控真空断路器模块。模块设计工作在高电位,选用40.5 kV电压等级真空灭弧室作为基本元件,通过控制器和电力电子器件驱动永磁机构来操动断路器,接收从低电位控制器通过光纤发送的操作命令,返回模块实时的状态信息和动作时间。模块由特制的电流互感器线圈从母线上取电,存储在蓄电池中。高、低电位由光纤隔离。通过串、并联该模块可以构建高电压、大容量的真空断路器。模块结合相控开关分合闸技术,可以实现72.5 kV以上高压智能化真空断路器。试验表明模块具有良好的电参数和机械特性。     

有源电子式电流互感器高压侧电源的研究

电子式电流互感器已经成了国内外研究的热点,其中有源电子式互感器高压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对母线电流取能方式进行改进。实验结果表明,该电源能够满足高压侧电子电路的供能要求。     

电压源换流器的高压取能电源设计

介绍了电压源换流器(VSC)的高压输入取能电源的需求,提出了满足3 300 V电压等级的双管反激式高压输入取能电源的设计方法,通过实验和工程应用证明了设计的高压输入取能电源具有输入电压范围宽、启动冲击电流和损耗小、性能可靠等优点,完全满足VSC的子功率模块供电要求。     

采用补偿技术的电子式电流互感器高压侧电源

一种基于补偿法的电流互感器式电源被用来为电子式电流互感器高压侧供能。因采用反相的补偿电压和非线性反馈技术,当一次电流很大时仍能保持稳定的输出电压。测试结果表明,当一次电流变化范围为10A到3500A时,电源样机能输出稳定的。5V直流电压,最大输出功率200mW,足以满足电子式电流互感器高压侧电路对电源的要求。     

高压静止无功补偿系统检测电源的设计

为解决向高压静止无功补偿系统检测装置可靠、安全供电问题,设计了一种基于PWM控制的电流源/电压源的电路.此电路采用功率三极管作为分流器将由补偿系统的长脉冲触发装置形成的高频电流源转换成热耗小、输出电压稳定的直流电压源.对电路的工作原理、关键技术进行了分析,同时采用Matlab软件对电路模型进行了仿真,并对搭建的试验电路进行验证,仿真及试验结果均表明该电路满足设计要求.证明该电源特别适合作为高压静止无功补偿系统检测装置的直流供电电源.     

静电除尘用大功率直流高压电源的电磁兼容性设计

带高频环节的静电除尘用大功率直流高压电源的du/dt、di/dt和静电除尘器的工作方式(电晕、火花)所引起的电磁干扰对控制电路是一个严峻的挑战。为解决此问题,从电磁兼容的角度优化了控制系统的设计,并对功率电路的主要干扰源采取措施。通过在一台输出功率60 kW、输出电压60 kV、逆变频率20 kHz电源中的成功运用,证明此电磁兼容性设计方案实用、有效。     

电子式电流互感器高压端供能电源的设计

电子式电流互感器(Electronic Current Transform,简称ECT)在电力系统中具有广泛的应用前景,但为其高压端供能的电源是研究的难点,一直制约着有源电流互感器(CT)的应用.在此,设计了一种改进的供电方案--交直流结合供电方案,即小CT母线电流取能和储能电池相结合供电.介绍了该方案的供能原理,并进行了具体的设计和实验.实验证明,该电源方案能在母线电流很小或断电的情况下为CT高压端电源提供不小于250mW的功率,而且能在大电流情况下.提供稳定电压,保护后续变换电路,有效解决了母线取能供电存在的技术难点.     

大功率行波管测试设备高压电源的研究

介绍了一种适用于大功率行波管测试设备的高压电源系统设计方案。采用模块化的设计方法,阴极电源模块和各收集极电源模块功能独立,便于功率扩展。单电源模块可实现输出电压-1～-25 kV,输出电流0～500 mA,输出功率5 kW。详细阐述了零电压多谐振软开关条件下,4种工作模式的谐振过程和能量传递。提出了闭环稳压的间歇控制策略,减小了电源在轻载或空载条件下的开关损耗。最后给出不同工况下电源的主要工作波形,证明该设计方案的正确性和有效性。     

三电极气体开关在LHCD高压电源中的应用研究

为在低杂波电流驱动(LHCD)系统打火等严重故障时及时保护高压电源,提出了设置三电极气体开关作为第一级快保护方案,并研制了一套能通流60 k A、5μs快速导通的三电极气体开关。通过联合LHCD高压电源与开关进行短路故障保护实验,证明了开关工作性能稳定,大大提高了LHCD高压电源运行的安全性与可靠性,在脉冲功率装置中具有较好的应用前景。     

收尘用高压电源的比较分析和优化设计

为使电场强度满足工况要求,且粉尘荷电效果理想,在分析了不同高压电源技术特性的基础上设计了由4个电场组成的静电收尘设备,并根据高压电源的使用工况进行了优化设计。第1个电场由高频高压脉冲电源供电,采用先进的大容量、高频次半导体器件和高性能的数字信号处理器;其他电场由适合高比电阻的恒流源供电,粉尘充分荷电。目前,该设备已投入运行,且工作状况良好,从而证明相关分析符合实际情况,设计满足使用要求。