一种电流互感器宽范围智能取电方法技术

一种电流互感器宽范围智能取电方法，它包括以下步骤：采用多个相同电流互感器分别对母线电流进行采集，每个电流互感器的副边电流大小相同、方向相同，即从母线上取到了个相互独立的电流；将采集到的个相互独立的电流汇聚到纳米晶汇集铁芯的原边绕组上，由纳米晶汇集铁芯的副边绕组感出一个交流电流，得到的交流电流通过整流电路变换为直流，而后利用串联升压电阻，将电压升高，最后采用涓流充电的方式对超大电容进行充电，完成智能取电。本发明专利技术具有如下优点：不受地域、天候、时间的限制，能时时提取母线上的电量；对电网正常运行不会产生影响；使用方便，维护成本低；智能取电范围广，能够提取到变压器空载时母线电流。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，它包括以下步骤：采用多个相同电流互感器分别对母线电流进行采集，每个电流互感器的副边电流大小相同、方向相同，即从母线上取到了个相互独立的电流；将采集到的个相互独立的电流汇聚到纳米晶汇集铁芯的原边绕组上，由纳米晶汇集铁芯的副边绕组感出一个交流电流，得到的交流电流通过整流电路变换为直流，而后利用串联升压电阻，将电压升高，最后采用涓流充电的方式对超大电容进行充电，完成智能取电。本专利技术具有如下优点：不受地域、天候、时间的限制，能时时提取母线上的电量；对电网正常运行不会产生影响；使用方便，维护成本低；智能取电范围广，能够提取到变压器空载时母线电流。【专利说明】
本专利技术涉及电流互感器技术，尤其涉及配网自动化终端的一种小电流取电的方法。
技术介绍
在电力系统中，有许多在线监测设备都必须使用长期、稳定、可行的电源进行供电。目前配网自动化终端电源多是采用相邻配电站低压供电、电压互感器PT取电、太阳能取电和传统的电流互感器CT取电等方式。这几种供电方式存在着如下的不足:相邻配电站低压供电缺点在于附近没有配电站时无法采用，配电站计划停电或出现故障会造成监测设备供电终止；电压互感器PT取电的配网自动化终端电源体积大、制造成本高、安装不方便，在环网柜或其它体积较小的空间内安装难以实现，而户外安装的PT易受外力损坏，使运行安全性受到影响；太阳能取电方式是利用光伏发电，受环境和气候影响较大，夜间无法供电，成本较高，容易损坏；传统电流互感器CT供电的难点在于如何在较小的一次电流下得到足够的功率，同时在一次电流很大时，防止供电电源的过电压及过热。因此，需要研发体积小、成本低、供电稳定、能够适应宽范围取电的电流互感器，从而满足配网自动化终端设备电源的要求。
技术实现思路
本专利技术所提供的，它能够实现母线电流从300mA至1A的时时采集，为配网自动化终端设备提供周期性电源，具有成本低、寿命长、供电稳定、取电范围广等特点，是解决现行配网自动化终端设备电源的理想方法。 本专利技术的目的是通过以下的技术方案实现的，它包括以下步骤:(1)、电流采集采用多个相同电流互感器分别对母线电流进行采集，每个电流互感器的原边绕组匝数%及副边绕组匝数i^21均为一,实现每个电流互感器采集到的电流最大,根据磁势平衡方程， 嘱 A=W1得出单个电流互感器的副边电流I21, J -1 -J ~ 10 jI上式中为电网母线电流，121为单个电流互感器的副边电流J13为单个电流互感器的励磁电流，A为单个电流互感器的原边绕组匝数，*￥21为单个电流互感器的副边绕组匝数，每个电流互感器的副边电流大小相同、方向相同，即从母线上取到了■个相互独立的电流；(2)、电流汇集将步骤(I)采集到的.个相互独立的电流汇聚到一个纳米晶汇集铁芯的原边绕组上，由纳米晶汇集铁芯的副边绕组感出一个交流电流Jr3;(3)、电能蓄存将步骤(2)中得到的交流电流通过整流电路变换为直流，而后利用串联升压电阻，将电压升高，最后采用涓流充电的方式对超大电容进行充电，完成智能取电。 通过上述方法得到的电能经过蓄存后可向配网自动化终端设备提供周期性电源，整个蓄能过程采取“以时间换能量”的思路，时时以涓流充电的方式，将电能蓄存在电容中，达到电容的额定容量，以满足为配网自动化终端设备提供周期性电源的目的，由于单个电流互感器采集到的电能较小，无法满足需要，因此以增加电流互感器的数量来确保能够从母线上取到足够的电能。 将本专利技术的方法应用到配网自动化终端设备供电电源中，在技术上取得了突破性的进步，克服了传统互感器的供电“死区”，采用了“以时间换能量”的思路，利用多个取能电流感器、一个汇集铁芯的电流互感器结构，时时采集母线上的电能，以涓流充电的方式为蓄能设备充电，达到能够为用电设备提供周期性工作的电源。 电网中母线电流可以在任一时刻看着是恒流源，对■个相同的电流互感器而言，其原边电流具有大小相同、方向相同的特性，同时采用了相同的纳米晶铁芯、相同的匝比、相同的负载，则每个电流互感器的副边电流也应具有大小相同、方向相同的特点，即从母线上取到了.个相互独立的电流。 电流汇集中的纳米晶汇集铁芯实质是采用乃个原边绕组及一个副边绕组的电流互感器，一个原边电流将产生一个主磁通，■个原边电流将产生■个主磁通，由于■个独立电流具有相同的性质，则■个主磁通相互叠加，在副边感应出一个电流，实现对电流的汇集目的。对于汇聚铁芯而言，根据磁势平衡方程可知。 nItlM2l + ZjiV3 = I^M21要实现纳米晶汇集铁芯输出电流最大,就必须使JV3最小，因此2￥3取1，将电流互感器的副边电流131代入上式，整理得: h ~由此可知，本专利技术可以通过增减采集电流互感器的个数调节取能互感器副边电流的大小，以满足工程要求，从而成功实现从母线上提取到足够大的电能。 本专利技术具有如下优点:一是不受地域、天候、时间的限制，能时时提取母线上的电量；二是对电网正常运行不会产生影响；三是使用方便，维护成本低；四是智能取电范围广，能够提取到变压器空载时母线电流，本专利技术是目前配网自动化终端设备供电电源最理想的方式之一。 【具体实施方式】 为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解，下面结合具体图示，作进一步阐述。 本专利技术所述的，它包括以下步骤:(1)、电流采集采用多个相同电流互感器分别对母线电流进行采集，每个电流互感器的原边绕组匝数IV1及副边绕组匝数IV21均为一，实现每个电流互感器采集到的电流最大，根据磁势平衡方程， 肌Wr1胃得出单个电流互感器的副边电流121, *1上式中1^为电网母线电流，I21为单个电流互感器的副边电流,f I1为单个电流互感器的励磁电流，^^为单个电流互感器的原边绕组匝数，*￥21为单个电流互感器的副边绕组匝数，每个电流互感器的副边电流大小相同、方向相同，即从母线上取到了■个相互独立的电流；(2)、电流汇集将步骤(I)采集到的?个相互独立的电流汇聚到一个纳米晶汇集铁芯的原边绕组上，由纳米晶汇集铁芯的副边绕组感出一个交流电流I3;(3)、电能蓄存将步骤(2)中得到的交流电流J3通过整流电路变换为直流，而后利用串联升压电阻，将电压升高，最后采用涓流充电的方式对超大电容进行充电，完成智能取电。 通过上述方法得到的电能经过蓄存后可向配网自动化终端设备提供周期性电源，整个蓄能过程采取“以时间换能量”的思路，时时以涓流充电的方式，将电能蓄存在电容中，达到电容的额定容量，由于单个电流互感器采集到的电能较小，无法满足需要，因此以增加电流互感器的数量来确保能够从母线上取到足够的电能。 将本专利技术的方法应用到配网自动化终端设备供电电源中，在技术上取得了突破性的进步，克服了传统互感器的供电“死区”，采用了“以时间换能量”的思路，利用多个取能电流感器、一个汇集铁芯的电流互感器结构，时时采集母线上的电能，以涓流充电的方式为蓄能设备充电，达到能够为用电设备提供周期性工作的电源，当在一个周期T内充电提前结束，互感器继续提取到的电能则通过旁路保护电阻消耗。 电网中母线电流可以在任一时刻看着是恒流源，对■个相同的电流互感器而言，其原边电流具有大小相同、方向相同的特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流互感器宽范围智能取电方法，其特征在于，它包括以下步骤：（１）、电流采集采用多个相同电流互感器分别对母线电流进行采集，每个电流互感器的原边绕组匝数及副边绕组匝数均为一，实现每个电流互感器采集到的电流最大，根据磁势平衡方程，             得出单个电流互感器的副边电流，                               上式中为电网母线电流，为单个电流互感器的副边电流，为单个电流互感器的励磁电流，为单个电流互感器的原边绕组匝数，为单个电流互感器的副边绕组匝数，每个电流互感器的副边电流大小相同、方向相同，即从母线上取到了个相互独立的电流；（2）、电流汇集将步骤（1）采集到的个相互独立的电流汇聚到一个纳米晶汇集铁芯的原边绕组上，由纳米晶汇集铁芯的副边绕组感出一个交流电流；（3）、电能蓄存将步骤（2）中得到的交流电流通过整流电路变换为直流，而后利用串联升压电阻，将电压升高，最后采用涓流充电的方式对超大电容进行充电，完成智能取电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洪波，付克勤，罗建，杨森，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网重庆市电力公司璧山供电分公司，
类型：发明
国别省市：北京;11