[发明专利]高电压侧测量系统供电电源

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统高电压侧测量领域，更具体地涉及一种高电压侧测量系统供电电源。

背景技术

随着技术的进步，电力系统中许多电磁测量设备正逐步被性能更优越的电子测量设备所取代。对于传统的电磁式电流互感器而言，存在着绝缘困难、磁饱和非线性、测量频带窄、铁磁谐振、易燃易爆、误差较大和动态范围小等等问题。为了有效地解决这些问题，出现了多种新型的光电式互感器。这类新型的互感器在高压侧需要电源才能工作，但是高压侧所需要的电源却不能用导线从低压侧获得。这个电源也就慢慢成为制约这类新型互感器发展的的关键部件。

目前较为成熟的获得高压侧电源的手段主要有2种。第一种：低压侧供电方式。由低压侧电源推动半导体激光二极管发光，利用光纤将激光能量传送到高压侧，高压侧再利用光电池将光能转化为电能。其优点是供给能量稳定，缺点是效率低，价格昂贵。第二种：高压侧悬浮式电源。利用高压侧特制电流互感器感应电流整流、滤波和稳压提供电源。采用这种方法面临的困难是在高压侧导线电流处于空载或小电流状态时，如何保证电源的正常供电。为解决这一问题，目前采用蓄电池为储能元件来完成供电备用。在高压侧导线大电流状态下，高压侧特制电流互感器感应电流整流、滤波，给蓄电池充电同时稳压给高压侧测量系统提供电源，而在高压侧导线电流处于空载或小电流状态时，则由蓄电池给高压侧测量系统提供电源。由于蓄电池的寿命问题，所以需要定期更换，但在高压侧更换蓄电池困难较大，可靠性也较差，同时费用也高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高电压侧测量系统供电电源，基于本发明，能够克服由于蓄电池的寿命所带来的在高压侧更换蓄电池困难大，可靠性差以及费用高的问题。由于本发明采用特殊的充电控制电路使取能元件电流互感器TA取得的电能在先满足供电的前提下最高效的给超级电容器组充电，而本发明采用的稳压电路使超级电容器组的电能利用率大为提高。

本发明公开了一种高电压侧测量系统供电电源，包括：电流互感器TA、保护电路、整流电路、限压电路、滤波电路、充电控制电路、超级电容器组、二极管D1及二极管D2及稳压电路；其中，所述电流互感器TA一次侧为高压侧线路；所述电流互感器TA二次侧、所述保护电路与所述整流电路交流输入端并联在一起；所述充电控制电路与所述超级电容器组串联组成串联支路后与所述限压电路、所述滤波电路及所述整流电路直流输出端按照同极性连接并联在一起；所述整流电路直流输出端正极与起隔离作用的二极管D1的阳极连接在一起；所述超级电容器组的正极与起隔离作用的二极管D2的阳极连接在一起；所述二极管D 1的阴极、所述二极管D2的阴极及所述稳压电路的电源输入正极连接在一起；所述稳压电路的电源输入负极与所述整流电路直流输出端负极连接在一起。

上述供电电源中，优选所述超级电容器组包括多个单体超级电容器串并联，所述多个单体超级电容器先串联连接成一个串联超级电容器单元，上述一个串联超级电容器单元就可以为一个超级电容器组，或多个上述串联超级电容器单元并联成一个超级电容器组。

上述供电电源中，优选所述超级电容器组包括三个型号为SU2400P-0027V-1RS的超级电容器，所述三个超级电容器串联成一个超级电容器组。

上述供电电源中，优选所述电流互感器TA的铁芯为坡莫合金材料、微晶合金材料或铁基纳米晶材料制成的铁芯。

上述供电电源中，优选所述保护电路采用双向瞬态抑制二极管。

上述供电电源中，优选所述整流电路为第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管和第四整流二极管组成的全桥整流器。

上述供电电源中，优选所述限压电路由稳压管组成和所述滤波电路由电容器组成。

上述供电电源中，优选所述充电控制电路是由第一限流电阻、第二限流电阻、三极管、第二稳压管和第三稳压管构成；所述第二限流电阻与所述第三稳压管串联构成稳压电路后按照同极性相接并联接于所述整流电路的直流输出端；所述第一限流电阻的一端与A点连接，另一端与所述三极管发射极连接；所述三极管的基极与所述第二限流电阻和所述第三稳压管串联构成稳压电路的稳压点连接；所述三极管的集电极与所述第二稳压管的阳极连接。所述第二稳压管的阴极连接在所述整流电路的直流输出端的负极。

上述供电电源中，优选所述稳压电路为LM5118组成的开关型DC-DC直流稳压器。

附图说明

图1为本发明高电压侧测量系统供电电源实施例的工作原理图；

图2为本发明高电压侧测量系统供电电源实施例的电路图；