输变电线路在线监测设备供电电源的研究

【作者】 熊兰； 何友忠； 宋道军； 刘勇； 何为； 张占龙；

【机构】 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室； 重庆市电力公司江津供电局；

【摘要】 随着电力系统输变电线路在线监测设备的广泛使用,使得设备对野外供电电源的要求越来越高。针对户外输变电线路在线监测设备的供电问题,研究了采用电流互感器取能和锂电池协同供电的方法。该方案采用通过电流互感器从线路感应获取能量,通过充放电管理电路,同时给监测设备和备用锂电池供能。在因空载或者断电引起线路电流过小,导致供能不足时,采用后备锂电池协同供电。可长期为在线监测设备提供约2.5W的功率,在线路电流恒大于120A时,可提供近5W的输出功率。本设计综合了电磁感应供能和锂电池供能的优点,突出解决在线监测设备的供电难题。经实验证明,本电路设计合理,体积小,重量轻,易于集成,且扩展性强,满足输出电压和功率较宽范围变化的要求。主要结论:本文采用了特制电流互感器从线路上直接取能的供电方案,结合锂电池供电稳定的特点,用锂电池做备用电源。经实验证实,本设计选用的互感器和锂电池,在一定线路电流(I<120A持续时间低于8小时,且I平均≧250A)可为设备提供长期稳定的2.5W/短时5W的能量,并能在线路掉电或电流过低(空载)时候维持设备的继续运行。此外,可以根据线路负荷选配功率较大的互感器和大容量的锂电池,以获得更大功率输出。本设计具有以下特点:a、综合了锂电池供电和线路供电的双重优点,供电质量较好,供能稳定,对于功率变化较大的负载有较好的适应性;b、抗故障能力强。电网故障后,设备依靠锂电池供电仍然能够继续运行一段时间,防止采集数据的丢失,并能及时处理故障当前数据;c、电路简单,体积小,重量轻。采用电子元器件,便于集成,必要时可以将供电装置直接挂在线路上面。d、可扩展性强。可根据需要调整互感器和锂电池,以达到更高的输出电压和功率。更多还原