[设为首页] [添加收藏] [联系我们] 
中国无功补偿与电能质量技术网
 
您当前位置:首页-->电力技术-->输电变电技术-->正文

 

电子式电流互感器中高压侧电路供能方法

 作者:网络 来源:互联网 时间:2006-2-6

 
 

    由于该方法的优点突出,因此在诸多供能方法中得到了最为广泛的重视。ABB公司研制的激光供能电子式电流互感器从350kV到500kV乃至直流都已经在现场运行,激光管的输出功率1.5W,寿命10万小时18,。而在我国则只有西门子公司生产的激光供能式的电子式互感器得到了成功的现场应用在广州某变流站里已经安全可靠地运行了几年。美国Photonic Power Systems公司研制成功的激光供能电子式电流传感器,激光管输出功率为250mW,光电池光电转换效率高于40%。而在激光供能结构的设计上,进行了细致深入的研究,提出了3种设计方案,目前普遍采用的是利用不同的光纤分别传输数据和能量,而传送能量的光纤数目则可根据要求灵活选取。

3.4太阳能供电

    太阳能电池的多年研究与发展积累下来的经验使得其在有源电子式互感器中的应用成为可能。由于太阳能电池SB的输出易受光强、外界环境温度变化、季节变化等因素的影响,
所以为了获得稳定的电源输出,必须与二次电池B构成组合电源系统,防反二极管D的作用是防止二次电池对太阳能电池的反向充电。例基于这样的设计实现了对电力系统中大电流的测量,被测电流在227-500A之间时,测量结果的准确度为1.5%。

    采用该方法的不足之处在于电源的不稳定性,这是由太阳能电池固有的缺陷决定的,另外就是太阳能电池的转换效率问题,使得该方法提供的能量有限,从而限制了其应用。

3.5  蓄电池供电

    该方法采用蓄电池对高压侧的电子线路进行供电,电池的能量来自高压母线电流,接在母线上的经过特殊设计的电流互感器或电容分压器构成蓄电池的交流充电电源,经过稳压和整流后对电池进行充电。采用这种方法的优点是结构简单、实现起来比较容易,但是蓄电池的寿命比较短,且由于放在高压侧,更换起来比较困难,因此在实际应用当中很少被采用。一般情况下,该供能方式都被用作辅助式电源,将该方式和CT供能相结合对高压侧电进行供电,在母线电流比较小的情况下启动蓄电池进行供能,两者取长补短,取得了满意的效果。但是采用这样的方法在制造成本及可靠性方面还存在不少问题,因此不应该成为将来的发展方向。

4  几个问题的讨论

4.1  已有供能方法的改进

    这里主要讨论有实用化前途方法的改进,也就是说对CT供能方法、激光供能以及太阳能供电方法的改进。对于CT供能方法来讲,努力的方向是确保该方法有尽可能宽的工作电流变化范围,为此将研究重点放在铁心材料的改进上,坡莫合金、微晶合金等饱和磁感应强度低、导磁率高的材料受到了青睐,取得的成果也令人鼓舞。研究成果表明已经可以在3A以上的电流取得稳定的电压输出,基本上能够满足现场应用要求。而对于激光供能方法,一方面是大功率激光器的研究,另外就是光电池转换效率的研究,这两方面取得的研究成果是可喜的,且已经基本达到商业化的程度,但是有一个问题也还要引起注意--连接两者的光纤材料性能问题,如果其性能得不到提高,则只能够通过增加光纤的数目来传输更多的能量,但这样做的成本将有所增加,因此也有研究人员在这方面做了工作。对太阳能供电方法,虽然目前应用还比较少,但是随着太阳能电池性能的大幅提高,其应用前景也会越来越广阔。目前,普遍使用的太阳能电池的光电转换效率最高为20%,但是美国的研究人员已经利用太空太阳能电池的研究成果将这个指标提高到了32.3%,成果喜人,"'。如果能在太阳能电池输出的稳定性方面有更大的进步,该方法在实际应用当中将会更有吸引力。

4.2  组合供能方式的探讨

    鉴于目前所有的供能方法在应用中均存在一些问题,因此组合供能的方法得到了人们的关注。前面已经提到了一些组合供能的方法,如太阳能电池和可充电电池的组合、CT供能和蓄电池的组合等。采用的是CT供能和激光供能的组合。应当说,组合供能方法的初衷是好的,取长补短以提高性能,但是采用这种方法有可能提高制造成本,且在结构的复杂性方面及两种供能方法的可靠切换方面都存在问题,因此只能作为一种过渡方案。随着科学技术的发展以及一些供能手段的日益成熟,这种方案终将遭到淘汰。

4.3  新技术应用的可能

    近年来,一些新的供能手段在某些领域得到了成功的应用,从而提供了将其应用于有源电子式互感器的可能。

    超声波供能的原理就是利用地面上的超声波振荡器驱动一个与玻璃纤维棒相连的石英传感器,纤维棒的另一端延伸到需要供能的电子线路部分,用一个相同的石英传感器将超声波转换为电能。国外研究人员主要将其应用到微操作机器人领域,已经取得了一些成功的经验。但是应用这种方法存在的主要问题是:超声波设备的造价以及转换器的转换效率,所以这种方法还没有达到真正实用化的程度,仍然需要进一步的研究。

    微波输能的研究最早可以追溯到20世纪50年代,美国空军于1964年研制成功S波段微波功率驱动的直升飞机。该飞机通过安装在机身上的整流天线直接从微波波束中提取高频能量,已经可以获得200W的功率。可以看出,微波输能是一种无线输能的方式,由于微波在空气中传输的过程中损耗极小,且无线供能的方式实现简单、方便,因此微波输能的发展得到广泛的重视,其在军事领域的应用已经取得了很多有价值的成果,在其他领域的应用也正在进行中。若将其应用剑有源电子式电流互感器,还有几个问题需要注意:一是接收天线的设计问题,特别是在天线面积及其放置方式的设计上,应当避免天线放置方式对绝缘设计的影响;另外就是微波输电是否会对变电站其他设备的正常运行带来干扰信号,尤其是数据通信及继电保护设备的动作方面,更应引起注意。不过由于这种方式输送的能量要远比激光供能的大,所以如能在关键技术问题上取得突破,应用前景还是比较明朗的。

本新闻共3页,当前在第2页  [首页]    [上一页]    [下一页]    [末页]    

 
 

 
 
 上一篇:

 下一篇:

 
       相关文章
 
 
 
 
 
 
 
 
  
关于我们 | 联系我们 | 网站地图 | 免责声明 | 意见建议| 友情链接 | 管理登陆
回到文章顶部!

Copyright 2004-2005 中国电能质量网 All rights reserved.
网站管理员:发邮件给我们!CHINA95598@163.com
闽ICP备05028030号