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CT取电模式下取能互感器、取电模块和储能容量分析

来源: 时间:2022-05-16 09:13:50 浏览次数:

正如前面提到的,电源是影响故障指示器终端在线速率的一个非常重要的因素。特别是在采用CT取电供电模式时,由于一次电流随负载的变化而随机波动,导致能源供应的巨大不确定性。因此,如何配置取电互感器。取电模块和备用储能容量是充分利用设备投资的关键,大限度地保证负荷连续供电。

1.CT取电模式。

如图所示,一次电流通过取能互感器,二次电流在取电互感器的二次侧感应。二次电流通过取电模块转换为低压直流电能。一方面,这部分电能是指终端负载,多余的电能也存储在储能电容器中。当一次电流较小时,取电模块所获得的电能不足以供应终端负载时,储能电容器释放的电能得到补充。

2.电能计算。

能量取代变压器的工作原理与变压器相同,符合电磁感应定律。一次电流I的部分部件I0用于励磁能量取代变压器,即类似变压器的铁芯损耗;另一部分部件电流I1在二次侧反向电位的作用下形成二次侧电流,将电能传递到二次侧负载(忽略线圈电阻形成的铜损失和涡流损失等),并满足电流部件之间的关系:

忽略电磁传导过程中的非线性因素(通过推导和测试验证,在工程估算中忽略其非线性因素是可行的)。CT电源采集模式下的能量采集功率P0可通过以下经验表示:

其中k:功流转换系数,与取能互感器参数有关。

3.终端负载功率。

终端负载功率随程序运行状态波动,但在程序任务确定的情况下,其在周期中的平均功率相对恒定,即以恒定功率为PL的负载,在固定周期T中所需的总能量为:

可以理解,在固定周期T中,只有在W0>WL的情况下,才有可能实现所谓终端的连续在线运行。选择功耗较小的故障指示器终端,有利于延长其在线工作时间。然而,由于计算芯片和工作任务的限制,减少PL的措施是有限的。更多的时候,我们需要找到一种方法来增加能量提取功率P0。

增加能量提取功率P0能量提取功率P0,即增加一次侧电流I和增加CT电源提取模式下的功率流转换系数k。将能量提取变压器安装在平均一次载荷较大的分支(如环网柜进线侧)有利于提高一次电流I水平;为了提高CT电源提取模式下的功率流转换系数k,通常需要选择更好的能量提取变压器(如铁芯具有更好的磁导率和更大的有效横截面积)。合理的绕组匝数比和线径)。在现场安装空间有限的情况下,也可以选择双能量提取变压器输入模式来提高功率流转换水平

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