CT取电电源技术简介

取感应电1电流感应电源概要1.1电流感应电源的定义电源的绝缘转换主要依靠电磁感应原理进行，电压转换和电流转换都是可行的，目前各种电源转换以电压转换为主，从高压发电、输电到电气设备内部的低压转换，基本结构来源于电压转换模式。电流感应电源与人们常见的电源不同，其理论基础是基于电磁感应原理的电流转换，其能量转换前提是一次侧(常见输电线)具有充分的交流电流传输，并且无论导线电流如何变化，电源输出都必须保持稳定。在电力系统中，CT即CurrentTransformer的简称即电流互感器，为了测量交流电流的大小，人们有时利用其二次输出电流进行变换，以达到电流感应电源的目的，因此通常将电流感应电源称为CT受电。1.2电流感应电源的构成电流感应电源必须由变流器和感应电源模块至少两个部分构成。在高压、超高压以及特高压输电领域，导线有可能流过巨大的短时间故障电流，这种情况下，电流感应电源需要专用的限流器。电流互感器的作用是，通过电流的绝缘变换，一部分电能从导线转移到感应电源模块。 其设计需要综合考虑觉醒电流、最小工作电流、输出功率、安装结构尺寸、短时耐电流等各种因素，不同的应用需要专业的设计。感应电源模块的作用是将来控制变流器的电流，将其转换成目标应用所需的可控稳定的输出。 这是电流感应电源的核心，其控制原理、制造过程、设备选型与产品的可用性直接相关。 功率低、稳定性差、易损坏是非专业感应电源模块常见的现象。限流器的作用是，导线承受短时间的大故障电流时，通过将感应电源模块的输入电流控制在安全许可的范围内，特别是应用于超高压及特高压电网时，短路故障电流可能达到40kA以上，持续数秒，如果不安装专用的辅助限流器，通常的电流感应电源容易损坏。1.3电流感应电源的应用电流感应电源主要用于缺乏正常供电措施的高压配电区域，在输电网中，电压高达10kV-1150kV，工作电流从几十安培到几千安培，有巨大的电力输送，但很多智能电子设备因电力不足而无法安装或者昂贵而重的太阳能和风力发电随着智能电网的开展，对高压一次设备(如架空输电线、电缆、环网盘等)智能电子设备的需求不断增加，电流感应电源的应用越来越广泛。 配电自动化、智能环网盘、架空输电线和电缆监测、高压带电维护工具和其他各种推广应用(例如野外通信基站、高压输电线指示灯等)2AP电流感应电源技术2.1关键技术系统科学的总体设计AP电流感应电源包括全面专利技术，各部件经过充分的系统优化设计，保证变压器、感应电源模块、限流器在安全、经济、可靠的最佳状况下运行，有馀量应对电力系统的严酷室外环境、严重的电磁干扰和强电流冲击。独特的电位湖技术电网传输的是MW级的强电力流，与逆卷的河水相匹敌，科学手段不足，很可能会吸水淹没。 电位湖技术在AP电流感应电源中的应用，使取得的电能平稳、平稳，为你使用。大电流保护技术由于接通操作和短路故障等各种原因，电网产生浪涌大电流，电流感应电源始终损坏，AP电流感应电源内设置了重大的电流保护技术，在大电流到来的前端启动保护机构，有效抵抗各种电流冲击。限流器技术根据规程，电流感应电源一次设备能够在短时间内承受电流冲击，其值为20kA、31.5kA、40kA、50kA，持续时间为1s-4s的独特设计的AP限流器能够保证AP电流感应电源在最严格的50kA、4s的短时间内承受电流冲击。失压防止技术读取电流大幅变动的情况下，电流感应电源有可能陷入一种失压状态，尽管有大的读取电流，但表现为不施加相应的负荷。 根据产品的不同，在出厂初期可以以较小的电流满足运转需求，但不久即使较大的电流也不能满足负载容量的要求，是因为陷入了失压状态。 我们发现并解决了这个问题，使得AP电流感应电源能够更有效率地持续工作。智能化蓄电容量管理蓄电容量(例如超能力容量)是提高电源应用可靠性的良好选择，AP电流感应电源采用PWM控制技术进行可逆的蓄电容量充放电管理，仅在引线电流超过负载容量的需求时进行充电，保证电力供给的持续可靠性，延长蓄电容量寿命，提高电源效率，实现蓄电容量的无冲击在线交换差分式电容能量补偿在引线电流不足的情况下，模块电源以间歇性的脉冲输出或降压输出的方式降低供电，存储电容是填补间歇性输出所需的功率部分或降压输出的不足能量部分(即脉冲式补偿或差动式补偿)，这两种方式充分利用引线电流的感应能量，对存储电容进行备用状态监视技术电源是应用系统的心脏，电源自身的状况监测是实现设备智能化的必要措施，AP电流感应电源不仅提供多种状况(过载、导线电流不足、电位湖过电压等)的信号指示，而且以被动或主动的方式输出远程通信节点，使电源状况进入系统运行状况的监测范围内都很方便。2.2性能特点高效的仪表用变压器采用不使用垫圈的设计，感应磁路大幅优化最佳工作点选择、开路电压低高效功率、功率效率的准确估计小型轻量广泛支持直径10mm38mm范围的架线和电缆可靠的工业标准设计基于严格理论的系统设计，安全性强不怕IP66工业标准、树脂灌封、晒伤、下雨、部分浸水在-4055满、5570下继续下载运行可以1.5倍的额定导线电流继续动作超强短时耐电流冲击最大50kA、4s的短时间耐电流冲击满足10kV配电网电缆、架空线路到特高压电网的要求导线电流利用率即功率高觉醒电流约10A (与截面适应度相关)取电可以根据工作流程的比例来估算功率=工作电流比(读取电流-唤醒电流)取效率根据客户提供的工作流比例进行定制专业电源设计级别输出电压精度高，调整率为1%波动系数5设置过热保护、过载保护最大输出功率70瓦，可以更高的功率进行定制智能状态监控具备状态信号显示，直观反映运行状况具备状态遥控触点，可实现远程电源状态，还可与其他电源备份提前发送导线电流不足(或过载)信号，便于负载及其他安全对策专业蓄电容量管理蓄电容量几乎无损充放电，效率高PWM限流技术可在线无冲击地更换存储容量，安全方便在可取得功率大于负载功率的情况下，接通蓄电容量的充电导线失去电流时，自控关闭，蓄电容量的能量100%高效地供给负载状态监视技术电源是应用系统的心脏，电源自身的状况监测是实现设备智能化的必要措施，AP电流感应电源不仅提供多种状况(过载、导线电流不足、电位湖过电压等)的信号指示，而且以被动或主动的方式输出远程通信节点，使电源状况进入系统运行状况的监测范围内都很方便。3AP电流感应电源产品3.1智能开关柜套件的大功率电源适于综合应用智能机柜内需求的高功率电源，典型的型号是AP48C-38AP48CD-38，诸如此类，其电路图如下性能参数表项目参数项目参数变压器绝缘3kV主输出电压48V5%觉醒电流10安培最大输出75瓦工作比例0.22输出脉动1%50%负载一次电流170安培最小满载一次电流350安培蓄积电容耐压54伏最大持续负载电流1000A存储电容任意最大导线外径38毫米输出短路保护1.6A短时间耐电流31.5KA1s (可扩展)警报输出非隔离环境温度-4070c散热结构自然/辅助贮藏温度- 40至105 c变压器尺寸(外径内经高)1103880mm电源单元尺寸7312748mm毫米变压器重量2.5公斤电源模块重量0.6公斤注：由于开放式变压器的表面适应度不同和设置条件不同，唤醒电流和取水电力可能有一定差异。面板说明灯警告：过电压(红色):电位湖电压可能失控。过载(黄色):感应电源模块的输出接近当前导线电流下仪表用变压器的输出极限。正常(绿色):感应电源单元的输出电压正常。蓄电容量的初始电压低时，因充电过载(黄色)指示灯闪烁，因正常现象，充电结束后黄色指示灯正常熄灭。端子台：OV :电位湖过电压警报信号、集电极开路(OC )输出Vcc :控制信号电源(12V、200mA以下输出)Gnd :公共地区Vo : 48V电压输出，输出电流为1.5A以下c :蓄积电容正极、电容耐压要求为54V以上C-:存储电容负极实测电流曲线(参考)AP48CD-38是双变压器输入感应电源模块，在双变压器(每个变压器的电流为10A以上)取电时，将导线电流换算为对应的单变压器的等效电流，如上图所示寻找对应的电力，等效单电流的计算式等效电流(A)=主变流器电流(a )辅助变流器电流(A)-103.2环网盘和配电监视电源作为示例，可应用于各种架线、电缆和环形网格的智能应用，典型的模型是AP0510-38、AP1224-38等，其原理如下性能参数表项目参数项目参数变压器绝缘3kV主输出电压(5V/12V)3%觉醒电流10安培最大输出10瓦工作比例0.22输出脉动5；50%负载一次电流40安培最小满载一次电流75A蓄积电容耐压54伏最大持续负载电流1000A存储电容不限定最大导线外径38毫米输出短路保护值4A短时间耐电流31.5kA1s (可扩展)警报输出隔离环境温度-4070c散热结构自然/辅助贮藏温度- 40至105 c变压器尺寸(外径内经高)1103880mm电源单元尺寸7312748mm毫米变压器重量约2.5公斤电源模块重量约0.6公斤注：由于开放式变压器的表面适应度不同和设置条件不同，唤醒电流和取水电力可能有一定差异。面板说明灯警告：过电压(红色):电位湖电压可能失控。过载(黄色):感应电源模块的输出接近当前导线电流下仪表用变压器的输出极限。正常(绿色):感应电源单元的输出电压正常。端子台：Com :输出警报信号隔离公共端OV :电位湖过电压警报信号、光耦合隔离输出OL :过载(或导线电流不足)信号、光耦合隔离输出c :连接外部储能电容器的正极，外部储能电容器的耐压需要55V，容量不受限制Vo : 5V电压输出、输出电流2A以下Vo-:主输出电压负端子、外部存储电容负极实测电流曲线3.3故障显示器组件专用电源专门针对网络故障指示符而设计的、典型的模型是AP24FI-38，其电路图如下所示性能参数表项目参数项目参数变压器绝缘3kV主输出电压24V1%觉醒电流10安培全输出20W工作比例0.22输出脉动5；2W负载一次电流18A5W负载一次电流35安培最小满载一次电流105A蓄积电容耐压27伏最大持续负载电流1000A存储电容不限定最大导线外径38毫米输出短路保护3A短时间耐电流31.5kA1s (可扩展)警报输出隔离环境温度-4070c散热结构自然/辅助贮藏温度- 40至105 c变压器尺寸(外径内经高)1103880mm电源单元尺寸7312748mm毫米变压器重量约2.5公斤电源模块重量约0.6公斤注：由于开放式变压器的表面适应度不同和设置条件不同，唤醒电流和取水电力可能有一定差异。面板说明灯警告：过电压(红色):电位湖电压可能失控。过载(黄色):感应电源模块的输出接近当前导线电流下仪表用变压器的输出极限。正常(绿色):感应电源单元的输出电压正常。蓄电容量的初始电压低时，因充电过载(黄色)指示灯闪烁，因正常现象，充电结束后黄色指示灯正常熄灭。端子台：OL1 :过载(导线电流不足)警报输出端1OL2 :过载(导线电流不足)警报输出端2Gnd :电源地Vo : 24V电压输出、输出电流1A以下c :蓄积电容正极、电容耐压要求为27V以上C-:存储电容负极COM1、COM2:主取能变压器输入端子S1、S2 :辅助电流互感器输入端子实测电流曲线4电流感应电源常见问题4.1电流感应电源与通常电源的区别是什么？电源的绝缘转换主要依据电磁感应原理进行，电压转换和电流转换都是可行的，目前各种电源转换以电压转换为主，电流感应电源与人们常见的电源不同，其理论基础是依据电磁感应原理进行的电流转换，其能量转换的前提是一次侧(经常是输电线)具有充分的交流电流传输因此，电流感应电源采用通常的CT，不能追加简单的整流、稳压电路取电。4.2电流感应电源为何