CN108879971A - 一种大功率电容取电装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开并提供了一种大功率电容取电装置及方法，它包括取电电路（1）、保护电路（2）、整流电路（3）、电压变换电路（4），存储单元（5），所述取电电路（1）的输入端连接电网A\B\C三相相线，所述存储单元（5）的输出端提供FTU电源和开关驱动电源，所述取电电路（1）包括大功率电容和电阻适配连接组成，所述保护电路（2）为电子保护电路、所述整流电路（3）为三相桥式整流电路，所述电压变换电路（4）为多个电压变换电路组合，所述存储单元（5）包括超级电容或者储电池。本发明改变了传统取电方式，将PT去掉，采用电容取电，并用超级电容或蓄电池储能。可广泛应用于电网变配电技术领域。

Description

一种大功率电容取电装置及方法
技术领域
本发明涉及电网变配电自动化技术领域。
背景技术
目前电网变配电自动化技术领域有不少采用内置式PT给配电自动化终端（FTU）提供工作电源和开关的驱动电源，同时，电压检测信号和电流检测信号分别取自PT和CT；除了内置式PT类型，其它配电自动化开关都是外置式PT。无论是内置式还是外置式PT开关均存在如下缺陷：
1、内置式PT开关：
PT与线路对地电容易形成谐振、产生高压而出现爆炸；
内置PT由于不利于散热等问题，爆炸的可能性增大；
由于三相PT体积大，开关本体内无法植入三相PT，当需要使用三相PT时，无法实现内置；
无法缩小体积。
2、外置式PT开关：
PT与线路对地电容易形成谐振、产生高压而出现爆炸；
用三相PT时，成本高昂；
PT要另外安装。
综上所述，目前电网变配电自动化现有技术中的取电装置及方法存在缺陷，需要改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种结构简单、安全性能高、体积小的大功率电容取电装置及方法。
本发明所采用的技术方案是：一种大功率电容取电装置及方法，它包括取电电路、保护电路、整流电路、电压变换电路，存储单元，所述取电电路的输入端连接电网A\B\C三相相线，所述取电电路的输出端连接所述保护电路的输入端，所述保护电路的输出端连接所述整流电路的输入端，所述整流电路的输出端连接所述电压变换电路的输入端，所述电压变换电路的输出端连接所述存储单元的输入端，所述存储单元的输出端提供FTU电源和开关驱动电源，所述取电电路包括大功率电容和电阻适配连接组成，所述保护电路为电子保护电路、所述整流电路为三相桥式整流电路，所述三相桥式整流电路的交流输入端连接所述保护电路的输出端，所述电压变换电路为多个电压变换电路组合，多个所述电压变换电路的输入端串联后连接所述三相桥式整流电路的直流输出端，多个所述电压变换电路的输出端并联后连接所述存储单元的输入端，所述存储单元包括超级电容或者储电池。
所述取电电路包括大功率电容、大功率电容、大功率电容、电阻、电阻、电阻电阻、电阻、电阻,所述电阻与电阻、所述电阻与电阻、所述电阻与电阻分别串联后与所述电网A\B\C三相相线组成星形联接，所述大功率电容、大功率电容、大功率电容分别适配串联在所述电网A\B\C三相相线与所述保护电路的输入端之间。
本发明它的取电方法原理如下:
a、改变传统取电方式，将PT去掉，采用电容取电，并用超级电容或蓄电池储能；
b、采用电阻分压式电压互感器或电容分压式电压互感器为测量电压提供信号，也可从传统PT取电压信号；
c、采用低功率电流互感器或传统电流互感器为测量电流提供信号；
d、电阻分压式电压互感器或电容分压式电压互感器与所述取电电路可各自封装成一体化模块，也可联合封装成一体化模块。
本发明的有益效果是：本发明它包括取电电路、保护电路、整流电路、电压变换电路，存储单元，所述取电电路的输入端连接电网A\B\C三相相线，所述取电电路的输出端连接所述保护电路的输入端，所述保护电路的输出端连接所述整流电路的输入端，所述整流电路的输出端连接所述电压变换电路的输入端，所述电压变换电路的输出端连接所述存储单元的输入端，所述存储单元的输出端提供FTU电源和开关驱动电源，所述取电电路包括大功率电容和电阻适配连接组成，所述保护电路为电子保护电路、所述整流电路为三相桥式整流电路，所述三相桥式整流电路的交流输入端连接所述保护电路的输出端，所述电压变换电路为多个电压变换电路组合，多个所述电压变换电路的输入端串联后连接所述三相桥式整流电路的直流输出端，多个所述电压变换电路的输出端并联后连接所述存储单元的输入端，所述存储单元包括超级电容或者储电池。由于本发明它的取电方法是改变传统取电方式，将PT去掉，采用电容取电，并用超级电容或蓄电池储能；电阻分压式电压互感器或电容分压式电压互感器与所述取电电路可各自封装成一体化模块，也可联合封装成一体化模块。所以本发明具有如下优点和效果：
一、电容取电，克服了传统PT带来的爆炸隐患，有利于提高配电系统的安全性；
二、电容取电，使用少量的电子器件取代了传统PT，能节省大量的生产PT带来的铜、硅钢片级树脂等的消耗，节省料资源、减少了炼制时对环境的污染；
三、电容取电，提高了电网过电压的耐受能力；
四、电容取电模块体积小、可以大大缩小开关的体积；
五、克服了传统PT须单独安装的弊端，减小了安装空间；
六、大批量推广后，成本可以降低。
因此，社会效益和经济效益明显。
附图说明
图1是本发明结构方框示意图;
图2是本发明取电电路电气连接示意图。
具体实施方式
如图1图2所示，本发明它包括取电电路1、保护电路2、整流电路3、电压变换电路4，存储单元5，所述取电电路1的输入端连接电网A\B\C三相相线，所述取电电路1的输出端连接所述保护电路2的输入端，所述保护电路2的输出端连接所述整流电路3的输入端，所述整流电路3的输出端连接所述电压变换电路4的输入端，所述电压变换电路4的输出端连接所述存储单元5的输入端，所述存储单元5的输出端提供FTU电源和开关驱动电源，所述取电电路1包括大功率电容和电阻适配连接组成，所述保护电路2为电子保护电路、所述整流电路3为三相桥式整流电路，所述三相桥式整流电路的交流输入端连接所述保护电路2的输出端，所述电压变换电路4为多个电压变换电路组合，多个所述电压变换电路的输入端串联后连接所述三相桥式整流电路的直流输出端，多个所述电压变换电路的输出端并联后连接所述存储单元5的输入端，所述存储单元5包括超级电容或者储电池。
所述取电电路1包括大功率电容 C1、大功率电容 C2、大功率电容 C3、电阻 R1、电阻 R2、电阻 R3电阻 R4、电阻 R5、电阻 R6,所述电阻 R1与电阻R2、所述电阻 R3与电阻 R4、所述电阻 R5与电阻 R6分别串联后与所述电网A\B\C三相相线组成星形联接，所述大功率电容 C1、大功率电容 C2、大功率电容 C3分别适配串联在所述电网A\B\C三相相线与所述保护电路2的输入端之间。
本发明它的取电方法原理如下:
a、改变传统取电方式，将PT去掉，采用电容取电，并用超级电容或蓄电池储能；
b、采用电阻分压式电压互感器或电容分压式电压互感器为测量电压提供信号，也可从传统PT取电压信号；
c、采用低功率电流互感器或传统电流互感器为测量电流提供信号；
d、电阻分压式电压互感器或电容分压式电压互感器与所述取电电路1可各自封装成一体化模块，也可联合封装成一体化模块。
本实施例中，取电由A相大功率电容1、B相大功率电容2、C相大功率电容3将高压降成低压后，再经保护电路2保护，由整流电路3整流后，将电压转变成所需电压后由储能单元5中蓄电池或超级电容储能，此电源作为配电自动化馈线终端即FTU的电源和开关驱动电源。供配电自动化馈线终端（FTU）做电源，同时供开关11的驱动之用。因为高压电容的容抗很大，每相电流均具有类似恒流源的特性。若用单独的一组电压变换电路可能提供不了满足系统所需电源或提供不了行业标准中对电源负载能力的要求，则可以借助“恒流源”的这一特性将多路电压变换电路串联，并将输出并联组成输出负载能力几乎高一倍的储能单元供电电源；如果输出负载能力再不够，还可以用类似的办法再串入甚至更多单元，以获得更大的输出负载能力。
取电电路中的电阻或电容分压电路组成的电子式电压传感器，分压取样后作为测量三相电压的信号。该取样电子式电压互感器与三相高压电容分装在一起，由于用硅胶或环氧树脂浇注，体积很小，可以安装在共箱式开关的箱壁上，也可安装在支柱式开关的支柱旁，方便构成小体积、重量轻的一二次融合开关。
本发明可广泛应用于电网变配电技术领域。

Claims (3)

1.一种大功率电容取电装置，其特征在于：它包括取电电路（1）、保护电路（2）、整流电路（3）、电压变换电路（4），存储单元（5），所述取电电路（1）的输入端连接电网A\B\C三相相线，所述取电电路（1）的输出端连接所述保护电路（2）的输入端，所述保护电路（2）的输出端连接所述整流电路（3）的输入端，所述整流电路（3）的输出端连接所述电压变换电路（4）的输入端，所述电压变换电路（4）的输出端连接所述存储单元（5）的输入端，所述存储单元（5）的输出端提供FTU电源和开关驱动电源，所述取电电路（1）包括大功率电容和电阻适配连接组成，所述保护电路（2）为电子保护电路、所述整流电路（3）为三相桥式整流电路，所述三相桥式整流电路的交流输入端连接所述保护电路（2）的输出端，所述电压变换电路（4）为多个电压变换电路组合，多个所述电压变换电路的输入端串联后连接所述三相桥式整流电路的直流输出端，多个所述电压变换电路的输出端并联后连接所述存储单元（5）的输入端，所述存储单元（5）包括超级电容或者储电池。
2.根据权利要求1所述的大功率电容取电装置及方法，其特征在于：所述取电电路（1）包括大功率电容（C1）、大功率电容(C2)、大功率电容(C3)、电阻（R1）、电阻（R2）、电阻（R3）电阻（R4）、电阻（R5）、电阻（R6）,所述电阻（R1）与电阻（R2）、所述电阻（R3）与电阻（R4）、所述电阻（R5）与电阻（R6）分别串联后与所述电网A\B\C三相相线组成星形联接，所述大功率电容（C1）、大功率电容(C2)、大功率电容(C3)分别适配串联在所述电网A\B\C三相相线与所述保护电路（2）的输入端之间。
3.一种如权利要求1所述的大功率电容取电装置的取电方法，其特征在于：所述取电方法如下:
a、将PT去掉，采用电容取电，并用超级电容或蓄电池储能；
b、采用电阻分压式电压互感器或电容分压式电压互感器为测量电压提供信号，也可从传统PT取电压信号；
c、采用低功率电流互感器或传统电流互感器为测量电流提供信号；
d、电阻分压式电压互感器或电容分压式电压互感器与所述取电电路（1）可各自封装成一体化模块，也可联合封装成一体化模块。
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