CN116073328A - 高压电容取电电路及高压电容取电的保护控制方法 - Google Patents

高压电容取电电路及高压电容取电的保护控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116073328A
CN116073328A CN202211316258.3A CN202211316258A CN116073328A CN 116073328 A CN116073328 A CN 116073328A CN 202211316258 A CN202211316258 A CN 202211316258A CN 116073328 A CN116073328 A CN 116073328A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
capacitor
low
sampling capacitor
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211316258.3A
Other languages
English (en)
Inventor
吴旦
谢小瑜
梁祖坤
韩正谦
尹湘源
朱元昊
韩利群
陈骞
袁路路
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southern Power Grid Digital Grid Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Southern Power Grid Digital Grid Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southern Power Grid Digital Grid Research Institute Co Ltd filed Critical Southern Power Grid Digital Grid Research Institute Co Ltd
Priority to CN202211316258.3A priority Critical patent/CN116073328A/zh
Publication of CN116073328A publication Critical patent/CN116073328A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/04—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/20—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/05—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using capacitive coupling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本申请涉及高压取电技术领域，提供了一种高压电容取电电路、高压电容取电的保护控制方法、高压保护控制模块以及电力系统。本申请中，高压电容的第一端用于连接高压电源；高压保护模块的第一端与高压电容的第二端连接，且高压保护模块与隔离变压器的原边并联；低压取样电容的第一端与高压保护模块的第二端连接，低压取样电容的第二端接地；高压保护控制模块的第一端与低压取样电容的第一端连接，高压保护控制模块的第二端与低压取样电容的第二端连接，高压保护控制模块的第三端与高压保护模块的第三端连接；其中，高压保护控制模块监测到低压取样电容两端的电压超过设定阈值时，控制高压保护模块导通。

Description

高压电容取电电路及高压电容取电的保护控制方法
技术领域
本申请涉及高压取电技术领域，特别是涉及一种高压电容取电电路、高压电容取电的保护控制方法、高压保护控制模块以及电力系统。
背景技术
电压互感器取电是电力系统比较常见的取电方式，原理简单，直接将高电压转换成低压为FTU提供电源，其优点是功率大，但是由于体积大，安装运维成本高，并且其爆炸率很高，一直是配网最大的故障点，因此，出现了新的取电方式，以克服电压互感器取电的缺点，其中一种取电方式就是高压电容取电(也称为CL取电)。高压电容取电时，经常发生隔离变压器过压损坏的情况。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种高压电容取电电路、高压电容取电的保护控制方法、高压保护控制模块以及电力系统。
本申请提供一种高压电容取电电路，所述电路包括：
高压电容，所述高压电容的第一端用于连接高压电源；
高压保护模块，所述高压保护模块的第一端与所述高压电容的第二端连接，且所述高压保护模块与隔离变压器的原边并联；
低压取样电容，所述低压取样电容的第一端与所述高压保护模块的第二端连接，所述低压取样电容的第二端接地；
高压保护控制模块，所述高压保护控制模块的第一端与所述低压取样电容的第一端连接，所述高压保护控制模块的第二端与所述低压取样电容的第二端连接，所述高压保护控制模块的第三端与所述高压保护模块的第三端连接；
其中，所述高压保护控制模块监测到所述低压取样电容两端的电压超过设定阈值时，控制所述高压保护模块导通。
在一个实施例中，所述高压电容为C-L电容。
在一个实施例中，所述低压取样电容为C-L电容。
在一个实施例中，所述隔离变压器的副边与整流模块连接。
本申请提供一种高压电容取电的保护控制方法，应用于高压保护控制模块，所述方法包括：
监测低压取样电容两端的电压；
当低压取样电容两端的电压未超过设定阈值时，控制高压保护模块不导通，以使电流由高压电源流向高压电容，再经所述高压电容流入隔离变压器的原边，经所述隔离变压器的原边后流入低压取样电容，经所述低压取样电容后流入所述接地点；
当所述低压取样电容两端的电压超过设定阈值时，控制所述高压保护模块导通，以使所述隔离变压器的原边被短接。
在一个实施例中，所述高压电容为C-L电容。
在一个实施例中，所述低压取样电容为C-L电容。
在一个实施例中，所述隔离变压器的副边与整流模块连接。
本申请提供一种高压保护控制模块，包括：
电压监测单元，用于监测低压取样电容两端的电压；
导通控制单元，用于当低压取样电容两端的电压未超过设定阈值时，控制高压保护模块不导通，以使电流由高压电源流向高压电容，再经所述高压电容流入隔离变压器的原边，经所述隔离变压器的原边后流入低压取样电容，经所述低压取样电容后流入所述接地点；高压保护模块导通时，所述隔离变压器的原边被短接；
所述导通控制单元，还用于当低压取样电容两端的电压超过设定阈值时，控制高压保护模块导通，以使所述隔离变压器的原边被短接。
本申请提供一种电力系统，该电力系统包括的高压电容取电电路为：
高压电容，所述高压电容的第一端用于连接高压电源；
高压保护模块，所述高压保护模块的第一端与所述高压电容的第二端连接，且所述高压保护模块与隔离变压器的原边并联；
低压取样电容，所述低压取样电容的第一端与所述高压保护模块的第二端连接，所述低压取样电容的第二端接地；
高压保护控制模块，所述高压保护控制模块的第一端与所述低压取样电容的第一端连接，所述高压保护控制模块的第二端与所述低压取样电容的第二端连接，所述高压保护控制模块的第三端与所述高压保护模块的第三端连接；
其中，所述高压保护控制模块监测到所述低压取样电容两端的电压超过设定阈值时，控制所述高压保护模块导通。
本申请中，高压电容的第一端连接高压电源，高压保护模块的第一端与高压电容的第二端连接，且高压保护模块与隔离变压器的原边并联，低压取样电容的第一端与高压保护模块的第二端连接，低压取样电容的第二端接地；高压保护控制模块的第一端与低压取样电容的第一端连接，高压保护控制模块的第二端与低压取样电容的第二端连接，高压保护控制模块的第三端与高压保护模块的第三端连接；其中，高压保护控制模块监测到低压取样电容两端的电压超过设定阈值时，控制高压保护模块导通，以使隔离变压器的原边被短接，来保护隔离变压器本身以及副边的器件不受过电压的损坏。
附图说明
图1为一个实施例中高压电容取电电路图；
图2为一个实施例中高压电容取电的保护控制方法的流程示意图；
图3为一个实施例中高压保护控制模块的结构框图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本申请提供一种高压电容取电电路，如图1所示，该电路包括：高压电容2(可以记为CH)、高压保护模块3(可以记为K1)、低压取样电容4(可以记为CL)以及高压保护控制模块5(可以记为RY1)。
其中，高压电容2的第一端用于连接高压电源1(可以记为HV)，高压保护模块3的第一端与高压电容2的第二端连接，且高压保护模块3与隔离变压器7(可以记为TR1)的原边并联；低压取样电容4的第一端与高压保护模块3的第二端连接，低压取样电容4的第二端与接地点6连接，进行接地。
高压保护控制模块5的第一端与低压取样电容4的第一端连接，高压保护控制模块5的第二端与低压取样电容4的第二端连接，高压保护控制模块5的第三端与高压保护模块3的第三端连接。其中，所述高压保护控制模块5监测到低压取样电容4两端的电压超过设定阈值时，控制所述高压保护模块3导通。
高压保护模块3被导通后，隔离变压器7的原边被短接，进而保护隔离变压器本身以及副边的器件不受过电压的损坏。
本申请提供的高压电容取电电路属于CL取电，避免了PT取电时存在二次短路导致PT爆炸的问题，避免了单相故障可能引起的铁磁谐振问题，而且，相较于CT取电方式而言，输出功率更稳定，受天气影响较轻微，阴天、雨天和晴天输出功率差别不大。本申请提供的高压电容取电电路，在高压电源输入时，限制隔离变压器7原边的输入电压，提高在C-L电容取电电路中高压保护控制的准确性。并且，本申请通过高压保护模块3、低压取样电容4、高压保护控制模块5三个模块的联动控制，解决了在C-L电容取电电路中经常发生的隔离变压器7过压损坏的问题。
进一步地，上述高压电容2可以采用C-L电容。
进一步地，上述低压取样电容4可以采用C-L电容。
进一步地，上述隔离变压器7的副边与整流模块8(可以记为DR1)连接，通过整流模块8的处理，可以将交流电变为直流电。
进一步地，由于高压电源1至接地点6整个回路的电流都由高压电容2和低压采样电容4的大小、高压电源1的高低、高压电源的频率决定，而且在电路工作中高压电源的频率固定为50Hz，且高压电容1的容值不变，所以电流的大小由高压电源1的大小决定。因为低压取样电容4的容值是固定的，所以流过整个回路的电流越大，低压取样电容4两端的电压也就越大，当低压取样电容4两端的电压达到设定阈值之后，高压保护控制模块5通过控制高压模块3导通，形成隔离变压器7原边短路，来保护隔离变压器7免受高压的危害。
更进一步地，通过高压保护模块3、低压取样电容4、高压保护控制模块5的配合，可以避免隔离变压器7过压损坏，通过高压电容2和低压取样电容4的配合可以很准确的得到高压电源1的大小，从而更加精确的保护隔离变压器7。
本申请提供一种高压电容取电的保护控制方法，应用于高压保护控制模块5，如图2所示，该方法可以包括如下步骤：
步骤S201，监测低压取样电容4两端的电压；
步骤S202，当低压取样电容4两端的电压未超过设定阈值时，控制高压保护模块3不导通，以使电流由高压电源1流向高压电容2，再经所述高压电容2流入隔离变压器7的原边，经所述隔离变压器7的原边后流入低压取样电容4，经所述低压取样电容4后流入所述接地点6；
步骤S203，当所述低压取样电容4两端的电压超过设定阈值时，控制所述高压保护模块3导通，以使所述隔离变压器7的原边被短接。
上述隔离变压器7的原边被短接后，保护隔离变压器本身以及副边的器件不受过电压的损坏。另外，在高压电源输入时，限制隔离变压器7原边的输入电压，提高在C-L电容取电电路中高压保护控制的准确性。并且，本申请通过高压保护模块3、低压取样电容4、高压保护控制模块5三个模块的联动控制，解决了在C-L电容取电电路中经常发生的隔离变压器7过压损坏的问题。
进一步地，上述高压电容2可以采用C-L电容。
进一步地，上述低压取样电容4可以采用C-L电容。
进一步地，上述隔离变压器7的副边与整流模块8连接，通过整流模块8的处理，可以将交流电变为直流电。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
本申请提供一种高压保护控制模块，如图3所示，该高压保护控制模块包括：
电压监测单元301，用于监测低压取样电容4两端的电压；
导通控制单元302，用于当低压取样电容4两端的电压未超过设定阈值时，控制高压保护模块3不导通，以使电流由高压电源1流向高压电容2，再经所述高压电容2流入隔离变压器7的原边，经所述隔离变压器7的原边后流入低压取样电容4，经所述低压取样电容4后流入所述接地点6；
所述导通控制单元302，还用于当所述低压取样电容4两端的电压超过设定阈值时，控制所述高压保护模块3导通，以使所述隔离变压器7的原边被短接。
上述隔离变压器7的原边被短接后，保护隔离变压器本身以及副边的器件不受过电压的损坏。另外，在高压电源输入时，限制隔离变压器7原边的输入电压，提高在C-L电容取电电路中高压保护控制的准确性。并且，本申请通过高压保护模块3、低压取样电容4、高压保护控制模块5三个模块的联动控制，解决了在C-L电容取电电路中经常发生的隔离变压器7过压损坏的问题。
进一步地，上述高压电容2可以采用C-L电容。
进一步地，上述低压取样电容4可以采用C-L电容。
进一步地，上述隔离变压器7的副边与整流模块8连接，通过整流模块8的处理，可以将交流电变为直流电。
本申请提供一种电力系统，该电力系统包括上述的高压电容取电的保护电路，该电路包括：高压电容2、高压保护模块3、低压取样电容4以及高压保护控制模块5。
其中，高压电容2的第一端用于连接高压电源1、，高压保护模块3的第一端与高压电容2的第二端连接，且高压保护模块3与隔离变压器7、的原边并联；低压取样电容4的第一端与高压保护模块3的第二端连接，低压取样电容4的第二端与接地点6连接，进行接地。
高压保护控制模块5的第一端与低压取样电容4的第一端连接，高压保护控制模块5的第二端与低压取样电容4的第二端连接，高压保护控制模块5的第三端与高压保护模块3的第三端连接。其中，所述高压保护控制模块5监测到低压取样电容4两端的电压超过设定阈值时，控制所述高压保护模块3导通。
高压保护模块3被导通后，隔离变压器7的原边被短接，进而保护隔离变压器本身以及副边的器件不受过电压的损坏。
上述隔离变压器7的原边被短接后，保护隔离变压器本身以及副边的器件不受过电压的损坏。另外，在高压电源输入时，限制隔离变压器7原边的输入电压，提高在C-L电容取电电路中高压保护控制的准确性。并且，本申请通过高压保护模块3、低压取样电容4、高压保护控制模块5三个模块的联动控制，解决了在C-L电容取电电路中经常发生的隔离变压器7过压损坏的问题。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上的实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种高压电容取电电路，其特征在于，包括：
高压电容，所述高压电容的第一端用于连接高压电源；
高压保护模块，所述高压保护模块的第一端与所述高压电容的第二端连接，且所述高压保护模块与隔离变压器的原边并联；
低压取样电容，所述低压取样电容的第一端与所述高压保护模块的第二端连接，所述低压取样电容的第二端接地；
高压保护控制模块，所述高压保护控制模块的第一端与所述低压取样电容的第一端连接，所述高压保护控制模块的第二端与所述低压取样电容的第二端连接，所述高压保护控制模块的第三端与所述高压保护模块的第三端连接；
其中，所述高压保护控制模块监测到所述低压取样电容两端的电压超过设定阈值时，控制所述高压保护模块导通。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述高压电容为C-L电容。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述低压取样电容为C-L电容。
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述隔离变压器的副边与整流模块连接。
5.一种高压电容取电的保护控制方法，其特征在于，应用于高压保护控制模块，所述方法包括：
监测低压取样电容两端的电压；
当低压取样电容两端的电压未超过设定阈值时，控制高压保护模块不导通，以使电流由高压电源流向高压电容，再经所述高压电容流入隔离变压器的原边，经所述隔离变压器的原边后流入低压取样电容，经所述低压取样电容后流入所述接地点；
当所述低压取样电容两端的电压超过设定阈值时，控制所述高压保护模块导通，以使所述隔离变压器的原边被短接。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述高压电容为C-L电容。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述低压取样电容为C-L电容。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述隔离变压器的副边与整流模块连接。
9.一种高压保护控制模块，其特征在于，高压保护控制模块包括：
电压监测单元，用于监测低压取样电容两端的电压；
导通控制单元，用于当低压取样电容两端的电压未超过设定阈值时，控制高压保护模块不导通，以使电流由高压电源流向高压电容，再经所述高压电容流入隔离变压器的原边，经所述隔离变压器的原边后流入低压取样电容，经所述低压取样电容后流入所述接地点；高压保护模块导通时，所述隔离变压器的原边被短接；
所述导通控制单元，还用于当低压取样电容两端的电压超过设定阈值时，控制高压保护模块导通，以使所述隔离变压器的原边被短接。
10.一种电力系统，其特征在于，包括如权利要求1至3任一项所述的高压电容取电的保护电路。
CN202211316258.3A 2022-10-26 2022-10-26 高压电容取电电路及高压电容取电的保护控制方法 Pending CN116073328A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211316258.3A CN116073328A (zh) 2022-10-26 2022-10-26 高压电容取电电路及高压电容取电的保护控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211316258.3A CN116073328A (zh) 2022-10-26 2022-10-26 高压电容取电电路及高压电容取电的保护控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116073328A true CN116073328A (zh) 2023-05-05

Family

ID=86182762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211316258.3A Pending CN116073328A (zh) 2022-10-26 2022-10-26 高压电容取电电路及高压电容取电的保护控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116073328A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110212594B (zh) 一种线路ct能量采集和储能电源
CN101478183B (zh) 一种从高压电缆取电的装置和方法
Chen et al. Adaptive DC stabilizer with reduced DC fault current for active distribution power system application
CN108306402A (zh) 一种主控板超级电容后备电源
CN107565528B (zh) 一种抑制浪涌电流的电路结构
CN109560578A (zh) 一种从高压输电线路取能的装置及方法
WO2018158640A1 (en) Selectable power scavenging systems and methods
Ott et al. Model-Based fault current estimation for low fault-energy 380VDC distribution systems
CN110544942B (zh) 一种无功补偿式电容降压取电装置及工作方法
CN210327050U (zh) 一种线路ct能量采集和储能电源
CN102074994B (zh) 一种直流系统充电装置
CN103872930A (zh) 适用于输电线路杆塔的电容式降压取电方法
CN204068380U (zh) 一种移动式交流应急电源装置
CN116073328A (zh) 高压电容取电电路及高压电容取电的保护控制方法
CN201388156Y (zh) 一种新型级联型高压变频器预充电电路
CN202997539U (zh) 一种超级电容电压均衡保护电路
CN207339427U (zh) 一种高压输电线路取电供电装置
CN207339428U (zh) 一种地线取能装置
CN103389442A (zh) 变电站电器设备交流耐压谐振试验装置
CN211183377U (zh) 保护电路及冠状动脉分析系统
CN115684690A (zh) 一种取能与电流测量装置
CN101908403B (zh) 一种电感元件、功率因数校正电路及开关电源
CN111693835A (zh) 一种工频三倍频变频三合一集成无局放试验电源
CN102570592B (zh) 不间断直流供电方法和装置
CN219960122U (zh) 直流配电电路和直流配电系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination