CN215956287U - 一种用于配网的ct取电电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于配网的CT取电电源电路，它涉及电源技术领域。双向可控硅的两个电极分别接入CT取电互感器的输出端CTS1、CTS2，双向可控硅的两个电极还分别与整流桥的1脚、2脚相连，双向可控硅的栅极连接第二电阻至整流桥的1脚，双向可控硅的栅极还依次连接第一电阻、瞬态抑制二极管至整流桥的2脚，整流桥的3脚、4脚分别与电源模块的1脚、2脚相连，电源模块的1脚、3脚与2脚之间分别连接有储能电容、滤波电容，电源模块的4脚依次连接二极管、后备电池至其2脚。本实用新型通过CT取电实现对配电终端的供电，满足在不同电流情况下，给配电终端提供安全的供电电源，提高CT取电电能的利用率，应用前景广阔。

Description

一种用于配网的CT取电电源电路

技术领域

本实用新型涉及的是电源技术领域，具体涉及一种用于配网的CT取电电源电路。

背景技术

随着配网自动化建设的推进，大多数关键节点的配网设备已经完成了自动化改造，但部分存量设备由于条件限制无法实现对自动化的改造，其中部分由于10KV电压互感器，即PT的安装需要空间且停电时间较长，导致现场无法加装PT实现对设备的供电。因此，研究通过电流互感器，即CT取电，实现对自动化设备的供电是自动化改造需要重点解决的一大问题。

目前部分设备厂家的CT取电电源在现场已有应用案例，但仍存在较多问题，主要体现在：(1)电路过于简单，没有完善的保护措施，容易对后续自动化装置造成损坏；(2)虽然电路加了保护措施，但当电源高于或者低于系统工作电源范围时，将外部电源断开，容易造成电能损耗。

为了解决上述问题，设计一种新型的用于配网的CT取电电源电路尤为必要。

实用新型内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种用于配网的CT取电电源电路，结构简单，设计合理，通过CT取电实现对配电终端的供电，保护配电终端用电的安全性，同时有效提高CT取电电能的利用率，实用性强，易于推广使用。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种用于配网的CT取电电源电路，包括双向可控硅、第一电阻、第二电阻、瞬态抑制二极管、整流桥、储能电容、滤波电容、电源模块、后备电池和二极管，双向可控硅的两个电极分别接入CT取电互感器的CTS1输出端、CTS2输出端，双向可控硅的两个电极还分别与整流桥的1脚、2脚相连，双向可控硅的栅极连接第二电阻至整流桥的1脚，双向可控硅的栅极还依次连接第一电阻、瞬态抑制二极管至整流桥的2脚，整流桥的3脚、4脚分别与电源模块的1脚、2脚相连，电源模块的1脚、3脚与2脚之间分别连接有储能电容、滤波电容，电源模块的4脚依次连接二极管、后备电池至其2脚，电源模块的4脚与2脚之间接有模拟负载。

作为优选，所述的双向可控硅采用双向大功率可控硅BTA41-200。

作为优选，所述的电源模块采用宽范围DC-DC电源模块PE-12V-B4。

作为优选，所述的后备电池采用12V直流电源。

本实用新型的有益效果：本电路通过CT取电实现对配电终端的供电，满足在不同电流情况下，给配电终端提供安全的供电电源，保护配电终端用电的安全性，同时有效提高CT取电电能的利用率，应用前景广阔。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为本实用新型的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：一种用于配网的CT取电电源电路，包括双向可控硅T1、第一电阻R1、第二电阻R2、瞬态抑制二极管TVS1、整流桥B1、储能电容C1、滤波电容C2、电源模块U1、后备电池BT1和二极管D1，双向可控硅T1的两个电极分别接入CT取电互感器的CTS1输出端、CTS2输出端，双向可控硅T1的两个电极还分别与整流桥B1的1脚、2脚相连，整流桥B1用于电源整流，双向可控硅T1的栅极连接第二电阻R2至整流桥B1的1脚，双向可控硅T1的栅极还依次连接第一电阻R1、瞬态抑制二极管TVS1至整流桥B1的2脚，整流桥B1的3脚、4脚分别与电源模块U1的1脚、2脚相连，电源模块U1的1脚、3脚与2脚之间分别连接有储能电容C1、滤波电容C2，电源模块U1的4脚依次连接二极管D1、后备电池BT1至其2脚，电源模块U1的4脚与2脚之间接有模拟负载RL。

值得注意的是，所述的双向可控硅T1采用双向大功率可控硅BTA41-200，瞬态抑制二极管TVS1采用大功率TVS管，所述的电源模块U1采用宽范围DC-DC电源模块PE-12V-B4；所述的后备电池BT1采用12V直流电源。

本具体实施方式的工作原理为：

(1)当CT取电电能和配电终端消耗电能达到动态平衡时，整流后的电压在电源模块U1的正常工作范围。CTS1、CTS2取电的电压经整流桥B1整流后，向电源模块U1供电，电源模块U1输出12V电压，此时二极管D1处于截止状态，由外部电源向系统供电，使配变终端可以稳定地工作。

(2)当CT取电电能小于配变终端消耗电能时，系统优先消耗储能电容C1内存储的电能。储能电容C1两端的电压低于电源模块U1正常工作范围时，电源模块U1进入待机模式，由后备电池BT1持续供电，系统正常工作，同时CT取电电能不断向储能电容C1充电，当储能电容C1电压升高至电源模块U1工作范围时，模拟负载RL自动切换为电源模块U1供电，储能电容C1电能被消耗下降时，再切换为后备电池BT1供电；如此往复，实现后备电池BT1和CT取电供电切换的工作模式，从而充分利用CT取电电能。

(3)在CT取电电能远大于配变终端消耗的电能时，则电源模块U1输入端的电压随着电能的不断累积不断地上升，此时双向可控硅T1部分电路开始工作，将整流桥B1整流后的电压限制在电源模块U1的工作范围内，防止电压过高损坏电源模块器件。

以双向可控硅BTA41-200为例，其具体工作流程如下：当CTS1、CTS2电压设定电压值为Vi1，在双向可控硅T1不导通时，Vi1施加在瞬态抑制二极管TVS1两端，当Vi1大于瞬态抑制二极管TVS1的最大保护电压时，瞬态抑制二极管TVS1瞬间导通，由于分压关系，双向可控硅T1的阳极A1和栅极产生压差，电流通过阳极A1流向栅极，在电流大于双向可控硅T1的开通电流时，双向可控硅T1导通，即将CTS1和CTS2短接，可将多余的电能泄放；当CT取电输入的电压变小时，双向可控硅T1重新断开。可知，双向可控硅T1工作在第Ⅰ、Ⅲ象限，可控硅的导通电流Igt＜50mA、导通电压Vgt＜1.3V，则可控硅的导通电压Vdt＝Vtvs+Igt×R2。

本具体实施方式用于无PT供电且需要进行自动化改造的配网中，在配网中使用CT将线路电流转化为电压信号，通过CT取电实现对配电终端进行供电，该电路通过过压泄放回路的设计结构，满足在不同电流情况下，给配电终端提供安全的供电电源，保护了配电终端的用电安全，保障配变终端的正常运行，同时有效提高CT取电电能的利用率，对无供电条件下配网自动化的改造具有极大的实用价值，具备广阔的市场应用前景。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种用于配网的CT取电电源电路，其特征在于，包括双向可控硅(T1)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、瞬态抑制二极管(TVS1)、整流桥(B1)、储能电容(C1)、滤波电容(C2)、电源模块(U1)、后备电池(BT1)和二极管(D1)，双向可控硅(T1)的两个电极分别接入CT取电互感器的CTS1输出端、CTS2输出端，双向可控硅(T1)的两个电极还分别与整流桥(B1)的1脚、2脚相连，双向可控硅(T1)的栅极连接第二电阻(R2)至整流桥(B1)的1脚，双向可控硅(T1)的栅极还依次连接第一电阻(R1)、瞬态抑制二极管(TVS1)至整流桥(B1)的2脚，整流桥(B1)的3脚、4脚分别与电源模块(U1)的1脚、2脚相连，电源模块(U1)的1脚、3脚与2脚之间分别连接有储能电容(C1)、滤波电容(C2)，电源模块(U1)的4脚依次连接二极管(D1)、后备电池(BT1)至其2脚，电源模块(U1)的4脚与2脚之间接有模拟负载(RL)。

2.根据权利要求1所述的一种用于配网的CT取电电源电路，其特征在于，所述的双向可控硅(T1)采用双向大功率可控硅BTA41-200。

3.根据权利要求1所述的一种用于配网的CT取电电源电路，其特征在于，所述的电源模块(U1)采用宽范围DC-DC电源模块PE-12V-B4。

4.根据权利要求1所述的一种用于配网的CT取电电源电路，其特征在于，所述的后备电池(BT1)采用12V直流电源。

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