正如前面提到的,電源是影響故障指示器終端在線速率的一個非常重要的因素。特別是在采用CT取電供電模式時,由于一次電流隨負載的變化而隨機波動,導致能源供應的巨大不確定性。因此,如何配置取電互感器。取電模塊和備用儲能容量是充分利用設備投資的關鍵,大限度地保證負荷連續供電。
1.CT取電模式。
如圖所示,一次電流通過取能互感器,二次電流在取電互感器的二次側感應。二次電流通過取電模塊轉換為低壓直流電能。一方面,這部分電能是指終端負載,多余的電能也存儲在儲能電容器中。當一次電流較小時,取電模塊所獲得的電能不足以供應終端負載時,儲能電容器釋放的電能得到補充。
2.電能計算。
能量取代變壓器的工作原理與變壓器相同,符合電磁感應定律。一次電流I的部分部件I0用于勵磁能量取代變壓器,即類似變壓器的鐵芯損耗;另一部分部件電流I1在二次側反向電位的作用下形成二次側電流,將電能傳遞到二次側負載(忽略線圈電阻形成的銅損失和渦流損失等),并滿足電流部件之間的關系:
忽略電磁傳導過程中的非線性因素(通過推導和測試驗證,在工程估算中忽略其非線性因素是可行的)。CT電源采集模式下的能量采集功率P0可通過以下經驗表示:
其中k:功流轉換系數,與取能互感器參數有關。
3.終端負載功率。
終端負載功率隨程序運行狀態波動,但在程序任務確定的情況下,其在周期中的平均功率相對恒定,即以恒定功率為PL的負載,在固定周期T中所需的總能量為:
可以理解,在固定周期T中,只有在W0>WL的情況下,才有可能實現所謂終端的連續在線運行。選擇功耗較小的故障指示器終端,有利于延長其在線工作時間。然而,由于計算芯片和工作任務的限制,減少PL的措施是有限的。更多的時候,我們需要找到一種方法來增加能量提取功率P0。
增加能量提取功率P0能量提取功率P0,即增加一次側電流I和增加CT電源提取模式下的功率流轉換系數k。將能量提取變壓器安裝在平均一次載荷較大的分支(如環網柜進線側)有利于提高一次電流I水平;為了提高CT電源提取模式下的功率流轉換系數k,通常需要選擇更好的能量提取變壓器(如鐵芯具有更好的磁導率和更大的有效橫截面積)。合理的繞組匝數比和線徑)。在現場安裝空間有限的情況下,也可以選擇雙能量提取變壓器輸入模式來提高功率流轉換水平