有源电子式互感器中高压侧电路的供电系统的制作方法

本申请涉及互感器供电技术领域，尤其涉及一种有源电子式互感器中高压侧电路的供电系统。

背景技术：

有源电子式互感器是一种用于检测高压输电线路的电流大小的装置。图1为有源电子式互感器的结构示意图，如图1所示，有源电子式互感器包括罗氏线圈1、高压侧电路2、光纤传输3及低压侧电路4。其工作过程包括，罗氏线圈1从高压母线m处获取检测信号；高压侧电路2将检测信号进行模数转换；光纤传输3将转换后的检测信号传至低压侧电路4；低压侧电路4接收、处理该信号，并将处理结果输至相应的测量与继电保护设备。

其中，为了确保高压侧电路2的正常工作，需要向其提供稳定、可靠的工作电源。目前，针对高压侧电路的供电装置主要包括：高压侧自取供电装置、高压侧蓄电池供电装置、低压侧激光供电装置及低压侧超声波供电装置等。

但是，这些供电装置都存在一些问题。例如，高压侧自取供电装置从高压母线上取得电能，经过整流电路等后续电路处理后，将电能提供给高压侧电路。该供电装置可提供较大的供电功率，但是提供的电能将随高压母线的变化而变化，因此其供电稳定性较差。低压侧激光供电装置采用激光二极管或其他光源器从低电位侧通过光纤将光能量传送到高电位侧，再经过光电转换电路等后续电路处理后，将光能量转换为高压侧电路所需的电能。由于激光的工作原理可以确保光供率的稳定性，因此，该供电装置提供的电能也相对比较稳定。但是，受激光输出功率的限制，特别是光电转换电路的转换效率较低的影响，造成该供电装置提供的供电功率有限。

技术实现要素：

本申请提供了一种有源电子式互感器中高压侧电路的供电系统，以解决现有的有源电子互感器中高压侧电路的供电装置不能同时兼具稳定性好与供电功率大的问题。

一种有源电子式互感器中高压侧电路的供电系统，所述系统包括依次连接的微波发生装置、微波传输装置及微波整流装置，

所述微波发生装置用于生成高功率微波信号，并将其传至微波传输装置；

所述微波传输装置用于将所述高功率微波信号传送至所述微波整流装置；

所述微波整流装置用于接收所述微波信号，并将其整流为供电电流，所述供电电流用于为高压侧电路供电。

优选地，所述微波发生装置包括依次连接的可调稳压电源、微波信号转化器、微波放大器与微波发射器，

所述可调稳压电源用于输出一个稳定的直流信号；

所述微波信号转化器用于将所述直流信号转化为初始微波信号；

所述微波放大器用于对所述初始微波信号进行功率放大，得到高功率微波信号；

所述微波发射器用于将所述高功率微波信号发送至所述微波传输装置。

优选地，所述微波整流装置包括依次连接的微波接收器与整流器，所述整流器的输出端用于连接有源电子互感器中的高压侧电路；

所述微波接收器接收所述微波传输装置传送的高功率微波信号，并将其发送至所述整流器；

所述整流器将所述高功率微波信号整流成供电电流。

优选地，所述微波接收器与整流器的连接电路上设有第一滤波器，所述第一滤波器用于滤除所述高功率微波信号中的谐波。

优选地，所述整流器与所述高压侧电路的连接电路上设有第二滤波器，所述第二滤波器用于滤除所述供电电流中的谐波。

优选地，所述微波传输装置包括波导管。

由以上技术方案可见，本申请实施例提供的一种有源电子式互感器中高压侧电路的供电系统，该系统包括依次连接的微波发生装置、微波传输装置及微波整流装置，其中，微波发生装置利用低压侧的直流信号生成高功率微波信号，并将其发传至微波传输装置；微波传输装置将高功率微波信号传送至微波整流装置；微波整流装置接收微波信号，并将其整流为供电电流，供电电流用于为高压侧电路供电。本申请提供的供电系统采用微波发生装置供电，避免了从高压母线上取电能引起的供电稳定性差的问题。在满足供电稳定良好的同时，微波发生装置中的微波放大器可对微波信号进行放大，进而也实现了大功率供电的输出。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为有源电子式互感器的结构示意图；

图2为有源电子式互感器中高压侧电路的供电系统的使用场景图；

图3为一种有源电子式互感器中高压侧电路的供电系统的结构示意图；

图1-3中的符号分别表示为：1-罗氏线圈，2-高压侧电路，3-光纤传输，4低压侧电路，5-微波发生装置，51-可调稳压电源，52-微波信号转化器，53-微波放大器，54-微波发射器，6-微波传输装置，7-微波整流装置，71-微波接收器，72-整流器，73-第一滤波器，74-第二滤波器。

具体实施方式

图2为有源电子式互感器中高压侧电路的供电系统的使用场景图，如图2所示，位于低压侧的微波发生装置5生成微波信号，并通过微波传输装置6传至位于高压侧的微波整流装置7，微波整流装置7将微波信号转换为电信号后供给高压侧电路。

图3为一种有源电子式互感器中高压侧电路的供电系统的结构示意图，如图3所示，有源电子式互感器中高压侧电路的供电系统包括依次连接的微波发生装置5、微波传输装置6及微波整流装置7。

微波发生装置5生成高功率微波信号，并将其传至微波传输装置6。本申请中，微波发生装置5包括可调稳压电源51，可调稳压电源51的输出端连接220v交流电，可调稳压电源51的输出端依次连接微波信号转化器52、微波放大器53与微波发射器54。可调稳压电源51从外接的220v交流电上取电能，将其转化一个稳定的直流信号后输出至微波信号转化器52。相较于从高压母线上取电能，本申请的供电系统采用直流电作为电能源，直流电具有良好的稳定性，由其转化生成的供电电流也具有良好的稳定性，因此，本申请的供电系统的供电稳定较好。目前，市面上可调稳压电源的型号有多种，本实施例中，选用的可调稳压电源的型号为lm317a，lm317a具有较大的输出电压35-40v，为本申请的供电系统的供电功率大提供了供电基础。

微波信号转化器52将直流信号转化为初始微波信号，本实施例中，选用的微波信号转化器的型号为adf5355，其用以产生5.8ghz的微波信号。

微波放大器53对初始微波信号进行功率放大，得到高功率微波信号。目前，市面上微波放大器53的型号有多种，例如微波信号转化器52hmc7357可提供29db的增益，本实施例中，选择hmc1087f10与hmc7357级联使用，其增益达到40db。

微波发射器54将高功率微波信号发送至微波传输装置6。目前，发射微波的器件有多种，例如高增益抛物面天线、喇叭天线或波导缝隙天线，其具有较高发射效率，本实例中，不对其进行具体限定。

微波传输装置6接收微波发射器54发送的高功率微波信号，并将其传送至微波整流装置7。本申请中，采用了微波传输装置6而非空气进行高功率微波信号的传输，相比于空气传输，微波传输装置6具有良好的定向传输性与较高的传导效率，同时，也减少了外界电磁场对高功率微波信号的干扰。目前，可传输微波信号的装置有多种，本实施例中，采用介质损耗小、功率容量大且结构简单的波导管。

微波整流装置7接收微波传输装置6传输的微波信号，并将其整流为供电电流，供电电流用于为高压侧电路供电。本申请中，微波传输装置6包括依次连接的微波接收器71与整流器72，微波接收器71接收微波传输装置6传送的高功率微波信号，并将其发送至整流器72。微波接收器的实现种类多种，本实施例中，采用体积小、便于安装的微带贴片天线。

整流器72的输出端连接有源电子互感器中的高压侧电路，整流器72将高功率微波信号整流成供电电流，并将供电电流输给高压侧电路，为高压侧电路供电。本实施例中，整流器72采用二极管半波整流器72，其中的二极管选择肖特基二极管hsms-286x系列。当然，本领域技术人员可根据实际需要选择其他的整流器，其不影响整流功能的实现。

高功率微波信号在由微波接收器71传至整流器72的过程中，其中的谐波会回流至微波接收器71，从而造成微波接收器71对谐波的二次发送，降低了微波接收器71对有效信号传输的功率。为了防止高功率微波信号中的谐波回流至微波接收器71，本实施例中，在微波接收器71与整流器72的连接电路上设置第一滤波器73。第一滤波器73可滤除高功率微波信号中的谐波，从而避免谐波回流造成的二次发射，提高供电质量与供电的稳定性。

为了提高供电电流的纯净性，本实施例中，整流器72与高压侧电路2的连接电路上设有第二滤波器74，第二滤波器74可滤除供电电流中的谐波，从而提高供电质量与供电的稳定性。

本申请实施例提供的一种有源电子式互感器中高压侧电路的供电系统，该系统包括依次连接的微波发生装置、微波传输装置及微波整流装置，其中，微波发生装置利用低压侧的直流信号生成高功率微波信号，并将其发传至微波传输装置；微波传输装置将高功率微波信号传送至微波整流装置；微波整流装置接收微波信号，并将其整流为供电电流，供电电流用于为高压侧电路供电。本申请提供的供电系统采用微波发生装置供电，避免了从高压母线上取电能引起的供电稳定性差的问题。在满足供电稳定良好的同时，微波发生装置中的微波放大器可对微波信号进行放大，进而也实现了大功率供电的输出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。