基于感应取电的高压输电线路传感器双电源供电装置设计与实现

将分布式传感器应用于高压输电线路运行状态实时监测是保障电力生产安全的重要举措,而传感器供电系统是亟待解决的关键问题.论文基于感应取电原理设计了一款用于分布式传感器的双电源供电系统.首先建立感应取电装置的电路模型,简化得到感应电动势和输出功率的解析式;再利用COMSOL软件对输电线周围的磁场分布进行模拟仿真,计算确定二次侧线圈匝数、磁芯材料、内外径等关键参数,得到感应电压和输出功率与输电线路电流之间的精确表达式;最后采用整流滤波、过流保护、冲击保护、稳压电路等实现主电源电路,采用超级电容器和电源监测模块构成备用电源电路,实现分布式传感器双电源供电系统.结果表明,本电源装置可适应输电线路电流范围30～600 A,输出功率为0.5～16.8 W,解决了传统感应取电装置导线电流较小时输出功率不足,电流较大时功率过剩的问题,适用于常规 110 kV及以下电流波动较大的输电或配电线路运行状态在线监测.