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1、毕 业 设 计 论 文基于 CT 感应取电的电缆在线监测设备供电电源的设计学 生 姓 名：班 级： 电自 1320学 号：指 导 教 师： 所 在 单 位： 电气工程学院答 辩 日 期： 2017 年 6 月 19 日I摘 要电缆线路往往布置各种监测设备，用于监视电缆运行状态，持续可靠的供电电源是监测设备发挥作用的重要前提。论文主要研究一款基于电流互感器（CT）感应取电的电缆监测设备供电电源。CT 取电电源设计需要解决两个核心问题：取电 CT 参数计算方法和后级变换电路设计。论文首先建立取电 CT 的简化电路模型，然后根据取电 CT 二次侧电压波形近似方波的特点，计算出流入整流滤波电路绝对值平
2、均电流大小，进一步推导了负载电压与负载电阻、励磁电抗和一次电流的数学关系。通过限定启动电流时负载电压和输出功率最大化，确定了取电 CT 的参数，并通过实验验证了上述分析的正确性。笔者还研制了基于可控桥式泄能电路和可控硅泄能电路的 CT 取电电源样机，完成了样机测试与实验结果分析。实验证明所设计的取电电源能够满足宽电流工作范围，为电缆线路监测设备提供了一套完整电源解决方案。关键词：电缆线路；CT 取电装置；取电 CT 参数计算； CT 取电后级电路IIABSTRACTCable and transmission lines often exist in a variety of monitori
3、ng equipment for monitoring equipment through the current transformer (CT) to obtain energy and CT parameters of the calculation and post-circuit design problems, This paper take use of rectifier filter circuit as a result of the secondary voltage waveform is similar to square wave as the cut-in por
4、t, calculate the average current value flowing into the rectifier filter circuit, and use the load current to equalize the average current to find out the quantitative relationship between the voltage after rectification and the primary current and excitation reactance and the load resistance, And q
5、uantitatively determine the size of the load resistance when the maximum power is taken, A set of accurate and practical calculation method of CT core and turns parameters is put forward to quantitatively determine the starting current of CT taking the device and the theory Experimental validation.
6、Last, Designed a reasonable CT to take power after the circuit, a reasonable solution to the wide current range of regulation and discharge problems. So as to CT design of the circuit to give a complete set of solutions, a very good solution to the CT power plant engineering engineering problems.Key
7、words: Cable; device of energy harvesting from the CT; parameter calculation of CT; the circuit of energy harvesting from the CT III目 录摘 要 .1ABSTRACT.II第 1 章 绪 论 .11.1 课题背景及研究的意义 .11.2 CT 取电电源的研究现状 .11.2.1 如何使 CT 取电的启动电流尽量减小 .21.2.2 在正常工作电流范围如何保证输出电压稳定 .21.2.3 大电流冲击情况下瞬态电路保护 .31.2.4 储能装置、供电装置和负载之间有效
8、配合 .31.3 本文完成的主要工作 .4第 2 章 CT 取电理论分析以及电流互感器参数选取 .62.1 引言 .62.2 CT 取电理论分析 .62.2.1 整流滤波电路的分析 .62.2.2 CT 铁芯和匝数的计算 .112.3 CT 取电理论实验验证 .132.3.1 PSIM 仿真实验 .132.3.2 实际电路验证实验 .152.4 本章小结 .21第 3 章 CT 取电装置后级电路设计 .223.1 引言 .223.2 CT 取电后级电路设计 .223.2.1 防雷保护电路 .223.2.2 可控硅过压保护电路 .233.2.3 整流泄能电路 .233.2.4 泄流控制电路 .243.2.5 滤波储能电路 .25IV3.2.6 防反复启停电路 .263.2.7 LDO 稳压输出电路 .263.3 样机的制作 .263.4 本章小结 .
