本文選題：高壓電氣設(shè)備 + 在線監(jiān)測��； 參考：《高電壓技術(shù)》2017年11期

【摘要】：無線傳感器是高壓電氣設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,而工作電源已成為其進一步發(fā)展和應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。為此,提出了采用磁諧振非接觸電源給在線監(jiān)測無線傳感器供電和相應(yīng)的無線傳感器方案。首先以金屬部件多、工作環(huán)境苛刻的典型高壓電氣設(shè)備開關(guān)柜為應(yīng)用場合,確定了磁諧振非接觸電源關(guān)鍵參數(shù),然后采用電路互感模型研究了引入效率系數(shù)kQ作為非接觸電源磁諧振線圈的設(shè)計目標(biāo)參數(shù),在此基礎(chǔ)上采用基于電磁場有限元仿真的方法優(yōu)化設(shè)計了磁諧振線圈。在樣機測試實驗時,采用分別施加高電壓大電流和開關(guān)柜多金屬這2種環(huán)境來模擬非接觸電源的實際工作環(huán)境。樣機實驗和運行結(jié)果表明:磁諧振非接觸電源額定輸出功率為0.5 W、電壓為3.3 V,最大傳輸效率為32%,在最高工作環(huán)境電壓為20 kV、電流為1 kA的實驗中,以及金屬部件多、工作環(huán)境惡劣的開關(guān)柜中有良好適應(yīng)性。研究表明:磁諧振非接觸電源不僅安裝比較方便,而且可以給安裝在高壓側(cè)的無線傳感器提供穩(wěn)定充足的電能;為提高電能傳輸效率,應(yīng)盡可能提高效率系數(shù)kQ。
[Abstract]:Wireless sensor is the key component of high voltage electrical equipment on-line monitoring system, and the working power supply has become the key technology of its further development and application. For this reason, a scheme of using magnetic resonance non-contact power supply to supply on-line monitoring wireless sensor and the corresponding wireless sensor scheme is proposed. First of all, the key parameters of the magnetic resonance non-contact power supply are determined in the application of the typical high-voltage electrical equipment switchgear with many metal components and harsh working environment. Then, the efficiency coefficient KQ is introduced as the design objective parameter of the non-contact power supply magnetic resonance coil by using the circuit mutual inductance model. Based on this, the magnetic resonance coil is optimized based on the electromagnetic field finite element simulation method. In the test of prototype, the actual working environment of contactless power supply is simulated by applying high voltage and high current and switch cabinet polymetallic environment respectively. The prototype experiment and operation results show that the rated output power of the non-contact magnetic resonance power supply is 0.5 W, the voltage is 3.3 V, the maximum transmission efficiency is 32 and the maximum working environment voltage is 20 kV, the current is 1 Ka, and there are many metal components. There is good adaptability in the switchgear with poor working environment. The results show that the magnetic resonance contactless power supply is not only convenient to install, but also can provide stable and sufficient power to the wireless sensor installed on the high voltage side. In order to improve the power transmission efficiency, the efficiency coefficient KQ should be raised as much as possible.
【作者單位】： 福州大學(xué)電氣工程與自動化學(xué)院;華電集團古田溪水力發(fā)電廠;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51207025) 福建省自然科學(xué)基金(2017J01689)~~
【分類號】：TM724

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本文編號：1979165