CN108364775B - 基于换流阀母排方波电流的取能装置及其设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于换流阀母排方波电流的取能装置及其设计方法，该方法包含如下步骤：S1：提取换流阀母排方波电流关键参数；S2：计算取能装置的线圈的功率特性；S3：根据换流阀母排的形状选择取能装置的磁芯材料及形状，并分析计算出取能装置；S4：对设计的取能装置进行仿真，并搭建试验平台对取能装置进行性能测试。本发明通过对基于电磁感应原理的磁芯和信号处理电路的各项参数进行理论分析、仿真研究和实验测试，提出出一种高性能的高压侧感应取能装置的设计方法。

Description

基于换流阀母排方波电流的取能装置及其设计方法
技术领域
本发明属于电能转换设备技术领域，涉及一种基于换流阀母排方波电流的取能装置设计方法。
背景技术
伴随着电力***的不断发展完善和电网的高速发展，当前我国的电网规模已经跃居世界第一位，但是我国能源资源分布与能源需求之间存在逆向分布矛盾，导致我国发电能源和用电负荷的分布极不均衡。为克服能源结构性的矛盾，国家电网公司提出“建设统一坚强智能电网”的战略目标，特高压电网作为坚强智能电网的骨干网架，是实现电网“坚强”与“智能”的重要环节，特高压直流电网所具备的输送容量大、损耗小、送电距离远等一系列优点，决定了其作为坚强智能电网构架中大容量远距离输电的重要载体。
换流阀是特高压直流输电***的核心设备，一旦发生故障会很大程度影响特高压直流电网的运行可靠性。
换流阀长期运行在电、磁、热等多物理场交织的复杂环境中，决定了换流阀运行可靠性相对薄弱的特点。由于换流阀运行电压等级过高，无法对换流阀设备的运行状态进行近距离直接观测，这使得运行人员无法在第一时间得知换流阀设备各部分的运行状况，有可能导致换流阀设备“带病运行”。这给换流阀的运行带来很大风险，即便故障概率极小，也可能造成极大的经济损失。
为对换流阀设备做出及时的状态评估和故障诊断,更好保障设备的正常运行,需要建立一个完善的在线监测和状态评估诊断***。在线监测***的传感器和监测数据的处理、传输都需要一个稳定的取能装置，因此，为在线监测***研究一套实用性强的取能装置具有重要的意义。
目前，已有文献报道的在线取能装置主要是应用于交流输电***正弦电流工况下的在线监测***。但由于直流输电换流阀母排流过的电流是方波电流，为了给换流阀的在线监测***提供一种长期可靠的低压电源，重新对换流阀母排的方波电流这种特殊工况的感应取能方法进行分析设计具有重要意义。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于换流阀母排方波电流的取能装置及其设计方法，通过对基于电磁感应原理的磁芯和信号处理电路的各项参数进行理论分析、仿真研究和实验测试，设计出一种高性能的高压侧感应取能装置。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
基于换流阀母排方波电流的取能装置设计方法，该方法包含如下步骤：
S1：提取换流阀母排方波电流关键参数；
S2：计算取能装置的线圈的功率特性；
S3：根据换流阀母排的形状选择取能装置的磁芯材料及形状，并分析计算出取能装置；
S4：对设计的取能装置进行仿真，并搭建试验平台对取能装置进行性能测试。
进一步，步骤S2具体包含如下步骤：
S21：计算取能装置的二次侧电压有效值；
S22：计算取能装置的二次侧功率特性。
进一步，步骤S3中所述铁芯形状为U形环或圆环形。
进一步，步骤S3具体为：
S31：根据磁芯材料的磁导率，矫顽力，电阻率和饱和磁感应强度选择磁芯材料；
S32：对磁芯的磁阻以及磁饱和进行分析，并确定磁芯尺寸；
S33：计算取能装置的线圈匝数；
S34：设计取能装置的线圈匝间绝缘。
进一步，步骤S32具体为：
S321：选取圆环形磁芯，假定磁芯工作在线性区域，计算磁芯磁导；
S322：计算刚进入饱和状态时候的最大励磁电流；
S323：按照平均磁路长度和截面积周长之和最小的原则来设计磁芯尺寸。
进一步，步骤S33中取能装置的线圈匝数满足：
Figure BDA0001589577220000021
其中，e为感应电势，n为线圈匝数，μeq为等效磁导率，w为铁芯内径与外径的宽度，s为铁芯的厚度。
进一步，步骤S4具体为：
S41：根据磁芯参数对磁芯进行建模，并将磁芯接入激励源；
S42：将激励源设置为工频电流，并改变施加工频电流的幅值，对磁芯一次侧进行空载测试，测试并记录磁芯二次侧的输出电压幅值；
S43：将工频电流更换成固定幅值的方波电流，对磁芯一次侧进行空载测试，测试并记录磁芯二次侧的输出电压幅值；
S44：将磁芯二次侧接入信号处理模块构成取能电路，并接入负载等效电路；
S45：施加激励并改变负载等效电阻的阻值，测试负载端电压变化情况，并进行统计，得出结论；
S46：搭建试验平台，调试试验电路，对所设计的取能装置进行测试，获取真实环境下取能装置的性能表现。
进一步，所述信号处理模块包含依次连接的整流电路、滤波电容和稳压电路，所述整流电路连接至所述磁芯二次侧，所述稳压电路连接至所述负载等效电路。
基于换流阀母排方波电流的取能装置，所述取能装置的磁芯呈对开口环形，分为一次侧磁芯和二次侧磁芯，且分别绕制有一次侧线圈和二次侧线圈，所述磁芯采用硅钢片制成，在两个开口处均设置有气隙片并通过弹簧卡簧压紧，所述取能装置用于高压线路中提取线路参数。
进一步，所述的一次侧线圈和二次侧线圈的线圈匝间绝缘采用聚酯薄膜绕制而成。
本发明的有益效果在于：通过对基于电磁感应取能原理的取能磁芯和信号处理电路的各项参数进行理论分析、仿真研究和实验测试，设计出一种性能较好的高压侧感应取能电源结构。
(1)对磁芯进行建模仿真采用AnsoftMaxwell分别建立C型及U型的闭合磁芯和开气隙磁芯模型，仿真分析影响输出电能的主要因素，采用在磁芯接口处加入适当宽度气隙的方案来抑制磁芯过早的进入饱和状态。在母线电流较大时，取能磁芯仍工作在非饱和状态，从而为后端设备提供充足的能量。
(2)对设计的感应电源信号处理模块进行了实验测试，在实验室搭建实验平台，焊接并调试了处理电路。对实验波形进行分析，确定了电路的可行性。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明流程图；
图2为本发明取能装置原理图；
图3为本发明实施例磁芯形状示意图；
图4为本发明实施例磁芯形状示仿真示意图；
图5为本发明实施例圆环形磁芯截面结构示意图；
图6为本发明实施例取能装置空载电流电压关系示意图；
图7为本发明实施例取能电路示意图；
图8为本发明实施例取能电路仿真电路图；
图9为本发明实施例取能装置负载输出功率曲线图；
图10为本发明实施例取能装置安装示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图1所示为本发明流程图，本发明实施例包含如下步骤：
步骤一，换流阀母排方波电流关键参数提取
800kV换流阀晶闸管母排方波电流是幅值恒定为4500A、频率50Hz、占空比为1/3，上升沿、下降沿均约0.8ms的方波电流。方波电流会在上升沿、下降沿产生变化磁场，根据电磁感应定律，可以用闭合线圈感应出电压，从而获取电能。
步骤二，取能感应线圈的功率特性，如图2所示，
取能CT作为取能电源从输电线路获取能量的取能前端，需研究其功率传输特性。因取能CT的铁心采用冷轧硅钢片磁滞回线狭窄，铁心损耗很低，为反映取能CT的功率变化规律，忽略励磁电流的阻
Figure BDA0001589577220000041
其中，Im为励磁电流，IFe为为励磁电流的阻性分量有效值，I1为一次侧电流有效值，N2为二次绕组的匝数，I2为二次侧电流有效值。
根据电磁感应原理，当一次侧输入为正弦波时，CT二次的电压有效值为
Figure BDA0001589577220000042
其中，U2为二次的电压有效值，E2为二次的感应电势有效值，Φm为励磁磁通，f为***频率，η为铁心的叠片系数，S为铁心的横截面积，μ为有气隙铁心的相对磁导率，l为铁心的平均磁路长度。
可得取能CT二次侧的输出功率表达式为
Figure BDA0001589577220000043
其中K＝2πfμSη/l，K是反映铁心材料和结构的参数，当等
Figure BDA0001589577220000044
效负载电阻时，取能CT的输出功率取得最大值，
Figure BDA0001589577220000051
取能CT二次侧的功率特性主要包括以下两点：
①对给定的CT，二次侧功率输出具有最大值。输出功率的最大值与输电线路电流，铁心的材料和尺寸有关，与二次绕组的匝数无关。
②当
Figure BDA0001589577220000052
二次侧功率输出取得最大值
Figure BDA0001589577220000053
此时由线路电流的频率f和CT的以下参数决定S、μ、l、η、N2。
对于含谐波的电流，分别对多次谐波电流运用功率叠加定理，最大功率为：
Figure BDA0001589577220000054
空心线圈磁导率μ＝μ0
Figure BDA0001589577220000055
步骤三，磁芯形状分析
如图3所示，根据换流阀母排的形状，可以选择的磁芯有环形铁芯和U形铁芯，对这两种结构的铁芯用ansys进行电场仿真，优化带气隙的磁芯的外形设计，减少换流阀母排对磁芯气隙处的电场放电影响。
如图4所示，经过仿真发现：环形铁芯气隙处距离母排较远，气隙处电场畸变小，故本发明实施例选用环形铁芯为磁芯。
步骤四，磁芯材料选择
选择磁芯材料时，主要的考虑依据为：
磁导率要高在母线周围磁芯中磁场强度一定时，磁感应强度的大小取决于材料的磁导率，在相同母线方波电流情况下，磁导率高的材料感应出较高的电压值，从而可以通过减小磁芯的截面积的方式减小磁芯体积。
矫顽力要小磁滞回线要窄，磁芯材料的矫顽力越小，则磁化和退磁越容易，磁滞回线越窄，则由磁滞损耗而产生的热量就越少。
电阻率要高磁芯工作时具有涡流损耗，较高的电阻率可以减少涡流损耗产热。
饱和磁感应强度要高保证母线方波电流较大时，磁芯不过早地进入饱和状态，减少铁损产热的同时避免了尖峰电压的产生。
根据铁磁质矫顽力的大小，铁磁性物质又分成软磁、硬磁和矩磁材料。其中软磁材料的矫顽力小，且磁滞回线呈细长型，相比其他材料，其磁滞回线包围面积小，即在磁化过程中能量耗散较少，此外，它还有易磁化、易退磁、饱和磁感应强度大、在交变磁场中剩磁易于被清除等特点，故适宜用做磁芯材料。
表1磁芯材料特性参数表
Figure BDA0001589577220000061
如表1所示，坡莫合金的磁化曲线成高矩形比，有较高的磁导率、极低的矫顽力，但价格昂贵，饱和磁感应强度较低，且机械应力对磁性能影响显著，通常需要保护壳。微晶合金具有较高的初始相对磁导率，价格低，适用于高频器件。相比合金材料，硅钢片的饱和磁感应强度高很多，可以大大增加取能磁芯适应母线方波电流的范围，居里温度高达740℃，这种材料完全可以满足取能磁芯的要求。此外，硅钢片的价格比合金材料要低很多，因此具有较好的性价比。
综合考虑，选用硅钢片材料制作的磁芯，在此基础上设计适当的磁芯尺寸、线圈匝数等各项参数，便可感应出满足后端装置要求的电能，本发明实施例选用超薄的B23P085硅钢片。
步骤五，铁芯抗磁饱和设计
通过磁芯材料的基本磁化曲线可以看出，当母线方波电流较小时，磁芯中的磁感应场强度较小，且随着母线方波电流增大，磁感应强度也逐渐增大。
a取能磁芯的尺寸主要有：内径、外径、高度。假设磁芯为矩形截面的圆环，磁芯内径为a，外径为b，高度为h，截面积为S，如图5所示。
假定磁芯工作在线性区时，相对磁导率恒为，磁力线在磁芯截面上均匀分布，S上各处的μr相同，由磁导定义式G＝μ0μrS/L，可得磁芯磁导为：
Figure BDA0001589577220000071
磁芯饱和时的磁感应强度为Bs，磁芯中磁通量为Φm＝BsS，则根据磁路欧姆定律可得磁芯刚进入饱和状态时的最大励磁电流为
Figure BDA0001589577220000072
最大励磁电流的大小是由磁芯尺寸、饱和磁感应强度、磁芯相对磁导率这三个参数决定的。因此，可以通过改变这三个参数的大小来提高磁芯的最大励磁电流，避免磁芯工作时过早地进入饱和状态。
在进行磁芯计算时，一般取磁芯的截面积、平均磁路长度L和截面周长为Lc
Figure BDA0001589577220000073
其中平均磁路长度主要影响材料的消耗量，截面积周长主要影响线圈绕组的用铜量，为尽量减少消耗，按照平均磁路长度和截面积周长之和最小的原则来设计磁芯尺寸，即
Lc+L＝2S/d+(2+π)d+πa (9)
在a确定的情况下，上式有最小值，计算得各参数大小为
Figure BDA0001589577220000074
因此在确定磁芯尺寸时，在同样满足输出电能要求的情况下，按照上式关系确定的尺寸，可以尽量减少耗材量，达到磁芯优化的目的。
b磁阻分析
为便于安装，在磁芯设计时，可选用两个C型或者U型磁芯。当磁芯接口处有气隙存在时，整个磁路的磁阻将会发生变化。
如果空气气隙D的长度较大，则气隙中磁场的磁力线会向外扩张，造成边缘扩散现象。气隙边缘的磁力线不是直线，而是向外凸出的，这就使气隙的有效面积大于磁芯的截面积，气隙越大，则这种边缘扩散现象越明显。只有当磁芯的截面积比气隙大很多时(D<0.2d且D<0.2h)，则边缘扩散可以忽略，而认为气隙中磁场分布和磁芯中相同。
由磁阻定义可知磁芯磁阻为
R1＝L/μ0μrS (11)
令δ＝2D，则气隙磁阻为
R2＝δ/μ0S0 (12)
其中S0为气隙有效面积。
当D较小时，不考虑边缘扩散，即认为S0＝S。当气隙D较大时，需考虑边缘扩散的影响，可在公式中加入修正系数k，公式变为
R＝δ/μ0(d+kδ)(h+kδ) (13)
式中k＝0.307/π，当截面积为正方形时，d＝h，气隙磁阻为
R＝δ/μ0(d+kδ)2 (14)
当截面积为圆形，D>0.4r时，需考虑边缘扩散作用。把圆的面积等效为正方形，即d2＝πr2，带入上式得
Figure BDA0001589577220000081
假设带有气隙的整个磁芯的相对磁导率为，则根据安培环路定理及磁路欧姆定律有
Figure BDA0001589577220000082
Figure BDA0001589577220000083
当S0≈S时，将磁通势代入磁通量关系式，可得相对磁导率为
Figure BDA0001589577220000084
因为一般情况下L/δ＜＜μr，所以整个磁路的相对磁导率大大降低，即磁芯达到饱和磁感应强度时所对应的磁化强度大大增加。
磁性材料的相对磁导率一般都很大(103～104)，当L/δ＝μr时，R1＝R2尽管气隙很窄，但却使整个磁路的磁阻增加了一倍。在磁通势不变的情况下，磁芯中的磁通量变为原来的一半，即磁感应强度变为原来的一半。因此在母线方波电流相同情况下，可以通过增加气隙宽度的方式来增加气隙磁阻，从而使整个磁路中的磁阻增大，磁通量减小，即磁感应强度减小。气隙磁阻的引入避免了磁芯过早的进入饱和状态，从而降低了磁芯损耗。因此在有气隙的磁芯中，磁芯进入饱和状态时的励磁电流较原来会有很大提高。
在母线较大电流情况下，通过在磁芯接口处增加气隙的方法，可以使磁芯工作在非饱和状态下，从而避免了过高尖峰电压的产生，有效地简化和保护了后端处理电路。
Figure BDA0001589577220000091
本发明实施例，根据设计的最大饱和电流可以求得气隙宽度δ。
步骤六，线圈匝数计算
根据
Figure BDA0001589577220000092
只要保证母排方波电流的数学函数波形上升沿和下降沿斜率一致，就可以实现母排电流对感应线圈取能的模拟。
Figure BDA0001589577220000093
根据电流函数的模拟，由公式
Figure BDA0001589577220000094
可以计算出二次次感应电压。感应电压的波形可以用如下数学函数代替，鉴定M＝1，有
y＝4500(cos(x))-cos(5x)-cos(7x)+cos(11x)+cos13(x)-cos(17x)-cos(19x)(21)
本发明实施例，根据matlab画出的波形，y的极大值是6.1，即母排电流会在二次侧感应出幅值是基波感应电压的6.1倍的尖顶波。根据正弦电流感应电压的公式
Figure BDA0001589577220000095
其中μeq＝157，等效矩形电压波15V，求得N取34匝。一次侧电流远大于二次侧，故带负载时的感应电压与空载相同。
负载要求：最大功率Pmax＝5W，额定功率2.5W，额定电压U＝12V，可得等效电阻R＝28.8Ω，电流I＝0.42A，考虑裕度，本发明实施例负载及处理电路电阻取20Ω。
Figure BDA0001589577220000096
负载功率7.2W>5W，满足负载的最大功率要求。
步骤七，线圈匝间绝缘设计
取能铁芯线圈采用的是变压器紫铜箔，外层缠绕的绝缘材料是聚酯薄膜，耐压水平达5.5kV，取能铁芯线圈两端的脉冲方波电压差ΔU＝30V，匝数N＝40，匝间的电压差为0.75V<<5.5kV，故取能线圈的匝间不会出现击穿的现象。
步骤八，仿真分析与性能测试
A，磁芯仿真建模
用Saber对取能装置进行电路的仿真。首先对磁芯建模，包括磁芯的B-H曲线、磁性的形状尺寸、线圈的匝数、线圈的杂散参数等等，然后对磁芯外加正弦电流源测试抗饱和性能。根据选用的磁芯进行材料参数设置，B-H曲线可以根据磁芯给定的曲线进行导入，并指定饱和磁感应强度和饱和磁场强度。
磁芯形状参数设置包括磁路长度，硅钢片厚度，叠片系数，磁芯的矩形截面参数。
一次侧绕组设置为n1＝1，二次侧绕组的匝数的值是根据所设计的输出电压确定的，绕组线径由所流过的电流有效值决定。此时，整个取能铁芯的建模已经完成。
B，磁芯空载仿真测试
正弦电流空载仿真测试
根据建立的模型，在磁芯一次侧加入工频正弦电流源，不断改变电流幅值，从100A～6000A不等，二次侧设置为空载输出，观察输出电压幅值与波形畸变程度。母排电流在100A～4500A时，输出电压为正弦波，当电流值增大为5000A时，磁芯在部分时间内已进入饱和状态，即磁芯中的磁通量变化缓慢，此时感应出的电动势几乎为零；但在母线方波电流过零点附近，磁芯中磁感应强度快速到达饱和，即磁芯中的磁通量变化很快，此时产生的感应电动势较大，试验结果如图6所示。
脉冲方波电流空载仿真测试
接下来对一次侧注入脉冲方波电流进行空载测试，方波电流的幅值为4500A，上升沿和下降沿设置为0.8ms。经仿真发现：空载电压幅值在30V附近，与理论计算结果保持一致
取能电路整体仿真测试
如图7所示，在空载取能电路后面接上信号处理模块，从左至右依次是依次整流电路、滤波电容、稳压电路、负载等效电路。考虑到负载功率较大，滤波电容要满足功率守恒定律，即
Figure BDA0001589577220000101
要使放电期间电压降落满足10％的要求，经仿真电路图如图8所示，本发明实施例选择电容10000uF。稳压输入电接100uF电容、输出接10uF电容构成一个DC/DC输出电路。
改变负载电阻值，仿真负载端输出电压的变化，负载电阻＞9Ω时，负载电压都稳定在12V，即取能装置可稳定输出的最大功率＝16W。负载功率与电压的关系近似满足
Figure BDA0001589577220000102
负载输出的功率曲线如图9所示。
当负载等效电阻设置为5Ω时，负载端电压如图5-22(红色)波形所示。由于一次侧电容不足以支撑负载的能量输出，两端电压在放电阶段已下降到零。
步骤九，性能测试及实物制作
根据取能装置空载输出电压波形，用一个IGBT全桥开关电路模拟产生一个双极性脉冲方波，脉宽和频率与取能电路整体仿真测试的脉宽和频率保持一致，用来测试电源处理模块的电气性能。
根据性能测试的电路图做出相应实物，并根据母排尺寸和绝缘强度进行外壳外形设计及材料选择
如图10所示，为取能装置实物安装示意图，取能装置安装在靠近换流阀电抗器旁的母排上，取能装置的气隙连接处的卡扣放在离母排最远的地方，减少母排对取能铁芯电场的影响，以防沿面闪络。取能装置的输出是通过左侧的电源处理模块连接到传感器上。通过在取能装置的圆柱面上安装两个卡扣支撑并固定整个装置。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.基于换流阀母排方波电流的取能装置设计方法，其特征在于：该方法包含如下步骤：
S1：提取换流阀母排方波电流关键参数；
S2：计算取能装置的线圈的功率特性；
S3：根据换流阀母排的形状选择取能装置的磁芯材料及形状，并分析计算出取能装置；
步骤S3中所述磁芯形状为U形环或圆环形；
步骤S3具体为：
S31：根据磁芯材料的磁导率，矫顽力，电阻率和饱和磁感应强度选择磁芯材料；
S32：对磁芯的磁阻以及磁饱和进行分析，并确定磁芯尺寸；
S33：计算取能装置的线圈匝数；
S34：设计取能装置的线圈匝间绝缘；
S4：对设计的取能装置进行仿真，并搭建试验平台对取能装置进行性能测试。
2.根据权利要求1所述的基于换流阀母排方波电流的取能装置设计方法，其特征在于：步骤S2具体包含如下步骤：
S21：计算取能装置的二次侧电压有效值；
S22：计算取能装置的二次侧功率特性。
3.根据权利要求1所述的基于换流阀母排方波电流的取能装置设计方法，其特征在于：步骤S32具体为：
S321：选取圆环形磁芯，假定磁芯工作在线性区域，计算磁芯磁导；
S322：计算刚进入饱和状态时候的最大励磁电流；
S323：按照平均磁路长度和截面积周长之和最小的原则来设计磁芯尺寸。
4.根据权利要求3所述的基于换流阀母排方波电流的取能装置设计方法，其特征在于：步骤S33中取能装置的线圈匝数满足：
Figure FDA0002292221980000011
其中，e为感应电势，n为线圈匝数，μeq为等效磁导率，w为铁芯内径与外径的宽度，s为铁芯的厚度，Im为励磁电流，l为铁心的平均磁路长度。
5.根据权利要求4所述的基于换流阀母排方波电流的取能装置设计方法，其特征在于：步骤S4具体为：
S41：根据磁芯参数对磁芯进行建模，并将磁芯接入激励源；
S42：将激励源设置为工频电流，并改变施加工频电流的幅值，对磁芯一次侧进行空载测试，测试并记录磁芯二次侧的输出电压幅值；
S43：将工频电流更换成固定幅值的方波电流，对磁芯一次侧进行空载测试，测试并记录磁芯二次侧的输出电压幅值；
S44：将磁芯二次侧接入信号处理模块构成取能电路，并接入负载等效电路；
S45：施加激励并改变负载等效电阻的阻值，测试负载端电压变化情况，并进行统计，得出结论；
S46：搭建试验平台，调试试验电路，对所设计的取能装置进行测试，获取真实环境下取能装置的性能表现。
6.根据权利要求5所述的基于换流阀母排方波电流的取能装置设计方法，其特征在于：所述信号处理模块包含依次连接的整流电路、滤波电容和稳压电路，所述整流电路连接至所述磁芯二次侧，所述稳压电路连接至所述负载等效电路。
7.根据权利要求1-6任一所述的设计方法制作的基于换流阀母排方波电流的取能装置，其特征在于：所述取能装置的磁芯呈对开口环形，分为一次侧磁芯和二次侧磁芯，且分别绕制有一次侧线圈和二次侧线圈，所述磁芯采用硅钢片制成，在两个开口处均设置有气隙片并通过弹簧卡簧压紧，所述取能装置用于高压线路中提取线路参数。
8.根据权利要求7所述的基于换流阀母排方波电流的取能装置，其特征在于：所述的一次侧线圈和二次侧线圈的线圈匝间绝缘采用聚酯薄膜绕制而成。
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