CN107091853A - 一种变压器绕组检测加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变压器绕组检测加热装置，包括加热元件、加热模块、温度传感器和套筒，所述加热模块上设有加热元件嵌套槽、温度传感器插孔和套筒插孔，所述套筒内设有与导电杆配合的螺纹。本装置既能适配多种变压器导电杆尺寸同时减小制作成本，降低携带重量并且安装卸下方便，能够整合温度测量的加热装置，具有重要的工程实用价值。

Description

一种变压器绕组检测加热装置

技术领域

本发明属于变压器检测领域，涉及一种变压器绕组检测加热装置。

背景技术

变压器绕组是变压器的主要组成部分，它是变压器磁场建立、能量转换的关键器件。绕组材质影响变压器的电气、机械、发热性能。不同变压器绕组材质也将导致变压器经济、技术性能的差异。目前，部分制造厂家生产铝材质绕组变压器，但是由于铜铝材质特性上的差异，铝绕组变压器本身存在着性能上的不足，给使用人员带来了巨大的安全隐患和经济损失。因此需要一套能检测变压器内部绕组材质的设备。

目前流行的检测方法有对变压器直接破坏取样检测、X射线法检测、声速法检测、计算变压器电气参数估计材质、测量绕组温升曲线等方法，然而这些方法或对变压器产生不可逆破坏，或测量结果不准确或操作繁杂，因此在实际工作应用中并不实用。而在此背景下设计的基于热电效应原理的变压器绕组材质检测方法(CN201510598390)，不需要对变压器进行破坏，操作简便，只需要通过螺纹在变压器三相接头其中一个相接头导电杆始端设置PTC加热装置，以达到通过导电杆传热，直到对整个绕组加热的目的，从而得到绕组中的热电势值，并以此判断变压器绕组内部材质。

其中，导电杆作为安装于变压器顶部，起连接变压器线圈引出线与外线作用的部件，由于变压器容量不同，所需要承载的电流大小不同以及所需要承受的机械载荷不同的原因，其型号和尺寸也有不同。市面上常见的变压器导电杆直径尺寸有φ12、φ16、φ20、φ24、φ30、φ33，而且每家变压器厂家的制作工艺不同可能使得其螺纹形状间距不同，使得导电杆型号数量更多。在进行测验时，为了达到更好的加热和传热效果，需要将加热模块和导电杆紧密结合，目前采用的思路是用螺纹将加热装置与导电杆相连接。

目前所设计的加热装置如专利号为CN201510598390.1“基于热电效应的变压器绕组材质鉴别方法”的专利和专利号为CN201620701836.9“一种变压器绕组材质智能诊断装置”的专利和专利号为201610521971.X“一种实现绕组两端温度差异的变压器温升装置及方法”均是采用这种思路。其设计的加热模块主体形状为长方体，长宽高分别为90*80*75毫米。长方体中间留有一螺孔，螺纹与变压器导电杆匹配。

这种结构的缺点有：1、在测量多台不同型号的变压器时，由于其所带的导电杆尺寸不同， 需要配备多个成套加热装置，制作成本巨大；2、加热装置为全金属制造，重量较大，测量的变压器型号越多，所需要携带的加热装置数量越大，其总重量越可观，给检测人员带来极大的困难和不便；3、在安装和卸下加热装置时，由于采用螺纹连接，不停地旋转加热装置既有可能破坏连线，又费时费力；4、在加热完毕后，由于温度较高，不能马上取下加热模块，需要等待较长时间进行冷却，在测量多台变压器时，极大地增加了测量间隔，降低了测量效率；5、以前的加热装置并没有考虑整合温度测量步骤，在测量时需要用红外测量仪或手持热电偶温度计人工进行测量，并进行手工记录温度，持续时间长，给检测人员带来不便，且人工记录的数据有偏差，和实时数据有延时。

因此，在加热模块能对绕组进行有效加热和传热的前提下，设计一种既能适配多种变压器导电杆尺寸同时减小制作成本，降低携带重量并且安装卸下方便，能够整合温度测量的加热装置，具有重要的工程实用价值。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种变压器绕组检测加热装置。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种变压器绕组检测加热装置，包括加热元件、加热模块、温度传感器和套筒，所述加热模块上设有加热元件嵌套槽、温度传感器插孔和套筒插孔，所述套筒与导电杆配合。

进一步，还包括设置在加热模块两侧的把手。

进一步，所述加热模块与把手可拆卸连接。

进一步，所述套筒插孔的四周均匀分布有二到四个加热元件嵌套槽。

进一步，所述套筒插孔的四周均匀分布有二到四个温度传感器插孔。

进一步，所述温度传感器为热电偶温度计。

进一步，所述加热元件为PTC陶瓷恒温加热片。

本发明的有益效果在于：

1、这种新型的加热装置结构简单，在检测多台变压器时，操作简易、不存在安全隐患。

2、使用范围广。针对不同的变压器相接头，更换其内部套筒型号，来匹配各种导电杆，进而能对各型变压器绕组进行鉴别。

3、降低测量成本。本发明装置结构简单、成本低廉；方法操作简便，方便现场测量，只需要配备不同型号的套筒，从而避免携带多个不同的加热装置，节约了大量的人力、物力、财力，能显著提高工作效率，降低测量成本，便于推广应用。

4、区别于以前整个加热装置通过螺纹连接在导电杆上，安装卸下的旋转极易破坏加热装 置的连线，现行装置通过嵌套套筒间接加热，既不影响传热效率，在安装卸下过程中没有旋转动作，降低了破坏导线的风险。

5、区别于以前需要等待完全冷却才能取下加热模块，现行加热装置由于加热模块与变压器相对分离，在加热完毕后插入把手即可将加热模块提起，即可进行下一台变压器的测量，省时省力，且提高了测量效率。

6、测量温度时不用检测人员手持温度计，而是加设了热电偶插孔，通过导线就可将温度实时输入计算机与收集到的热电势进行同步处理。

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为本发明加热模块的结构示意图；

图2为图1的前视图；

图3为图2的左视图；

图4为图2沿A-A的剖视图；

图5为本发明套筒的结构示意图；

图6为本发明的装配示意图。

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至6所示，PTC加热模块部分的加热模块5整体尺寸为94×84×75毫米，上方设有两个PTC加热片嵌套槽，规格为56×56×7毫米，用于插入PTC热源；本实施例PTC热源为PTC陶瓷恒温加热片1，两个温度传感器插孔，尺寸为φ8×30毫米，用于插入温度传感器2，其尺寸适配于市面上大多数热电偶和热电阻传感器，测量中所得到的温度数据通过数据线传输如电脑，与得到的热电势实时进行同步处理；下部设有套孔为光孔用于嵌套套筒4，尺寸为φ42×50；左右两端对称地设有两个φ12×15的螺纹孔3，用于在测量完毕后插入把手直接将加热模块5提起，既避免了以前需要手动卸下从而接触高温带来的危险，又减少了等待加热装置降温的时间，减少了测量间隙，增加了测量效率。整个加热模块5的热源为2片PTC陶瓷恒温加热片，型号选择220V/260℃/300W。

内部套筒4部分外径统一为42毫米，适配于加热模块5的套孔的孔径，而内部螺纹孔孔径则根据变压器导电杆7的直径进行设计。根据市面上常见的导电杆规格，套筒内孔径设置为如下规格：φ12、φ16、φ20、φ24、φ30、φ33。

使用本发明装置进行测量时，按如下步骤进行：

(1)将适配于导电杆直径的套筒4通过螺纹与导电杆7进行连接；

(2)将外部加热模块5安装在套筒4上；

(3)连接外部其余导线，进行测量；

(4)测量结束后，将把手插入加热装置左右两侧的把手孔内，直接提起加热模块5，可用于下次测量。

本装置能在不用制作和携带多个成套加热装置的前提下仅通过更换内部套筒就能达到测量不同型号变压器的目的，整合了温度测量步骤，不用人工手持测量，通过内置的热电偶温度计将温度传送至计算机进行实时处理，新的结构避免了安装卸下的旋转动作，降低了破坏导线的风险。由于嵌套套筒将加热模块和变压器进行了相对隔绝，在测量完毕后可以直接通过把手将加热模块取下，避免了以前需要等待冷却的时间。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本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 (7)

1.一种变压器绕组检测加热装置，其特征在于：包括加热元件、加热模块、温度传感器和套筒，所述加热模块上设有加热元件嵌套槽、温度传感器插孔和套筒插孔，所述套筒与导电杆配合。

2.根据权利要求1所述的一种变压器绕组检测加热装置，其特征在于：还包括设置在加热模块两侧的把手。

3.根据权利要求2所述的一种变压器绕组检测加热装置，其特征在于：所述加热模块与把手可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的一种变压器绕组检测加热装置，其特征在于：所述套筒插孔的四周均匀分布有二到四个加热元件嵌套槽。

5.根据权利要求1所述的一种变压器绕组检测加热装置，其特征在于：所述套筒插孔的四周均匀分布有二到四个温度传感器插孔。

6.根据权利要求1所述的一种变压器绕组检测加热装置，其特征在于：所述温度传感器为热电偶温度计。

7.根据权利要求1所述的一种变压器绕组检测加热装置，其特征在于：所述加热元件为PTC陶瓷恒温加热片。