CN110927620A - 具有绕组变形和过电压在线监测传感器的套管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了具有绕组变形和过电压在线监测传感器的套管，主要包括导杆、若干层绝缘层、若干层电容屏、外绝缘套、传感器、传感器引线和末屏套管。本发明可用于变压器绕组过电压和变形检测。

Description

具有绕组变形和过电压在线监测传感器的套管

技术领域

本发明涉及变压器领域，具体是具有绕组变形和过电压在线监测传感器的套管。

背景技术

电力变压器尤其是大型变压器作为变电站核心设备，是电力系统中最重要的设备之一，其可靠运行是确保电网安全、稳定运行的关键。针对变压器的状态监测技术一直是国内外研究与工程运行的热点。实际运行中，由于各种外部或内部运行因素影响，变压器故障时有发生。本发明旨在针对其中的过电压侵入和绕组变形故障提供快速监测的新方法，从而有效避免故障导致的停电事故发生。

在变压器运行中，过电压原因导致变压器跳闸、运行损坏的故障案例不少。对于中性点不接地的分级绝缘变压器，当雷电波从线路侵入变电站到达变压器中性点，或在系统发生单相接地、非全相运行时，会产生较高的雷电过电压或工频过电压，对中性点绝缘构成威胁，甚至破坏中性点绝缘层并导致击穿。对变压器过电压水平的监测目前仍然缺乏成熟的技术和手段，传统的变压器过电压监测方式需要打开套管末屏，影响供电可靠性。

除了过电压对变压器造成的危害以外，据不完全统计，在变压器各类故障中，绕组变形故障占比最大。针对绕组变形故障，频率响应法被认为是经济、有效、重复性好、灵敏度高的方式,广泛应用于电力系统的测试项目中，同时该方法也被列入了行业标准。目前普遍采用的频率响应法为离线测试方法，这种方法需要变压器退出运行,无法在变压器正常工作时有效及时地获取绕组变化的状态,不能在线跟踪及发现绕组的变形故障。而基于脉冲耦合注入法的频率响应法可在变压器不停运的情况下在线监测绕组状态，其非接触、快速检测的特点使得其相比于扫频响应分析法更适用于在线的检测。但是，目前基于脉冲耦合注入的绕组检测方法，需要在变压器停运期间，在套管外部离线安装电容耦合传感器及适用于脉冲耦合注入的信号保护电路、电容分压电路，这样不仅增加了施工、检修人员的工程量，而且使得变压器设备周围的接线变得繁琐复杂。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，具有绕组变形和过电压在线监测传感器的套管，主要包括导杆、若干层绝缘层、若干层电容屏、外绝缘套、传感器、传感器引线、末屏套管、法兰和试验抽头引线。

所述导杆贯穿外绝缘套。

进一步，所述导杆为圆柱形油纸电容芯子，内部填充绝缘油。

所述若干层绝缘层和若干层电容屏依次交替包裹在导杆外围。

进一步，所述绝缘层为浸渍油纸。

进一步，所述电容屏为包裹有铝箔的电容极板。

按照导杆和电容屏的距离大小，将电容屏依次定义为第一末屏、第二末屏、第三末屏…、第N末屏。其中，第一末屏和导杆的距离最大。第N末屏和导杆的距离最小。

所述外绝缘套套设在第一末屏外侧。

所述外绝缘套侧壁具有连接末屏套管的通孔。

进一步，所述外绝缘套为瓷套。

所述传感器包括第一电极和第二电极。

所述第一电极为第二末屏或第三末屏。

所述第二电极为设置在第一末屏和第二末屏之间的金属电极。

所述传感器引线的一端和传感器电性连接，另一端通过末屏套管引出。

所述末屏套管通过外绝缘套侧壁通孔套接在外绝缘套上。

进一步，导杆、绝缘层和电容屏构成一个电容器。传感器和第一末屏构成一个电容器。

传感器和第一末屏构成低压臂，传感器和导杆构成高压臂。

进一步，所述试验抽头引线的一端连接第一末屏，另一端通过法兰引出。

具有绕组变形和过电压在线监测传感器的套管，主要包括导杆、若干层绝缘层、若干层电容屏、外绝缘套、传感器、传感器引线、末屏套管、法兰和试验抽头引线。

所述导杆贯穿外绝缘套。

进一步，所述导杆为圆柱形油纸电容芯子，内部填充绝缘油。

所述若干层绝缘层和若干层电容屏依次交替包裹在导杆外围。

进一步，所述绝缘层为浸渍油纸。

进一步，所述电容屏为包裹有铝箔的电容极板。

将最远离导杆的电容屏定义为第一末屏。

所述外绝缘套套设在第一末屏外侧。

所述外绝缘套侧壁具有连接末屏套管的通孔。

进一步，所述外绝缘套为瓷套。

所述传感器贴置在第一末屏的正上方或正下方。

所述传感器引线的一端和传感器电性连接，另一端通过末屏套管引出。

所述末屏套管通过外绝缘套侧壁通孔套接在外绝缘套上。

进一步，导杆、绝缘层和电容屏构成一个电容器。传感器和第一末屏构成一个电容器。

传感器和第一末屏构成低压臂，传感器和导杆构成高压臂。

进一步，所述试验抽头引线的一端连接第一末屏，另一端通过法兰引出。

具有绕组变形和过电压在线监测传感器的套管，主要包括导杆、若干层绝缘层、若干层电容屏、外绝缘套、传感器、传感器引线、末屏套管、法兰和试验抽头引线。

所述导杆贯穿外绝缘套。

进一步，所述导杆为圆柱形油纸电容芯子，内部填充绝缘油。

所述若干层绝缘层和若干层电容屏依次交替包裹在导杆外围。

进一步，所述绝缘层为浸渍油纸。

进一步，所述电容屏为包裹有铝箔的电容极板。

将最远离导杆的电容屏定义为第一末屏。

所述外绝缘套套设在第一末屏外侧。

所述外绝缘套侧壁具有连接末屏套管的通孔。

进一步，所述外绝缘套为瓷套。

所述传感器贴置在第一末屏和外绝缘套之间的空隙中。

所述传感器引线的一端和传感器电性连接，另一端通过末屏套管引出。

所述末屏套管通过外绝缘套侧壁通孔套接在外绝缘套上。

进一步，导杆、绝缘层和电容屏构成一个电容器。传感器和第一末屏构成一个电容器。

传感器和第一末屏构成低压臂，传感器和导杆构成高压臂。

进一步，所述试验抽头引线的一端连接第一末屏，另一端通过法兰引出。

本发明的技术效果是毋庸置疑的。本发明提出基于电容式套管内部电容芯子的结构，开发新型耦合结构传感的套管，基本思路是：在套管内加装耦合传感单元形成耦合电容，引出测量线，在套管外绝缘层靠近接地法兰位置附近配置传感接口，可外接后续采样电路等。为进一步开展变压器绕组变形和过电压的监测和状态感知，对新生产的变压器，可安装带有智能传感部件的高压电容式套管，而对已投入运行的旧变压器，仅需更换和该变压器套管具有相同设计参数的新套管，成本较低，具有可行性。铝箔与套管中心导杆以及中间所填充的电容极板构成一个电容器，同时传感器与末屏也构成了一个电容器。这样一来，不仅可实现脉冲信号耦合注入，而且传感器与套管末屏以及传感器与套管中心导杆分别构成了一块低压臂和高压臂。当有过电压入侵绕组时，可经由高低压臂分压之后由检测装置进行检测。综上所述，此传感器起到了两用的功效，在实际运用中应具有良好的应用前景，极大提高了对变压器状态监测工作的效率。

附图说明

图1为实施例1中套管和内置式传感器剖面图；

图2为实施例2中套管和内置式传感器剖面图；

图3为实施例3中套管和内置式传感器剖面图；

图4为传感器接口示意图；

图5为过电压监测示意图；

图6为绕组变形监测示意图；

图7为变压器电容式套管的电场分布仿真模型I；

图8为变压器电容式套管的电场分布仿真模型II；

图9为变压器电容式套管电场强度分布；

图10为传感部件的电场强度分布；

图11为变压器套管的等值电路模型；

图12为过电压监测的仿真电路模型；

图13为分压器分压比与频率的关系；

图14为分压器测量1.2/50us冲击电压的时域波形；

图15为分压器测量8/20us冲击电压的时域波形；

图16为分压器测量250/2500us冲击电压的时域波形；

图17为分压器的响应时间测试结果；

图18为变压器在0.5/50us过电压作用下的时域激励与响应波形；

图19为变压器在0.5/50us过电压作用获得的频率响应与扫频FRA曲线对比；

图20为变压器在1/50us过电压作用下的时域激励与响应波形；

图21为变压器在1/50us过电压作用获得的频率响应与扫频FRA曲线对比；

图22为实施例1的等值电路模型；

图23为基于脉冲耦合注入的变压器绕组变形检测仿真电路模型；

图24为注入激励电压；

图25为套管导杆耦合电压I；

图26为套管导杆耦合电压II；

图27为响应电流I；

图28为响应电流II；

图29为变压器在线脉冲频率响应与离线频率响应对比-线性模式；

图30为变压器在线脉冲频率响应与离线频率响应对比-对数模式；

图31为实施例2和实施例3等值电路模型；

图32为仿真电路图；

图33为不同脉冲注入位置对耦合至导杆处的激励信号影响

图34为套管内仿真结果；

图35为测试条件为(由末屏处注入脉冲信号)；

图36为测试条件为(由末屏外侧注入脉冲信号)；

图37为测试条件为(由末屏上方注入脉冲信号)；

图38为测试条件为(由末屏外侧注入脉冲信号)；

图中：导杆1、若干层电容屏2、外绝缘套3、末屏套管5、法兰6、第一末屏201、第二末屏202、第三末屏203、第二电极401、传感器4、传感器接口402、瓷伞裙套管10、变压器箱体11、耦合电容9、高压套管7和中性点套管8。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。

实施例1：

参见图1、图22，图23，具有绕组变形和过电压在线监测传感器的套管，主要包括导杆1、若干层绝缘层、若干层电容屏2、外绝缘套3、传感器、传感器引线、末屏套管5、法兰6和试验抽头引线。

所述导杆1贯穿外绝缘套3。

进一步，所述导杆1为圆柱形油纸电容芯子，内部填充绝缘油。

优选的，所述导杆1为导电杆。

所述若干层绝缘层和若干层电容屏2依次交替包裹在导杆1外围。

进一步，所述绝缘层为浸渍油纸。

进一步，所述电容屏2为包裹有铝箔的电容极板。

按照导杆和电容屏2的距离大小，将电容屏2依次定义为第一末屏201、第二末屏202、第三末屏203…、第N末屏。其中，第一末屏201和导杆的距离最大。第N末屏和导杆的距离最小。

所述外绝缘套3套设在第一末屏201外侧。

所述外绝缘套3侧壁具有连接末屏套管5的通孔。

进一步，所述外绝缘套3为瓷套。

所述传感器包括第一电极和第二电极401，也即包括正负两极。

所述第一电极为第二末屏202或第三末屏203。

所述第二电极为设置在第一末屏201和第二末屏202之间的金属电极。

所述传感器引线的一端和传感器电性连接，另一端通过末屏套管5引出。

所述末屏套管5通过外绝缘套3侧壁通孔套接在外绝缘套3上。

进一步，导杆1、绝缘层和电容屏2构成一个电容器。传感器和第一末屏201构成一个电容器，即耦合电容9。两个电容器可以实现脉冲信号耦合注入。

传感器和第一末屏201构成低压臂，传感器和导杆1构成高压臂。

进一步，所述试验抽头引线的一端连接第一末屏201，另一端通过法兰6引出。

实施例2：

参见图2、图31，图32，具有绕组变形和过电压在线监测传感器的套管，主要包括导杆1、若干层绝缘层、若干层电容屏2、外绝缘套3、传感器4、传感器引线、末屏套管5、法兰6和试验抽头引线。

所述导杆1贯穿外绝缘套3。

进一步，所述导杆1为圆柱形油纸电容芯子，内部填充绝缘油。

所述若干层绝缘层和若干层电容屏2依次交替包裹在导杆1外围。

进一步，所述绝缘层为浸渍油纸。

进一步，所述电容屏2为包裹有铝箔的电容极板。

将最远离导杆的电容屏2定义为第一末屏201。

所述外绝缘套3套设在第一末屏201外侧。

所述外绝缘套3侧壁具有连接末屏套管5的通孔。

进一步，所述外绝缘套3为瓷套。

所述传感器4贴置在第一末屏201的正上方或正下方。

所述传感器引线的一端和传感器电性连接，另一端通过末屏套管5引出。

所述末屏套管5通过外绝缘套3侧壁通孔套接在外绝缘套3上。

进一步，导杆1、绝缘层和电容屏2构成一个电容器。传感器4和第一末屏201构成一个电容器，即耦合电容9。两个电容器可以实现脉冲信号耦合注入。

传感器4和第一末屏201构成低压臂，传感器4和导杆1构成高压臂。

进一步，所述试验抽头引线的一端连接第一末屏201，另一端通过法兰6引出。

实施例3：

参见图3、图31，图32，具有绕组变形和过电压在线监测传感器的套管，主要包括导杆1、若干层绝缘层、若干层电容屏2、外绝缘套3、传感器4、传感器引线、末屏套管5、法兰6和试验抽头引线。

所述导杆1贯穿外绝缘套3。

进一步，所述导杆1为圆柱形油纸电容芯子，内部填充绝缘油。

所述若干层绝缘层和若干层电容屏2依次交替包裹在导杆1外围。

进一步，所述绝缘层为浸渍油纸。

进一步，所述电容屏2为包裹有铝箔的电容极板。

将最远离导杆的电容屏2定义为第一末屏201。

所述外绝缘套3套设在第一末屏201外侧。

所述外绝缘套3侧壁具有连接末屏套管5的通孔。

进一步，所述外绝缘套3为瓷套。

所述传感器4贴置在第一末屏201和外绝缘套3之间的空隙中。

所述传感器引线的一端和传感器电性连接，另一端通过末屏套管5引出。末屏套管5引出引线的通孔记为传感器接口402。

所述末屏套管5通过外绝缘套3侧壁通孔套接在外绝缘套3上。

进一步，导杆1、绝缘层和电容屏2构成一个电容器。传感器4和第一末屏201构成一个电容器，即耦合电容9。两个电容器可以实现脉冲信号耦合注入。

传感器4和第一末屏201构成低压臂，传感器4和导杆1构成高压臂。

进一步，所述试验抽头引线的一端连接第一末屏201，另一端通过法兰6引出。

套管和变压器箱体11法兰连接。

实施例4：

一种利用实施例1、2或3公开的具有绕组变形和过电压在线监测传感器的套管进行过电压和绕组变形监测的实验，主要步骤如下：

1)为套管内传感器施加脉冲，通过导杆1、绝缘层和电容屏2形成的电容器、传感器4和第一末屏201形成耦合脉冲。

2)绕组变形监测：传感器监测和输出耦合脉冲的响应信号，对以上时域波形进行时频变换，获得绕组的频率响应曲线，并与变压器绕组在交流扫频信号作用下获得的FRA曲线进行对比，从而得到绕组变形与否或者变形程度的结果。

过电压监测：当有过电压入侵绕组时，可经由高低压臂分压之后由传感器监测，并输出到上位机进行数据处理。

实施例5：

参见图5至图30，一种验证实施例1公开的具有绕组变形和过电压在线监测传感器的套管的实验，主要步骤如下：

1)参见图5和图6，对一台110kV变压器的高压侧电容式套管进行建模仿真，图中包括高压套管7和中性点套管8。基于有限元分析软件建立套管的1:1模型，在静电场求解器中仿真套管的电场强度分布情况。进一步，所述套管为瓷伞裙套管10。

根据图4中电容芯子和绝缘层的布置方式，110kV套管等值电路模型如图11所示。

套管的等值电路模型由若干个串联的单元构成，每个单元由套管电容C_bn，体积电阻R_sn和沿面电阻R_pn组成。由于套管芯子层很薄，忽略了杂散电感的影响。一般而言，110kV及以上电压等级电容式套管的层间电容和电势差设计为相等。

套管层间电容C_bn的计算公式如式(1)所示，

式中，ε_r是绝缘材料的相对介电常数，l_n是第n层电容芯子层的长度，r_n是第n层电容芯子层的半径。

体积电阻R_sn可以采用同轴圆柱导体的辐向电阻公式计算，如式(2)所示，

式中，ρ是绝缘材料的电阻率，l_n和r_n含义同式(1)。

R_pn表示套管电容芯子层和外部绝缘介质的沿面电阻，其阻值通常达10⁶–10⁷Ω的范围。110kV电容式套管由33层电容芯子构成，文献表明，用于电路仿真的电容芯子层数是精确度和复杂度的折中。仿真研究采用5层套管等值电路模型进行研究。另外需要说明的是，套管的等值电路模型中的套管末屏应当设置为接地。

2)首先，仿真了套管正常运行下的电场强度分布情况，认为套管导杆施加的工频电压处于峰值89kV时，求解域内处处合成电场强度最大，高压套管7正常运行时的电场强度分布如图9所示，具有较高幅值的电场强度分布主要集中在每层电容芯子顶端和最后几层电容芯子之间的介质，并且套管电场强度最大点出现在电容末屏顶端，为49.7kV/cm(峰值)。仿真电场强度分布与数值量级均与文献的结果较为一致，验证了模型建立及仿真的正确性。

3)对变压器高压电容式套管加装简易的传感部件接口后进行仿真，仍然得到导杆施加工频电压峰值时刻的电场强度分布。仿真设置的传感部件接口由外部金属接口和芯，以及绝缘介质构成，其余模型设置和仿真条件保持不变。电场强度分布仿真结果如图10所示，结果表明，套管传感部件的加装并不会极大地改变高压套管7内部电场强度分布趋势，套管内部具有较高幅值电场强度分布仍然主要集中在导杆与第一层电极之间和每层电容芯子顶端，电场强度最大点仍位于电容末屏顶端，为67.5kV/cm(峰值)。

图9和图10还表明，套管正常运行时，传感器部件安装位置附近空气表面的最大电场强度幅值约为0.28kV/cm(峰值)；而加装传感器部件后的套管，其安装位置附近传感器与外瓷套贴合面的电场强度发生畸变，但是空气表明的最大电场强度幅值约为1.1kV/cm(峰值)，低于极不均匀间隙的击穿场强3.35kV/cm(峰值)，表明安装套管传感部件并不会影响套管的正常运行。

4)基于套管传感部件测量变压器过电压的仿真分析

对110kV变压器套管及变压器绕组进行建模，如图12所示，在套管倒数第二层电容屏上配置一个电容，作为过电压传感器的低压臂。对该过电压传感器进行AC扫描分析，获得电容分压器分压比的工作频带，如图13所示。由此可见，过电压传感器的分压比约为8400，工作频带下限为100Hz，工作频带上限可达10MHz以上。

对图12所示电路模型开展瞬态分析，仿真传感器监测几种典型的冲击电压波的情况，试验结果如图14至图16所示。图14为1.2/50us冲击电压波形的测量情况，上图为输入至整个模型的电源波形，下图为过电压传感器测量到的波形；图15为8/20us冲击电压波形的测量情况，上图为输入至整个模型的电源波形，下图为过电压传感器测量到的波形；图16为250/2500us冲击电压波形的测量情况，上图为输入至整个模型的电源波形，下图为过电压传感器测量到的波形。由图14至图16可见，该过电压传感器均能较好地响应以上典型冲击电压波形。图17为分压器响应时间的仿真测试结果，绿色波形为输入的冲击电压，上升时间1ns，红色波形为分压器的输出电压，上升时间5ns，表明其暂态响应特性较好。

5)基于过电压特性的变压器绕组变形检测的仿真分析

对基于暂态过电压的变压器绕组变形检测方法进行建模与仿真，仿真模型如图12所示，将变压器的激励电源用不同波形参数的冲击电压代替。分别仿真了0.5/50us和1/50us两种冲击电压作为变压器的过电压激励源，开展了瞬态仿真分析，获得了变压器高压绕组的激励和响应时域信号，分别如图18和图20所示。对以上时域波形进行时频变换，获得绕组的频率响应曲线，并与变压器绕组在交流扫频信号作用下获得的FRA曲线进行对比，分别如图19和图21所示。可发现由过电压获得的频率响应与绕组本身的频率响应基本重合，证实了由过电压激励绕组获得的频率响应可有效反映绕组的状态，间接证实了基于过电压特性的绕组变形检测方法的可行性。

6)基于脉冲耦合注入的变压器绕组变形检测的仿真分析

对基于脉冲耦合注入的变压器绕组变形检测方法进行建模与仿真，其等值电路图如图22所示，仿真电路模型如图23所示，在套管传感部件接口处注入高压纳秒级脉冲信号，脉冲幅值1000V，脉冲宽度800ns，上升/下降沿均为30ns，波形为近似方波，分别测量变压器注入激励电压、套管导杆耦合电压与响应电流波形，如图24至图28所示。可发现套管导杆耦合电压幅值为120V，不会对变压器正常运行造成明显影响。对注入激励电压和响应电流波形进行傅里叶变换，构建了变压器的在线脉冲频率响应曲线，如图29和图30所示，图29和图30也展示了该变压器的离线频率响应曲线，在线频率响应与绕组本身的频率响应虽然不重合，但两条曲线趋势接近，谐振峰谷的频率分布基本一致，证实了由耦合注入脉冲方式获得的频率响应也可有效反映绕组的状态，间接证实了该方法的可行性。另外，两条曲线的增益差异主要由套管的容抗特性引起，并且，在线脉冲频率响应曲线的低频段和离线频率响应曲线的低频段存在显著差异，也可由套管的电容特性解释。

实施例6：

参见图31至图38，一种验证实施例2和实施例3中公开的具有绕组变形和过电压在线监测传感器的套管的实验，主要步骤如下：

1)建立等值电路图，如图31所示，仿真电路模型如图32所示，在套管传感部件接口处注入高压纳秒级脉冲信号，脉冲幅值1000V，脉冲宽度800ns，上升/下降沿均为30ns，波形为近似方波，分别测量变压器注入激励电压、套管内各层电容屏响应电流波形，如图22所示。可发现套管内各层电容屏均可以响应出脉冲电压信号，由此证明该方案可以在将脉冲信号引入套管内部，进而进入变压器绕组。

2)此外，为了验证加装传感器后，套管内正常运行的高压不会对传感器造成损坏，进行仿真，如图33所示，在导杆施加幅值220kV过电压，观察过电压经过电容芯子分压以后耦合至每一层中的电压信号，根据仿真结果显示，电压信号由内及外依次衰减，耦合至倒数三层的电压幅值依次为12kV、9kV、7.5kV。由此可估算出若在倒数三层安装传感器，分压比分别约为15.7、22、31.4。因此可以将传感器安装在最外侧，电压仅为7.5kV，可以通过加装TVS管保证传感器不被损坏。

3)有效性测试：

测试平台包括1台高压纳秒脉冲发生器，10kv油纸式电容套管内部导杆及其电容极板，注入保护电路，示波器，50欧负载电阻。测试改变脉冲不同的注入位置，分别从末屏处注入脉冲信号、从末屏外侧注入脉冲信号。观察第二种与第三种方案的导杆内部所耦合的激励信号大小。

在测试的波形中，从上至下依次为：脉冲发生器所输出的电压信号，经注入保护电路注入传感器的电压信号，在导杆末端所测得耦合信号。

由图35和图36所示：整个测试的时域响应速度较快，注入套管内的波形基本完好无损。响应信号幅值约为15V左右，所包含的频率成分较为丰富，为后续的傅里叶分析大大地扩展了分析频段。传感器安装方式对于实验结果影响并不大。

为了验证本实验方法的可重复性，并排除偶然性。在24h以后，开展了一次重复实验，重复实验的结果如图37和图38所示。

由重复实验结果可知：本发明具有可重复性，且重复实验的结果和第一次实验结果保持一致，进一步验证了本发明的有效性。

综上，仿真分析了该传感器既可主动向绕组传递激励信号用于绕组变形的检测，又可智能化感知绕组的过电压信号，实现了变压器绕组状态检测和故障跟踪的智能化、便捷化。离线实验则证明了基于此传感器的脉冲频率响应分析法的可实施性。此发明将为变压器在线监测提供更为精准、可靠的测试手段。

Claims (10)

1.具有绕组变形和过电压在线监测传感器的套管，其特征在于，主要包括导杆(1)、若干层绝缘层、若干层电容屏(2)、外绝缘套(3)、传感器、传感器引线和末屏套管(5)；

所述导杆(1)贯穿外绝缘套(3)。

所述若干层绝缘层和若干层电容屏(2)依次交替包裹在导杆(1)外围；

按照导杆和电容屏(2)的距离大小，将电容屏(2)依次定义为第一末屏(201)、第二末屏(202)、第三末屏(203)…、第N末屏；其中，第一末屏(201)和导杆的距离最大；第N末屏和导杆的距离最小；

所述外绝缘套(3)套设在第一末屏(201)外侧；

所述外绝缘套(3)侧壁具有连接末屏套管(5)的通孔；

所述传感器包括第一电极和第二电极(401)；

所述第一电极为第二末屏(202)或第三末屏(203)；

所述第二电极为设置在第一末屏(201)和第二末屏(202)之间的金属电极；

所述传感器引线的一端和传感器电性连接，另一端通过末屏套管(5)引出；

所述末屏套管(5)通过外绝缘套(3)侧壁通孔套接在外绝缘套(3)上。

2.根据权利要求1所述的具有绕组变形和过电压在线监测传感器的套管，其特征在于：导杆(1)、绝缘层和电容屏(2)构成一个电容器；传感器和第一末屏(201)构成一个电容器；传感器和第一末屏(201)构成低压臂，传感器和导杆(1)构成高压臂。

3.具有绕组变形和过电压在线监测传感器的套管，其特征在于：主要包括导杆(1)、若干层绝缘层、若干层电容屏(2)、外绝缘套(3)、传感器(4)、传感器引线和末屏套管(5)；

所述导杆(1)贯穿外绝缘套(3)；

所述若干层绝缘层和若干层电容屏(2)依次交替包裹在导杆(1)外围；

将最远离导杆的电容屏(2)定义为第一末屏(201)；

所述外绝缘套(3)套设在第一末屏(201)外侧；

所述外绝缘套(3)侧壁具有连接末屏套管(5)的通孔；

所述传感器(4)贴置在第一末屏(201)的正上方或正下方；

所述传感器引线的一端和传感器电性连接，另一端通过末屏套管(5)引出；

所述末屏套管(5)通过外绝缘套(3)侧壁通孔套接在外绝缘套(3)上。

4.具有绕组变形和过电压在线监测传感器的套管，其特征在于：主要包括导杆(1)、若干层绝缘层、若干层电容屏(2)、外绝缘套(3)、传感器(4)、传感器引线和末屏套管(5)；

所述导杆(1)贯穿外绝缘套(3)；

所述若干层绝缘层和若干层电容屏(2)依次交替包裹在导杆(1)外围；

将最远离导杆的电容屏(2)定义为第一末屏(201)；

所述外绝缘套(3)套设在第一末屏(201)外侧；

所述外绝缘套(3)侧壁具有连接末屏套管(5)的通孔；

所述传感器(4)贴置在第一末屏(201)和外绝缘套(3)之间的空隙中；

所述传感器引线的一端和传感器电性连接，另一端通过末屏套管(5)引出；

所述末屏套管(5)通过外绝缘套(3)侧壁通孔套接在外绝缘套(3)上。

5.根据权利要求3或4所述的具有绕组变形和过电压在线监测传感器的套管，其特征在于：导杆(1)、绝缘层和电容屏(2)构成一个电容器；传感器(4)和第一末屏(201)构成一个电容器；传感器(4)和第一末屏(201)构成低压臂，传感器(4)和导杆(1)构成高压臂。

6.根据权利要求1、3或4所述的具有绕组变形和过电压在线监测传感器的套管，其特征在于：所述导杆(1)为圆柱形油纸电容芯子，内部填充绝缘油。

7.根据权利要求1、3或4所述的具有绕组变形和过电压在线监测传感器的套管，其特征在于：所述外绝缘套(3)为瓷套。

8.根据权利要求1、3或4所述的具有绕组变形和过电压在线监测传感器的套管，其特征在于，所述绝缘层为浸渍油纸。

9.根据权利要求1、3或4所述的具有绕组变形和过电压在线监测传感器的套管，其特征在于：所述电容屏(2)为包裹有铝箔的电容极板。

10.根据权利要求1、3或4所述的具有绕组变形和过电压在线监测传感器的套管，其特征在于：还包括法兰(6)和试验抽头引线；

所述试验抽头引线的一端连接第一末屏(201)，另一端通过法兰(6)引出。

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