CN205749786U - 一种用于变压器局部放电检测的特高频传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于变压器局部放电检测的特高频传感器，其被设置于所述变压器内部，包括：传感器天线，其用于检测特高频信号；中空的连接杆，其一端与所述传感器天线连接，所述连接杆内设有信号线缆，所述信号线缆的一端与所述传感器天线连接；法兰盘，其套设于所述连接杆上，所述法兰盘被设置为其在连接杆轴向方向上的相对位置可调，所述法兰盘用于与变压器的充油阀或放油阀连接；手柄，其与所述连接杆的另一端连接，所述手柄上设有用于输出特高频信号的接头，所述接头与信号线缆的另一端连接。本实用新型可方便地应用在已经投运的变压器上，且与预埋特高频传感器的变压器相比同样具有检测灵敏度高、抗干扰能力强的效果。

Description

一种用于变压器局部放电检测的特高频传感器

技术领域

本实用新型涉及高压设备检测传感器，具体为一种用于变压器局部放电检测的特高频传感器。

背景技术

目前的大型电力变压器多为油浸式电力变压器，其绝缘结构为主要包括油、纸、纸板和其他固体绝缘的固体－油绝缘结构。虽然在设计上具有足够的电气强度和优良的机械性能，但是制造过程中的偶然因素会造成一些先天性局部缺陷，如气泡、裂缝、悬浮导电质点和电极毛刺等。正是这些缺陷会造成绝缘体内部或表面出现某些区域电场强度高于平均电场强度，当这些区域的击穿场强低于平均击穿场强时，将会首先发生放电，而其他区域仍保持绝缘特性，从而形成局部放电。长期的局部放电会导致变压器绝缘性能的持续劣化，最终发生绝缘击穿事故。为了及时发现变压器的局部放电，以对其进行必要的维护，需要对变压器进行局部放电检测。

研究表明，变压器内部的局部放电会产生一系列理化现象，如脉冲电流、电磁辐射、超声波、光信号以及绝缘油中气体组分的变化等。根据局部放电所表现的特征，人们研究出各种局部放电的检测方法，其中主要包括高频电流法、超声波法、油中气体分析法、特高频法等。这些方法中，特高频(ultra high frequency，UHF)检测法覆盖范围广、灵敏度高、抗干扰能力强，是近二十年来国内外局部放电检测领域研究的重点和热点。特高频检测法的原理是：当变压器内部的绝缘缺陷发生局放现象时，会向外界辐射出特高频电磁脉冲，并经由非完全屏蔽部位向外传播，通过对特高频电磁脉冲的检测，可准确判断是否存在局部放电现象并对放电源进行定位。

特高频检测法使用特高频传感器检测上述特高频电磁脉冲。由于变压器箱体对上述特高频电磁脉冲具有屏蔽效应，目前一般将特高频传感器装入变压器内部进行信号检测，优点是检测灵敏度高、抗干扰能力强。在变压器内部安装特高频传感器，需在变压器上开孔，故该方案多用于新投运的变压器，即在变压器设计、制作过程中设计手孔、预埋传感器；对于运行中的变压器，这种方案难以实施。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能方便应用在已经投运的变压器上的特高频传感器，且与预埋特高频传感器的变压器相比同样具有检测灵敏度高、抗干扰能力强的效果。

基于上述目的，本实用新型提供了一种用于变压器局部放电检测的特高频传感器，其被设置于所述变压器内部，包括：

传感器天线，其用于检测特高频信号；

中空的连接杆，其一端与所述传感器天线连接，所述连接杆内设有信号线缆，所述信号线缆的一端与所述传感器天线连接；

法兰盘，其套设于所述连接杆上，所述法兰盘被设置为其在连接杆轴向方向上的相对位置可调，所述法兰盘用于与变压器的充油阀或放油阀连接；

手柄，其与所述连接杆的另一端连接，所述手柄上设有用于输出特高频信号的接头，所述接头与信号线缆的另一端连接。

本实用新型的构思是利用变压器的充油阀或放油阀的通道将用于检测特高频信号的传感器天线放入变压器内部，不需要改变变压器结构即可方便地应用在已经投运的变压器上，且与预埋特高频传感器的变压器相比同样具有检测灵敏度高、抗干扰能力强的效果。

本实用新型的用于变压器局部放电检测的特高频传感器使用时，将传感器天线从变压器的充油阀或放油阀伸入变压器内部，并将法兰盘固定在变压器的充油阀或放油阀上，用手握住手柄调整法兰盘和连接杆在轴向方向上的相对位置，以调整传感器天线在变压器内部的位置至目标位置，最后通过手柄上的接头接收传感器天线检测到的特高频信号。

进一步地，本实用新型所述的用于变压器局部放电检测的特高频传感器中，所述传感器天线包括用于检测特高频信号的金属天线本体以及裹覆于金属天线本体外围的环氧树脂层。

上述方案中，传感器天线的本体由金属材料制成，其外围被环氧树脂层裹覆，这样不仅可以避免变压器内部的绝缘油跟传感器天线的直接接触，而且可以避免传感器天线在安装过程中由于磕碰受到损伤。

进一步地，本实用新型所述的用于变压器局部放电检测的特高频传感器中，所述连接杆的一端通过中空的连接器与所述传感器天线连接，所述连接器包括不等径的第一螺纹段和第二螺纹段，其中第一螺纹段与所述传感器天线连接，所述第二螺纹段与所述连接杆的一端连接。

上述方案中，通常所述连接器的第一螺纹段和第二螺纹段的螺纹旋向相反，连接器的非螺纹段表面可做滚花处理方便用力拧紧，两端可加密封圈。连接器的中空结构使得所述信号线缆可以穿过连接器。

进一步地，本实用新型所述的用于变压器局部放电检测的特高频传感器中，所述法兰盘包括法兰盘本体以及与所述法兰盘本体同轴连接的套筒，所述套筒上具有沿其径向方向开设的顶紧螺丝孔，顶紧螺丝对应设于该顶紧螺丝孔内，用于固定法兰盘在连接杆轴向方向上的相对位置。

上述方案中，所述法兰盘通过所述套筒套设于所述连接杆上，并在连接杆轴向方向上的相对位置可调；通过所述法兰盘本体与变压器的充油阀或放油阀连接；所述法兰盘本体的形状和尺寸可以根据不同型号的变压器相应设计；顶紧螺丝通过顶紧连接杆固定法兰盘在连接杆轴向方向上的相对位置。

更进一步地，上述用于变压器局部放电检测的特高频传感器中，所述套筒上还具有沿其径向方向开设的排气孔，排气螺钉对应设于该排气孔内。

上述方案中，所述排气孔用于在调整法兰盘和连接杆在轴向方向上的相对位置时调整变压器内部的气压。排气螺钉用于控制排气孔的开闭。

更进一步地，上述用于变压器局部放电检测的特高频传感器中，所述排气孔与排气螺钉之间设有密封圈。

进一步地，本实用新型所述的用于变压器局部放电检测的特高频传感器中，所述接头为N型接头。

更进一步地，前述用于变压器局部放电检测的特高频传感器中，所述顶紧螺丝为软质顶紧螺丝。

上述方案中，所述软质顶紧螺丝为用较软的材料制作的顶紧螺丝，这样可以避免顶紧螺丝顶紧连接杆时伤到连接杆的表面。通常顶紧螺丝制作成可手拧的形状，方便直接手拧。

本实用新型所述的用于变压器局部放电检测的特高频传感器具有以下优点：

1)不需要改变变压器结构即可方便地应用在已经投运的变压器上，节约改造费用和时间；

2)与预埋特高频传感器的变压器相比同样具有检测灵敏度高、抗干扰能力强的效果；

3)在有效检测特高频信号的基础上，安装拆解方便，经济实用。

附图说明

图1为本实用新型所述的用于变压器局部放电检测的特高频传感器在一种实施方式下的结构示意图。

图2为本实用新型所述的用于变压器局部放电检测的特高频传感器在一种实施方式下的金属天线本体的结构示意图。

图3为本实用新型所述的用于变压器局部放电检测的特高频传感器在一种实施方式下的连接器的结构示意图。

图4为本实用新型所述的用于变压器局部放电检测的特高频传感器在一种实施方式下的连接杆的结构示意图。

图5为本实用新型所述的用于变压器局部放电检测的特高频传感器在一种实施方式下的法兰盘的结构示意图。

图6为本实用新型所述的用于变压器局部放电检测的特高频传感器在一种实施方式下的排气螺钉的结构示意图。

图7为本实用新型所述的用于变压器局部放电检测的特高频传感器在一种实施方式下的顶紧螺丝的结构示意图。

图8为本实用新型所述的用于变压器局部放电检测的特高频传感器在一种实施方式下的手柄的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图及实施例进一步说明本实用新型所述的技术方案。

图1显示了本实施例的用于变压器局部放电检测的特高频传感器的结构，图2-图8分别显示了本实施例中金属天线本体、连接器、连接杆、法兰盘、排气螺钉、顶紧螺丝以及手柄的结构。

如图1所示，本实施例的用于变压器局部放电检测的特高频传感器包括传感器天线1、连接杆2、法兰盘3、手柄4以及连接器5，其中：

结合参考图2，传感器天线1包括用于检测特高频信号的金属天线本体11以及裹覆于金属天线本体11外围的环氧树脂层12；

结合参考图3和图4，连接杆2中空且表面整洁光滑，选用较硬材料制作，其具有足够的长度以使传感器天线1能伸到变压器内部目标位置，连接杆2的一端具有内螺纹，另一端具有外螺纹；连接器5为中空结构，包括不等径的第一螺纹段A和第二螺纹段B，其中第一螺纹段A为右旋螺纹，其与传感器天线1的内螺纹连接，第二螺纹段B为左旋螺纹，其与连接杆2的一端的内螺纹连接，连接器5两端加密封圈，连接器5的非螺纹段表面C做滚花处理方便用力拧紧；连接杆2内设有信号线缆，该信号线缆的一端穿过中空的连接器5与传感器天线1连接；

结合参考图5-图7，法兰盘3包括法兰盘本体31以及与法兰盘本体31同轴连接的套筒32；套筒32上具有沿其径向方向开设的顶紧螺丝孔，顶紧螺丝33为可手拧的软质顶紧螺丝，其对应设于该顶紧螺丝孔内；套筒32上还具有沿其径向方向开设的排气孔，排气螺钉34对应设于该排气孔内，排气孔与排气螺钉34之间设有密封圈35；套筒32套设于连接杆2上；法兰盘3在连接杆2轴向方向上的相对位置可调，顶紧螺丝33用于固定法兰盘31在连接杆2轴向方向上的相对位置；

结合参考图8，手柄4具有内螺纹，其与连接杆2的另一端的外螺纹连接，手柄4上设有用于输出特高频信号的接头41，该接头41为N型接头，其通过手柄内部和内螺纹与上述信号线缆的另一端连接。

请继续参考图1，本实施例的用于变压器局部放电检测的特高频传感器使用时，通过连接杆2将传感器天线1从变压器的充油阀或放油阀伸入变压器内部，并通过法兰盘本体31将法兰盘3固定在变压器的充油阀或放油阀上，松开顶紧螺丝33和排气螺钉34，用手握住手柄4调整法兰盘3和连接杆2在轴向方向上的相对位置，然后拧紧顶紧螺丝33和排气螺钉34，以调整并固定传感器天线1在变压器内部的位置至目标位置，最后通过手柄4上的接头41接收传感器天线1检测到的特高频信号。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于变压器局部放电检测的特高频传感器，其被设置于所述变压器内部，其特征在于，包括：

传感器天线，其用于检测特高频信号；

中空的连接杆，其一端与所述传感器天线连接，所述连接杆内设有信号线缆，所述信号线缆的一端与所述传感器天线连接；

法兰盘，其套设于所述连接杆上，所述法兰盘被设置为其在连接杆轴向方向上的相对位置可调，所述法兰盘用于与变压器的充油阀或放油阀连接；

手柄，其与所述连接杆的另一端连接，所述手柄上设有用于输出特高频信号的接头，所述接头与信号线缆的另一端连接。

2.如权利要求1所述的用于变压器局部放电检测的特高频传感器，其特征在于，所述传感器天线包括用于检测特高频信号的金属天线本体以及裹覆于金属天线本体外围的环氧树脂层。

3.如权利要求1所述的用于变压器局部放电检测的特高频传感器，其特征在于，所述连接杆的一端通过中空的连接器与所述传感器天线连接，所述连接器包括不等径的第一螺纹段和第二螺纹段，其中第一螺纹段与所述传感器天线连接，所述第二螺纹段与所述连接杆的一端连接。

4.如权利要求1所述的用于变压器局部放电检测的特高频传感器，其特征在于，所述法兰盘包括法兰盘本体以及与所述法兰盘本体同轴连接的套筒，所述套筒上具有沿其径向方向开设的顶紧螺丝孔，顶紧螺丝对应设于该顶紧螺丝孔内，用于固定法兰盘在连接杆轴向方向上的相对位置。

5.如权利要求4所述的用于变压器局部放电检测的特高频传感器，其特征在于，所述套筒上还具有沿其径向方向开设的排气孔，排气螺钉对应设于该排气孔内。

6.如权利要求5中所述的用于变压器局部放电检测的特高频传感器，其特征在于，所述排气孔与排气螺钉之间设有密封圈。

7.如权利要求1所述的用于变压器局部放电检测的特高频传感器，其特征在于，所述接头为N型接头。

8.如权利要求4所述的用于变压器局部放电检测的特高频传感器，其特征在于，所述顶紧螺丝为软质顶紧螺丝。