CN217005974U - 一种非接触式电力变压器油位测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种非接触式电力变压器油位测量装置，包括测量管、测量组件、外柱体、内柱体和压力传感器，测量管的下端浸入至电力变压器油内，测量组件包括外柱体、内柱体和压力传感器，外柱体的下段设置在测量管内，内柱体的下段设置在测量通孔内，压力传感器用于检测测量管内的气体压强；本实用新型通过下移内内柱体，将测量管内的变压器油挤出至电力变压器内部，从而使得测量管内部的液位与电力变压器内部的液位之间存在液位差，压力感应器可以检测到压力变化，根据压力变压获得电力变压器的液位，测量组件不会与变压器油接触，不会对变压器油造成污染，同时可以避免在拆卸测量组件时将部分变压器油带出。

Description

一种非接触式电力变压器油位测量装置

技术领域

本实用新型涉及电力设备领域，具体涉及一种非接触式电力变压器油位测量装置。

背景技术

电力变压器是一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压（电流）变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压（电流）的设备。

因此电力变压器是发电厂和变电所的主要设备之一，变压器的作用是多方面的不仅能升高电压把电能送到用电地区，还能把电压降低为各级使用电压，以满足用电的需要。

电力变压器的基础构造是由绕在同一铁芯上的两个或两个以上的线圈绕组组成，绕组之间是通过交变磁场而联系着并按电磁感应原理工作，现阶段的变压器中灌注有变压器油，采用变压器油具有以下优点：

变压器油具有比空气高得多的绝缘强度，不仅可提高绝缘强度，而且还可免受潮气的侵蚀。

运行时产生的热量使靠近铁芯和绕组的油受热膨胀上升，通过油的上下对流，热量通过散热器散出，保证变压器正常运行。

由于变压器油导热性能好，且在电弧的高温作用下能分解出大量气体，产生较大压力，从而提高了介质的灭弧性能，使电弧很快熄灭。

因此，为了保证电力变压器的正常工作，需要保证变压器油的使用量，使得线圈绕组长期全部浸入在变压器油内。

现阶段对于变压器油的液位监控采用较多的有：

1、固定连接的液位检测装置，即将液位检测装置与变压器固定连接，此种方式需要每个变压器均安装一个检测装置。

2、可拆卸的液位检测装置，即只需要一个检测装置及可以实现多个变压器的检测，但是现阶段大多是接触式的，即需要将检测装置与变压器油接触，此方法的确定时会导致检测装置带出部分变压器油，同时可能会对变压器油造成污染，并且每次检查后均需要对检测装置进行清洁。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是接触式液位检测装置会造成变压器油的污染，且在检测后需要对检测装置进行清洁，目的在于提供一种非接触式电力变压器油位测量装置，解决了检测过程中对变压器油的污染和多次清洁检测装置的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种非接触式电力变压器油位测量装置，包括：

测量管，其具有下端和上端，所述测量管与电力变压器的壳体连接，且所述测量管的下端设置在所述电力变压器内，并浸入至电力变压器油内，所述测量管的上端设置在所述电力变压器外部；

测量组件，其设置在所述电力变压器外部，且所述测量组件与所述测量管的上端可拆卸连接，所述测量组件包括：

外柱体，其具有下端和上端，所述外柱体的下段设置在所述测量管内，所述外柱体内设置有与其同轴的测量通孔；

内柱体，其具有下端和上端，所述内柱体的下段设置在所述测量通孔内，且所述内柱体可沿所述测量通孔上下移动；

压力传感器，其固定设置在所述内柱体的下端端面，并用于检测所述测量管内的气体压强。

可选地，所述外柱体的外侧面与所述测量管的内侧面动密封连接，所述内柱体的外侧面与所述测量通孔的内侧面动密封连接。

优选地，所述外柱体的外侧面与所述测量管的内侧面滑动密封连接，所述测量通孔的内侧面设置有内螺纹，所述内柱体的外侧面设置有与所述测量通孔适配的外螺纹，所述内柱体与所述测量通孔通过螺纹动密封连接。

可选地，所述测量管的下端设置有多个恒压通孔，所述测量管的下端与所述电力变压器的壳体的内侧面固定连接，所述恒压通孔位于电力变压器油的液面之下。

进一步，所述测量组件还包括：

外套筒，其具有上端和下端，所述外套筒套装在所述外柱体外，且所述外套筒与所述外柱体同轴设置，所述外套筒的上端与所述外柱体的上端固定连接，所述外套筒的内侧面与所述外柱体的外侧面之间设置有内间隙，所述外套筒的内侧面设置有内螺纹；

所述测量管的上端设置在所述外套筒与所述外柱体的内间隙内，且所述测量管的上端的外侧面设置有与所述外套筒适配的外螺纹，所述测量管与所述外套筒通过螺纹连接。

可选地，所述内间隙的底面设置有内环形橡胶圈，所述测量管的上端与所述内环形橡胶圈相接，并对所述内环形橡胶圈施加向上的作用力。

进一步，所述测量装置还包括固定筒，其具有上端和下端，所述电力变压器的壳体上设置有连通所述电力变压器内部和外部的通孔，所述固定筒设置在所述通孔内，且所述固定筒的外侧面与所述通孔的内侧面密封固定连接；

所述固定筒的下端与所述测量管的外侧面固定密封连接，所述固定筒的上段与所述测量管的外侧面之间设置有外间隙，所述固定筒的内侧面设置有内螺纹；

所述外套筒的下端设置在所述外间隙内，且所述外套筒的下端的外侧面设置有与所述固定筒适配的外螺纹，所述外套筒与所述固定筒通过螺纹连接。

可选地，所述外间隙的底面设置有外环形橡胶圈，所述外套筒的下端与所述外环形橡胶圈相接，并对所述外环形橡胶圈施加向下的作用力。

更进一步，所述测量装置还包括激光测距仪，其固定安装在所述内柱体的上端，所述激光测距仪的测距点朝向所述外柱体的上端端面，且所述激光测距仪的测距方向与所述内柱体的中轴线平行设置，所述激光测距仪用于检测所述内柱体的上端与所述外柱体的上端端面之间的距离。

具体地，所述激光测距仪的数量、所述压力传感器的数量均至少为3个；

所述测量管还包括堵头，所述堵头用于在不连接所述测量组件时，封堵所述测量管的上端。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本实用新型通过在电力变压器的内部设置一个常驻的测量管，并在需要进行测量时，将测量组件安装在测量管上，通过下移内内柱体，将测量管内的变压器油挤出至电力变压器内部，从而使得测量管内部的液位与电力变压器内部的液位之间存在液位差，从而使得安装在内柱体下端的压力感应器可以检测到压力变化，从而可以根据压力变压获得电力变压器的液位，并且在操作的过程中，测量管内部的变压器油与测量组件之间间隔有空气，因此测量组件不会与变压器油接触，不会对变压器油造成污染，同时可以避免在拆卸测量组件时将部分变压器油带出。

附图说明

附图示出了本实用新型的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本实用新型的原理，其中包括了这些附图以提供对本实用新型的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。

图1是根据本实用新型所述的一种非接触式电力变压器油位测量装置的结构示意图。

图2是根据本实用新型所述的测量组件的仰视图。

图3是根据本实用新型所述的一种非接触式电力变压器油位测量装置的工作示意图。

图4是根据本实用新型所述的测量组件的结构示意图。

附图标记：100-电力变压器，101-变压器油，1-测量管，11-恒压通孔，2-外柱体，21-测量通孔，22-外套管，3-内柱体，4-压力传感器，5-内环形橡胶圈，6-固定筒，7-外环形橡胶圈，8-激光测距仪。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本实用新型的限定。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

本实用新型需要改变内柱体3的位置来改变测量管1内的变压器油101位，并通过压力传感器4检测压力，然后根据内柱体3的位置、压力的值来对电力变压器100内部的变压器油101的液位进行确定。

在实际中，可以设置多个参考变压器，并在参考电力变压器100内注入不同液位的变压器油101，然后将本实用新型中的油位测量装置安装在参考变压器上，通过对参考变压器的液位对应的压力进行多次测量并确认，可以得到内柱体3的位置、压力与液位的对照表。

本实用新型不对上述实验标定过程进行阐述，本领域技术人员可以在有限次的使用中获得相关的对照表。

实施例一

本实施例提供一种非接触式电力变压器油位测量装置，包括测量管1、测量组件、外柱体2、内柱体3和压力传感器4，

如图1所示，测量管1具有下端和上端，测量管1与电力变压器100的壳体连接，且测量管1的下端设置在电力变压器100内，并浸入至电力变压器油101内，测量管1的上端设置在电力变压器100外部。

如图1和图2所示，测量组件设置在电力变压器100外部，且测量组件与测量管1的上端可拆卸连接，在需要对电力变压器100内的油位进行测量时，将测量组件安装在测量管1上，完成测量后，可以将测量组件拆卸。

为了避免因为测量管1上端的开放而导致对变压器油101进行污染，测量管1还包括堵头。

堵头用于在不连接测量组件时，封堵测量管1的上端，即在将测量组件从测量管1上拆除后，将堵头安装在测量管1上，实现电力变压器100内部与外部的密封隔绝。

本实施例中测量组件包括外柱体2、内柱体3和压力传感器4。

外柱体2具有下端和上端，外柱体2的下段设置在测量管1内，外柱体2内设置有与其同轴的测量通孔21，即如图所示，外柱体2其实为一个管状结构。

内柱体3具有下端和上端，内柱体3的下段设置在测量通孔21内，且内柱体3可沿测量通孔21上下移动，内柱体3与外柱体2同轴设置，且内柱体3可以沿外柱体2上下移动，并通过内柱体3在外柱体2的上下移动，来改变测量管1内的液位，如图3所示，测量管1内的液位降低，测量管1与电力变压器100的位置之间便存在液位差，从而使得测量管1内的压力变大，然后通过将压力传感器4固定设置在内柱体3的下端端面，用于检测测量管1内的气体压强。

通过对测量管1内的气体压强的检测，再结合对照表，即可以获得电力变压器100的油位。

为了在上下移动内柱体3的时候可以改变测量管1内的气压，需要保证密封性，即外柱体2的外侧面与测量管1的内侧面动密封连接，内柱体3的外侧面与测量通孔21的内侧面动密封连接。

在本实施例中，测量组件不与变压器油101接触，从而可以有效的避免对变压器油101造成污染，或者将变压器油101带出变压器100，也可以在完成一次测量后，不需要对测量组件进行清洁。

实施例二

本实施例是针对实施例一的一种优选，其他的结构跟实施例一种的结构相同，在本实施例中，外柱体2的外侧面与测量管1的内侧面滑动密封连接。即安装时，直接将外柱体2插入至测量管1内，外柱体2滑入至测量管1内，并密封。

测量通孔21的内侧面设置有内螺纹，内柱体3的外侧面设置有与测量通孔21适配的外螺纹，内柱体3与测量通孔21通过螺纹动密封连接。即，内柱体3与外柱体2之间通过螺纹连接，通过转动内柱体3，可以改变内柱体3和外柱体2的相对位置关系，从而改变测量管1内的液位。

另外，为了使测量管1与电力变压器100连接更稳定，本实施例中在测量管1的下端设置有多个恒压通孔11，测量管1的下端与电力变压器100的壳体的内侧面固定连接，恒压通孔11位于电力变压器油101的液面之下。

通过将测量管1的两端均与电力变压器100的壳体进行连接，从而使连接更加稳定。

实施例三

本实施例是对测量组件的进一步优化，在实施例一和实施例二中，直接将内柱体3插入至外柱体2内，可能存在密封不严的情况，从而导致内柱体3在下移的过程中，测量管1内的空气出现了泄露，导致气压测量不准，从而使液位测量不准确，因此本实施例中的测量组件还包括外套筒。

如图1、图2和图4所示，外套筒具有上端和下端，外套筒套装在外柱体2外，且外套筒与外柱体2同轴设置，外套筒的上端与外柱体2的上端固定连接，外套筒的内侧面与外柱体2的外侧面之间设置有内间隙，外套筒的内侧面设置有内螺纹；

测量管1的上端设置在外套筒与外柱体2的内间隙内，且测量管1的上端的外侧面设置有与外套筒适配的外螺纹，测量管1与外套筒通过螺纹连接。

内间隙的底面设置有内环形橡胶圈5，测量管1的上端与内环形橡胶圈5相接，并对内环形橡胶圈5施加向上的作用力。

通过将测量管1的上端卡入至外套筒和外柱体2之间，并通过螺纹提供预警力实现测量管1上端与内环形橡胶圈5的密封接触，从而使得内间隙的内侧和外侧密封，避免了空气的泄露。

上述进行了一级防泄露，本实施例还提供二级防泄露，即测量装置还包括固定筒6。

固定筒6具有上端和下端，电力变压器100的壳体上设置有连通电力变压器100内部和外部的通孔，固定筒6设置在通孔内，且固定筒6的外侧面与通孔的内侧面密封固定连接；

固定筒6的下端与测量管1的外侧面固定密封连接，固定筒6的上段与测量管1的外侧面之间设置有外间隙，固定筒6的内侧面设置有内螺纹；

外套筒的下端设置在外间隙内，且外套筒的下端的外侧面设置有与固定筒6适配的外螺纹，外套筒与固定筒6通过螺纹连接。

外间隙的底面设置有外环形橡胶圈7，外套筒的下端与外环形橡胶圈7相接，并对外环形橡胶圈7施加向下的作用力。

将外套筒卡入在固定筒6与测量筒之间，并通过螺纹提供预警力实现外套筒的上端与外环形橡胶圈7的密封接触，从而使得外间隙的内侧和外侧密封，避免了空气的泄露。

通过上述两级密封的结构，有效对的避免了测量筒可能出现的空气泄露，有效的增加了测量的准确性。

实施例四

从上述实施例中可以看出，气体压强的值与测量筒内的油位的高低有极大的关系，同时测量筒内的油位的高低又被内柱体3的上下位置影响，因此为了实现测量的稳定性，测量装置还包括激光测距仪8。

激光测距仪8固定安装在内柱体3的上端，激光测距仪8的测距点朝向外柱体2的上端端面，且激光测距仪8的测距方向与内柱体3的中轴线平行设置，激光测距仪8用于检测内柱体3的上端与外柱体2的上端端面之间的距离。

通过激光测距仪8对内柱体3相对于外柱体2的下移量进行测量，可以准确安装对照表内的值获得电力变压器100的油位。

另外，激光测距仪8和压力传感器4均可能出现故障，因此本实施例中激光测距仪8的数量、压力传感器4的数量均至少为3个。

以3个为例：

通过3个激光测距仪8读取距离，若3个读数其中一个与另外两个不相同，则以另外两个为准，证明其中一个出现故障。

压力传感器4的工作原理类似。

如果设置更多的电子元件，可以参照对比进行准确性确认。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本实用新型，而并非是对本实用新型的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述实用新型的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种非接触式电力变压器油位测量装置，其特征在于，包括：

测量管（1），其具有下端和上端，所述测量管（1）与电力变压器（100）的壳体连接，且所述测量管（1）的下端设置在所述电力变压器（100）内，并浸入至电力变压器油（101）内，所述测量管（1）的上端设置在所述电力变压器（100）外部；

测量组件，其设置在所述电力变压器（100）外部，且所述测量组件与所述测量管（1）的上端可拆卸连接，所述测量组件包括：

外柱体（2），其具有下端和上端，所述外柱体（2）的下段设置在所述测量管（1）内，所述外柱体（2）内设置有与其同轴的测量通孔（21）；

内柱体（3），其具有下端和上端，所述内柱体（3）的下段设置在所述测量通孔（21）内，且所述内柱体（3）可沿所述测量通孔（21）上下移动；

压力传感器（4），其固定设置在所述内柱体（3）的下端端面，并用于检测所述测量管（1）内的气体压强。

2.根据权利要求1所述的一种非接触式电力变压器油位测量装置，其特征在于，所述外柱体（2）的外侧面与所述测量管（1）的内侧面动密封连接，所述内柱体（3）的外侧面与所述测量通孔（21）的内侧面动密封连接。

3.根据权利要求2所述的一种非接触式电力变压器油位测量装置，其特征在于，所述外柱体（2）的外侧面与所述测量管（1）的内侧面滑动密封连接，所述测量通孔（21）的内侧面设置有内螺纹，所述内柱体（3）的外侧面设置有与所述测量通孔（21）适配的外螺纹，所述内柱体（3）与所述测量通孔（21）通过螺纹动密封连接。

4.根据权利要求1所述的一种非接触式电力变压器油位测量装置，其特征在于，所述测量管（1）的下端设置有多个恒压通孔（11），所述测量管（1）的下端与所述电力变压器（100）的壳体的内侧面固定连接，所述恒压通孔（11）位于电力变压器油（101）的液面之下。

5.根据权利要求1所述的一种非接触式电力变压器油位测量装置，其特征在于，所述测量组件还包括：

外套筒，其具有上端和下端，所述外套筒套装在所述外柱体（2）外，且所述外套筒与所述外柱体（2）同轴设置，所述外套筒的上端与所述外柱体（2）的上端固定连接，所述外套筒的内侧面与所述外柱体（2）的外侧面之间设置有内间隙，所述外套筒的内侧面设置有内螺纹；

所述测量管（1）的上端设置在所述外套筒与所述外柱体（2）的内间隙内，且所述测量管（1）的上端的外侧面设置有与所述外套筒适配的外螺纹，所述测量管（1）与所述外套筒通过螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的一种非接触式电力变压器油位测量装置，其特征在于，所述内间隙的底面设置有内环形橡胶圈（5），所述测量管（1）的上端与所述内环形橡胶圈（5）相接，并对所述内环形橡胶圈（5）施加向上的作用力。

7.根据权利要求5所述的一种非接触式电力变压器油位测量装置，其特征在于，还包括固定筒（6），其具有上端和下端，所述电力变压器（100）的壳体上设置有连通所述电力变压器（100）内部和外部的通孔，所述固定筒（6）设置在所述通孔内，且所述固定筒（6）的外侧面与所述通孔的内侧面密封固定连接；

所述固定筒（6）的下端与所述测量管（1）的外侧面固定密封连接，所述固定筒（6）的上段与所述测量管（1）的外侧面之间设置有外间隙，所述固定筒（6）的内侧面设置有内螺纹；

所述外套筒的下端设置在所述外间隙内，且所述外套筒的下端的外侧面设置有与所述固定筒（6）适配的外螺纹，所述外套筒与所述固定筒（6）通过螺纹连接。

8.根据权利要求7所述的一种非接触式电力变压器油位测量装置，其特征在于，所述外间隙的底面设置有外环形橡胶圈（7），所述外套筒的下端与所述外环形橡胶圈（7）相接，并对所述外环形橡胶圈（7）施加向下的作用力。

9.根据权利要求1所述的一种非接触式电力变压器油位测量装置，其特征在于，还包括激光测距仪（8），其固定安装在所述内柱体（3）的上端，所述激光测距仪（8）的测距点朝向所述外柱体（2）的上端端面，且所述激光测距仪（8）的测距方向与所述内柱体（3）的中轴线平行设置，所述激光测距仪（8）用于检测所述内柱体（3）的上端与所述外柱体（2）的上端端面之间的距离。

10.根据权利要求9所述的一种非接触式电力变压器油位测量装置，其特征在于，所述激光测距仪（8）的数量、所述压力传感器（4）的数量均至少为3个；

所述测量管（1）还包括堵头，所述堵头用于在不连接所述测量组件时，封堵所述测量管（1）的上端。

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