CN219831286U - 一种安装于配电变压器油位计上的局放传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种安装于配电变压器油位计上的局放传感器，油位计设于配电变压器油位计孔内，所述油位计外端口处设有防爆阀，所述油位计外端和防爆阀之间设有局放传感器室、上盖、局放传感器及调理电路模块，所述局放传感器室为金属材质的筒形结构，其下端开口供油位计上端插入，所述上盖固定于局放传感器室的上开口，所述防爆阀固定于上盖的上开口；所述局放传感器和调理电路模块位于局放传感器室内部。本实用新型可对配电变压器内部局放信号实施长期监测，有利于发现绝缘状态下降的早期征兆。
Description
技术领域
本实用新型涉及配电变压器技术领域，尤其是涉及一种安装于配电变压器油位计上的局放传感器。
背景技术
局部放电是反映高压电气设备绝缘状态的重要指标。当变压器产生局部放电时，伴随着畸变的电磁波、超声波等物理和化学现象，可以通过特高频、高频以及超声波检测方法测量到该信号，但受元器件成本等因素的影响，配电变压器的局部放电一直没有实现在线监测的能力。
当运行中的10kV配电变压器内部产生局部放电时，一般通过监测油色谱指标和通过安装在铁芯、夹件接地线上的高频电流传感器进行局放判定，该传感器价格较高。而当局放产生时，会存在畸变的高压电场，并在变压器外壳、连接金属表面产生电荷，通过耦合电容方法测量局放产生的电荷，从而获取局放所产生的脉冲信号，该方法称为暂态地电压法（TEV）。
发明内容
发明目的：为了克服背景技术的不足，本实用新型的请求公开一种安装于配电变压器油位计上的局放传感器，通过局放传感器中的环形铜箔与局放传感器内部环状金属表面间形成耦合电容来测量该信号，达到对局放信号进行测量的目的。
技术方案：本实用新型所公开的安装于配电变压器油位计上的局放传感器，油位计设于配电变压器油位计孔内，所述油位计外端口处设有防爆阀，所述油位计外端和防爆阀之间设有局放传感器室、上盖、局放传感器及调理电路模块，所述局放传感器室为金属材质的筒形结构，其下端开口供油位计上端插入，所述上盖固定于局放传感器室的上开口，所述防爆阀固定于上盖的上开口；所述局放传感器和调理电路模块位于局放传感器室内部。
进一步的，所述局放传感器室内壁底部为环状金属表面，所述局放传感器为TEV传感器，所述TEV传感器采用2层PCB板，其上部为环状铜箔，下部为环状基板，通过环状基板与环状金属表面接触，形成耦合电容，所述局放传感器在测量时串联有测量电容。
进一步的，所述局放传感器通过塑料材质的螺钉与局放传感器室固定。
进一步的，所述环状基板采用FR4材料。
进一步的，所述调理电路模块位于局放传感器上方与其连接，包括滤波模块、放大模块及检波模块，所述局放传感器室表面设有输出接头，所述调理电路模块通过输出接头连接外部处理电路。
进一步的，所述局放传感器和调理电路模块为一体式结构。
进一步的，所述外部处理电路包括信号采集模块和控制模块。
进一步的，所述防爆阀与上盖通过螺纹固定，连接处设有密封圈。
进一步的，所述上盖对局放传感器的外壁进行包围，连接处设有密封圈，通过螺栓实现固定。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点为：
（1）与配电变压器油位计进行一体化设计，利用配电变压器内部局放产生时，在金属上感应的电荷，通过耦合电容进行测量，且易于安装且不影响配电变压器的运行；
（2）采用内置的调理电路模块，对信号进行降频处理，降低了传输信号的频率，从而降低了对采样频率的要求；
（3）可对配电变压器内部局放信号实施长期监测，有利于发现绝缘状态下降的早期征兆。
附图说明
图1为本实用新型整体剖视图；
图2为本实用新型局放传感器室三视图；
图3为本实用新型局放传感器主视图和俯视图；
图4为本实用新型测量原理图；
图5为本实用新型电路模块图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步的说明。
如图1所示的安装于配电变压器油位计上的局放传感器，油位计1设于配电变压器油位计孔内，所述油位计1外端口处设有防爆阀2，所述油位计1外端和防爆阀2之间设有局放传感器室3、上盖4、局放传感器5及调理电路模块6，所述局放传感器室3为金属材质的筒形结构，其下端开口供油位计1上端插入，所述上盖4固定于局放传感器室3的上开口，所述防爆阀2固定于上盖4的上开口；所述局放传感器5和调理电路模块6位于局放传感器室3内部。
如图1所示，所述防爆阀2与上盖4通过螺纹固定，连接处设有密封圈，所述上盖4对局放传感器5的外壁进行包围，连接处设有密封圈，通过螺栓实现固定。
如图2所示，所述局放传感器室3内壁底部为环状金属表面301。
如图3所示，所述局放传感器5为TEV传感器，通过塑料材质的外六角平头螺钉与局放传感器室3固定。所述TEV传感器采用2层PCB板，其上部为环状铜箔，下部为环状基板，环状基板不同材料的介电常数及基板的厚度与最终形成的耦合电容值相关，本实例中基板采用FR4材料，厚度1.6mm。
通过环状基板与环状金属表面301接触，形成耦合电容C1，所述局放传感器5在测量时串联有测量电容C2，本实例中C2的电容值取200pF，取C2两端的电压信号。测量原理如图4所示。
所述调理电路模块6位于局放传感器5上方与其连接，也可将局放传感器5和调理电路模块6制为一体式结构。
所述调理电路模块6包括滤波模块、放大模块及检波模块，对所感应的局放信号进行滤波、放大及检波，以降低传输的频带。
所述局放传感器室3表面设有输出接头302，所述调理电路模块6通过输出接头302连接外部处理电路，所述外部处理电路包括信号采集模块和控制模块，如图5所示。
TEV传感器输出端与调理电路模块输入端间采用IPEX线进行连接，使用IPEX线或同轴电缆连接调理电路输出端和SMA输出接头，采用50Ω同轴电缆从SMA接头传输至外部处理电路。
Claims (9)
1.一种安装于配电变压器油位计上的局放传感器，油位计（1）设于配电变压器油位计孔内，所述油位计（1）外端口处设有防爆阀（2），其特征在于：所述油位计（1）外端和防爆阀（2）之间设有局放传感器室（3）、上盖（4）、局放传感器（5）及调理电路模块（6），所述局放传感器室（3）为金属材质的筒形结构，其下端开口供油位计（1）上端插入，所述上盖（4）固定于局放传感器室（3）的上开口，所述防爆阀（2）固定于上盖（4）的上开口；所述局放传感器（5）和调理电路模块（6）位于局放传感器室（3）内部。
2.根据权利要求1所述的安装于配电变压器油位计上的局放传感器，其特征在于：所述局放传感器室（3）内壁底部为环状金属表面（301），所述局放传感器（5）为TEV传感器，所述TEV传感器采用2层PCB板，其上部为环状铜箔，下部为环状基板，通过环状基板与环状金属表面（301）接触，形成耦合电容（C1），所述局放传感器（5）在测量时串联有测量电容（C2）。
3.根据权利要求1所述的安装于配电变压器油位计上的局放传感器，其特征在于：所述局放传感器（5）通过塑料材质的螺钉与局放传感器室（3）固定。
4.根据权利要求2所述的安装于配电变压器油位计上的局放传感器，其特征在于：所述环状基板采用FR4材料。
5.根据权利要求1所述的安装于配电变压器油位计上的局放传感器，其特征在于：所述调理电路模块（6）位于局放传感器（5）上方与其连接，包括滤波模块、放大模块及检波模块，所述局放传感器室（3）表面设有输出接头（302），所述调理电路模块（6）通过输出接头（302）连接外部处理电路。
6.根据权利要求1所述的安装于配电变压器油位计上的局放传感器，其特征在于：所述局放传感器（5）和调理电路模块（6）为一体式结构。
7.根据权利要求5所述的安装于配电变压器油位计上的局放传感器，其特征在于：所述外部处理电路包括信号采集模块和控制模块。
8.根据权利要求1所述的安装于配电变压器油位计上的局放传感器，其特征在于：所述防爆阀（2）与上盖（4）通过螺纹固定，连接处设有密封圈。
9.根据权利要求1所述的安装于配电变压器油位计上的局放传感器，其特征在于：所述上盖（4）对局放传感器（5）的外壁进行包围，连接处设有密封圈，通过螺栓实现固定。
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