一種外置式變壓器uhf局放傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種外置式變壓器UHF局放傳感器，屬于電廠和變電站的油浸式變壓器局部放電監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電力變壓器是電力系統(tǒng)大型關(guān)鍵設(shè)備之一，其故障主要由雷擊過(guò)電壓、操作過(guò)電壓、短時(shí)大電流等因素造成。同時(shí)，變壓器內(nèi)部初期的絕緣缺陷也是導(dǎo)致故障的重要原因。變壓器內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)主要是油紙組合絕緣，局部放電是促使油紙絕緣老化并發(fā)展到擊穿的重要因素。因此，通過(guò)對(duì)變壓器內(nèi)部局部放電監(jiān)測(cè)可以正確判斷變壓器的絕緣狀態(tài)。
[0003]局部放電是指在電場(chǎng)作用下，絕緣物質(zhì)局部區(qū)域被擊穿的電氣放電現(xiàn)象。絕緣體內(nèi)部或表面某些區(qū)域內(nèi)絕緣強(qiáng)度的不均勻?qū)е略搮^(qū)域電場(chǎng)嚴(yán)重畸變，電場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)高于平均電場(chǎng)強(qiáng)度，因此在這樣的區(qū)域中就首先會(huì)發(fā)生放電，而其他區(qū)域仍然保持絕緣的特性，這就形成了局部放電。被氣體包圍的導(dǎo)體附近發(fā)生的局部放電，稱為電暈；發(fā)生在絕緣體表面的局部放電，稱為表面局部放電，發(fā)生在絕緣體內(nèi)部的局部放電，稱為內(nèi)部局部放電。
[0004]由此可見(jiàn)，局部放電既是變壓器絕緣劣化的重要原因，又是其重要征兆。因此對(duì)變壓器內(nèi)部的局部放電進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)能夠及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部絕緣的固有缺陷和長(zhǎng)期導(dǎo)致的局部隱患。為了加強(qiáng)對(duì)電力變壓器絕緣情況的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能力，各種變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)技術(shù)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始發(fā)展，近年來(lái)超高頻監(jiān)測(cè)法也越來(lái)越多的應(yīng)用于變壓器的局部放電監(jiān)測(cè)技術(shù)中。雖然電力變壓器內(nèi)部復(fù)雜的絕緣結(jié)構(gòu)使得局部放電產(chǎn)生的超高頻電磁波產(chǎn)生的強(qiáng)烈的折反射，為超高頻監(jiān)測(cè)發(fā)應(yīng)用于電力變壓器局部放電在線監(jiān)測(cè)帶來(lái)很大困難，但由于超高頻監(jiān)測(cè)法具有靈敏度高，信息豐富，抗干擾能力強(qiáng)，定位方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)，該方法得到了各國(guó)學(xué)著的高度重視和廣泛研究。盡管目前還沒(méi)有針對(duì)超高頻監(jiān)測(cè)法提出的IEC標(biāo)準(zhǔn)，特別是超高頻監(jiān)測(cè)情況下對(duì)放電量的標(biāo)定仍然存在巨大的理論難題，然而，通過(guò)各國(guó)學(xué)著不斷地對(duì)超高頻監(jiān)測(cè)法作出的系統(tǒng)研究，讓我們看到了超高頻監(jiān)測(cè)法應(yīng)用于工程實(shí)踐的光明前景。
[0005]目前超高頻傳感器已經(jīng)非常廣泛地應(yīng)用于變壓器的在線監(jiān)測(cè)，發(fā)展也非常迅速，雖然各個(gè)廠家的產(chǎn)品各有特點(diǎn)，但是基本原理和采用的技術(shù)手段大致相同。傳感器基本有人孔式和油閥式兩種，內(nèi)部天線直接和變壓器油接觸，然后通過(guò)同軸電纜連接至局放IED，再通過(guò)通信線連接至后臺(tái)。但是目前這兩種傳感器存在以下多種缺點(diǎn):
[0006](I)傳感器安裝復(fù)雜，一般人孔式傳感器都需要在變壓器注油前安裝到變壓器人孔上，變壓器一旦運(yùn)行無(wú)法安裝。油閥式是可以在老站改造中使用，但是安裝相當(dāng)復(fù)雜，需要先排油，會(huì)存在變壓器油浪費(fèi)；
[0007]( 2 )傳統(tǒng)傳感器直接和變壓器油接觸，會(huì)影響原來(lái)變壓器內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度分布，存在新的局放隱患；
[0008](3)存在漏油隱患，傳統(tǒng)傳感器需要和人孔法蘭，變壓器排油閥法蘭對(duì)接，一旦售后調(diào)試員操作不當(dāng)，法蘭接口存在漏油風(fēng)險(xiǎn)；
[0009](4)空氣可能帶入變壓器油，對(duì)于油閥式傳感器安裝過(guò)程中存在空氣進(jìn)入變壓器內(nèi)部的風(fēng)險(xiǎn)，增加變壓器內(nèi)部新的局放點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可外置、單獨(dú)、帶電安裝，靈敏度不低于內(nèi)置安裝的變壓器UHF局放傳感器；進(jìn)一步地，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種位置可調(diào)節(jié)、通用性較強(qiáng)的變壓器UHF局放傳感器；更進(jìn)一步地，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供防水、耐腐蝕，使用年限長(zhǎng)的變壓器UHF局放傳感器。
[0011]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種外置式變壓器UHF局放傳感器，包括一個(gè)底面開(kāi)口的長(zhǎng)方體金屬外殼，屏蔽保護(hù)層設(shè)置于所述金屬外殼的底面，所述屏蔽保護(hù)層上有一個(gè)供信號(hào)通過(guò)的狹長(zhǎng)縫隙，天線安裝于所述金屬外殼的空腔中，所述天線與信號(hào)輸出接頭相連，所述信號(hào)輸出接頭固定于所述金屬外殼的一端。
[0012]本實(shí)用新型安裝固定后穩(wěn)定可靠地貼著變壓器人孔的法蘭邊，所述屏蔽保護(hù)層能夠屏蔽外部干擾信號(hào)進(jìn)入所述外置式變壓器UHF局放傳感器的內(nèi)部，同時(shí)該結(jié)構(gòu)能夠密封本實(shí)用新型和法蘭之間的間隙，所述屏蔽保護(hù)層中間的縫隙用于和法蘭縫隙對(duì)接。
[0013]該實(shí)用新型的工作原理為:當(dāng)變壓器內(nèi)部產(chǎn)生局部放電，則會(huì)產(chǎn)生超高頻(UHF)電磁波信號(hào)，由于變壓器本體是金屬體，電磁波只能通過(guò)法蘭縫隙或者油箱縫隙傳輸?shù)阶儔浩鞅倔w以外，一旦UHF信號(hào)通過(guò)法蘭縫隙傳輸出去，并通過(guò)所述屏蔽保護(hù)層中間的縫隙進(jìn)入所述外置式變壓器UHF局放傳感器內(nèi)，則所述天線捕捉到信號(hào)，再通過(guò)同軸電纜傳輸?shù)骄址臝ED，IED經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理，計(jì)算出放電強(qiáng)度，放電次數(shù)，總放電次數(shù)，再通過(guò)RS485送至主控室的后臺(tái)，后臺(tái)系統(tǒng)根據(jù)相關(guān)成熟經(jīng)驗(yàn)，給出具體的變壓器故障診斷結(jié)論。
[0014]在能夠靈敏捕捉UHF信號(hào)的同時(shí)，該實(shí)用新型還具有以下有益效果:由于采用外置式安裝，所以傳感器廠家不需要和變壓器廠家配合安裝，可以單獨(dú)安裝，也無(wú)需擔(dān)心局放傳感器會(huì)影響變壓器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度的分布；該實(shí)用新型的安裝不需要和變壓器油接觸，直接利用變壓器本體的螺栓固定傳感器，不需要停電安裝；同樣該實(shí)用新型的安裝不改變?cè)瓉?lái)變壓器任何結(jié)構(gòu)，所以不存在新的漏油隱患。
[0015]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型提供一種外置式變壓器UHF局放傳感器，所述金屬外殼一側(cè)通過(guò)螺栓與支架相連，所述支架上設(shè)置支架固定孔。
[0016]所述支架包括左右調(diào)節(jié)支架、垂直調(diào)節(jié)支架和前后調(diào)節(jié)支架，所述金屬外殼通過(guò)螺栓與所述前后調(diào)節(jié)支架相連，所述前后調(diào)節(jié)支架通過(guò)螺栓與所述左右調(diào)節(jié)支架相連，所述左右調(diào)節(jié)支架通過(guò)螺栓與所述垂直調(diào)節(jié)支架相連，所述垂直調(diào)節(jié)支架上設(shè)置支架固定孔。
[0017]所述前后調(diào)節(jié)支架的數(shù)量為3個(gè)。
[0018]本實(shí)用新型通過(guò)支架固定孔固定在變壓器人孔法蘭的安裝螺栓上，所述支架固定孔需要根據(jù)不同廠家螺栓進(jìn)行定制。這種支架的設(shè)置能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)用新型安裝位置前后、上下、左右三個(gè)方向的調(diào)節(jié)，以使所述屏蔽保護(hù)層中間的縫隙與變壓器的法蘭縫隙更好對(duì)接，通用性極強(qiáng)。
[0019]更進(jìn)一步地，所述金屬外殼的材質(zhì)為304不銹鋼。
[0020]所述金屬外殼上設(shè)置一層保護(hù)漆涂層。
[0021]所述屏蔽保護(hù)層采用導(dǎo)電棉材料，該保護(hù)層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，柔軟耐腐蝕。
[0022]所述狹長(zhǎng)縫隙使用環(huán)氧樹(shù)脂密封，環(huán)氧樹(shù)脂的密封防水效果好，對(duì)超高頻信號(hào)不產(chǎn)生任何影響。
[0023]所述信號(hào)輸出接頭內(nèi)部有同軸電纜和所述天線相連，外部有螺紋和防水接頭相連，這樣同軸電纜就可以被密封于波紋管中，不易受潮和太陽(yáng)暴曬。
[0024]所述天線固定于聚四氟乙烯板上，所述聚四氟乙烯板固定于所述金屬外殼內(nèi)，以使天線的安裝更加穩(wěn)固。
[0025]以上設(shè)置使本實(shí)用新型能夠防水、耐腐蝕，增長(zhǎng)使用年限。
[0026]本實(shí)用新型能夠捕捉UHF信號(hào)，且本實(shí)用新型采用外置式安裝，因此安裝時(shí)可單獨(dú)、帶電安裝，安裝后無(wú)須擔(dān)心影響變壓器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度的分布，也不會(huì)增加變壓器的漏油風(fēng)險(xiǎn)。本實(shí)用新型設(shè)置可前后、上下、左右三個(gè)方向調(diào)節(jié)的支架，實(shí)現(xiàn)了通用性。本實(shí)用新型所用不銹鋼材質(zhì)，覆蓋保護(hù)漆，使用導(dǎo)電棉作為屏蔽保護(hù)層材料，并用環(huán)氧樹(shù)脂密封縫隙，信號(hào)輸出接頭內(nèi)部有同軸電纜和所述天線相連，實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型的耐水耐腐蝕。本實(shí)用新型可外置、單獨(dú)、帶電安裝，不造成新的漏油風(fēng)險(xiǎn)，適合于電廠和變電站的油浸式變壓器局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的使用。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)原理圖；
[0028]圖2為本實(shí)用新型的核心部件的爆炸圖；
[0029]圖3為本實(shí)用新型的正面視圖；
[0030]圖4為本實(shí)用新型的側(cè)面視圖；
[0031]圖5為本實(shí)用新型的底面視圖；
[0032]圖6本實(shí)用新型的底側(cè)面45°角視圖；