一種多功能變壓器套管在線監(jiān)測(cè)傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種多功能變壓器套管在線監(jiān)測(cè)傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]變壓器套管故障率偏高，因此變壓器套管在線監(jiān)測(cè)非常重要。通常，變壓器套管監(jiān)測(cè)量包括介質(zhì)損耗角正切值tgS、套管局部放電量。監(jiān)測(cè)上述參數(shù)時(shí)，均需從變壓器套管末屏引出線上獲取電流信號(hào)。
[0003]I)變壓器套管介質(zhì)損耗角正切值tgS的監(jiān)測(cè)
[0004]套管的介質(zhì)損耗角正切值tgS值反映套管絕緣受潮狀況，δ角為套管末屏引出線上的工頻泄露電流和套管高壓導(dǎo)桿上的工頻電壓信號(hào)之間的夾角，非常微小。變壓器套管工頻泄露電流的在線監(jiān)測(cè)屬于高電壓、微電流、小角度的精密測(cè)量范疇，所用的電流傳感器的相角差是影響tg δ測(cè)量精度和穩(wěn)定性的一個(gè)主要影響因素。
[0005]2)變壓器套管的局部放電監(jiān)測(cè)
[0006]IlOkV電壓等級(jí)以上的變壓器套管以油紙電容式套管為主，在制造和長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，套管會(huì)因?yàn)榻^緣結(jié)構(gòu)的缺陷發(fā)生局部放電現(xiàn)象，由此逐漸破壞套管的絕緣。為掌握變壓器套管絕緣性能及絕緣內(nèi)部放電嚴(yán)重程度，通過(guò)變壓器套管末屏接地線進(jìn)行局部放電監(jiān)測(cè)是必不可少的手段之一。變壓器套管局部放電信號(hào)頻率主要集中在20ΚΗζ-40ΜΗζ，為掌握套管局部放電信息，需要電流傳感器具有寬頻帶監(jiān)測(cè)范圍，以提取豐富的局部放電信號(hào)特征。同樣，電流傳感器需套在與套管末屏引出線相連的接地線上。
[0007]3 )變壓器過(guò)電壓入侵波監(jiān)測(cè)
[0008]當(dāng)變壓器遭受雷電波或者操作過(guò)電壓襲擊時(shí)，變壓器內(nèi)部絕緣薄弱環(huán)節(jié)可能會(huì)被破壞，變壓器繞組可能發(fā)生變形。因此，掌握變壓器遭受的過(guò)電壓沖擊的情況，是變壓器狀態(tài)診斷中必不可少的部分。當(dāng)過(guò)電壓入侵變壓器時(shí)，套管末屏引出線會(huì)流過(guò)因過(guò)電壓產(chǎn)生的容性電流。根據(jù)套管的容性效應(yīng)可知，此電流信號(hào)為過(guò)電壓信號(hào)的微分。準(zhǔn)確測(cè)量、積分此電流信號(hào)，即可獲得過(guò)電壓信號(hào)。其中，雷電過(guò)電壓信號(hào)頻率范圍主要集中在ΙΚ-ΙΜΗζ，流過(guò)變壓器套管末屏接地線的電流最大幅值可達(dá)1000A，監(jiān)測(cè)雷電過(guò)電壓信號(hào)的電流傳感器需要能監(jiān)測(cè)低頻信號(hào)和承受大電流沖擊。目前，由于缺乏實(shí)測(cè)技術(shù)，電網(wǎng)過(guò)電壓的波形必須依靠仿真計(jì)算來(lái)獲取，誤差很大，不利于診斷變壓器的狀態(tài)。
[0009]4)現(xiàn)有變壓器套管末屏引出線電流監(jiān)測(cè)存在的問(wèn)題
[0010]變壓器正常運(yùn)行中，套管末屏引出線必須可靠接地，因此套管末屏引出線往往由防雨帽保護(hù)并接地。在進(jìn)行套管絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)人員通常首先停運(yùn)變壓器，將套管末屏引出線的防雨帽打開(kāi)，在末屏引出線上連接一條比較長(zhǎng)的接地線，并且將接地線的另一端接在變壓器外殼上，則末屏引出線經(jīng)過(guò)這條接地線可靠接地；電流傳感器則套在這條接地線上。當(dāng)監(jiān)測(cè)完畢后，再拆除傳感器，復(fù)原防雨帽；或者采用復(fù)雜的外加密封裝置確保接地線接頭不銹蝕，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
[0011]由于這條外加的接地線隨意擺放，長(zhǎng)短不一，因而接地線本身的電感隨之變化，進(jìn)而造成電流傳感器對(duì)末屏引出線上的電流信號(hào)的測(cè)量誤差。對(duì)于工頻泄露電流信號(hào)，由于接地線不能總是處于電流傳感器的正中心，并且隨意彎曲，所造成的相位誤差不能滿足tg5測(cè)量的精確度要求。對(duì)于局部放電脈沖電流信號(hào)，由于接地線與變壓器外殼之間為非同軸圓柱結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致接地線的頻帶不夠?qū)?，?duì)高頻(IMHz以上)信號(hào)有畸變。
[0012]同時(shí)，現(xiàn)有的電流傳感器類型單一，不具有多功能性，若要同時(shí)監(jiān)測(cè)多個(gè)電流信號(hào)，必須同時(shí)將多個(gè)電流傳感器并排套在接地線上，一方面使得接地線必須很長(zhǎng)，加重信號(hào)畸變；另一方面增大了電流監(jiān)測(cè)裝置的整體體積。對(duì)IlOkV及其以上電壓等級(jí)的變壓器，考慮到對(duì)變壓器套管的沿面閃絡(luò)電壓的影響，大尺寸電流傳感器需要遠(yuǎn)離套管安裝監(jiān)測(cè)，甚至不能被現(xiàn)場(chǎng)人員所接受，進(jìn)而無(wú)法實(shí)用。此外，在末屏引出線加裝接地線的方式存在兩個(gè)需要密封的部位，即，接地線的兩頭，因而對(duì)密封結(jié)構(gòu)的要求較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種在變壓器套管在線監(jiān)測(cè)傳感器，傳感器及末屏引出線為同軸圓柱結(jié)構(gòu)，引線的頻帶高，引線兩端具有良好的密封性，能同時(shí)監(jiān)測(cè)工頻泄露電流、局部放電以及雷電過(guò)電壓信號(hào)，同時(shí)功能多樣使得傳感器體積小，不會(huì)影響套管沿面閃絡(luò)電壓，能夠安裝在套管末屏處；傳感器器結(jié)構(gòu)便于調(diào)整，安裝簡(jiǎn)單方便，適用于目前存在的多種結(jié)構(gòu)尺寸的變壓器套管末屏引出線接口。
[0014]本實(shí)用新型的具體內(nèi)容如下:
[0015]一種多功能變壓器套管在線監(jiān)測(cè)傳感器，由導(dǎo)電桿1、底座2、底部防水密封圈3、線圈4、線圈5、線圈6、外殼7、防水帽8、導(dǎo)電圓盤(pán)9、頂部防水密封圈10、BNC接頭11、BNC接頭12、BNC接頭13組成；底座2通過(guò)內(nèi)螺紋與變壓器套管末屏接口金屬法蘭連接；外殼7在中間位置，通過(guò)螺絲固定在底座2的頂部位置，其底部有底部防水密封圈3，其頂部有頂部防水密封圈10 ;導(dǎo)電桿I從傳感器中心穿入，與變壓器套管末屏抽頭連接；導(dǎo)電圓盤(pán)9從導(dǎo)電桿I頂部旋入，與外殼7接觸并通過(guò)螺絲固定；線圈4、線圈5和線圈6并排套在導(dǎo)電桿I上，共用外殼7 ;線圈4與BNC接頭13連接；線圈5與BNC接頭12連接；線圈6與BNC接頭11連接；BNC接頭11、BNC接頭12、BNC接頭13用螺絲固定在外殼7。
[0016]導(dǎo)電桿I為圓柱形，外殼7為圓筒形，兩者同軸；并且導(dǎo)電桿I通過(guò)導(dǎo)電圓盤(pán)9與外殼7形成電流回路。底座2、外殼7、防水帽8、導(dǎo)電圓盤(pán)9均采用電導(dǎo)率為9.71x10 8 Ω.πι的鐵質(zhì)材料制成，并鍍鋅處理。導(dǎo)電桿I采用電導(dǎo)率為1.678x10 8 Ω.m的銅制成。線圈4的測(cè)量頻帶是1ΚΗζ-2ΜΗζ ;線圈5的測(cè)量頻帶是20KHz_40MHz ;線圈6的測(cè)量頻帶是45Hz_55Hz。底部防水密封圈3和頂部防水密封圈10的材料為氟橡膠材料。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所提供的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0018]I)導(dǎo)電桿I直接與變壓器套管末屏抽頭連接并通過(guò)導(dǎo)電圓盤(pán)9和外殼7可靠接地，不用單獨(dú)附加接地線；并且導(dǎo)電桿I與外殼7形成了同軸圓柱結(jié)構(gòu)，極大提高了導(dǎo)電桿的頻帶，適用于局部放電信號(hào)的準(zhǔn)確監(jiān)