专利名称：智能化在线监测的油纸电容式变压器套管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力电气领域一种变压器套管，特别是一种安装内置式电流传感 器实现智能化在线监测的油纸电容式变压器套管。
背景技术：
随着我国经济的快速发展，电网的规模不断扩大，影响电力系统安全运行的不确 定因素和潜在风险随之增加，因而用户对电力供应的安全可靠性和质量要求越来越高。智 能电网是一个完整的信息架构和基础设施体系，可以实现对电力客户、电力资产、电力运营 的持续监视，保证电力系统安全运行，智能电网建设将是中国电网未来十年发展的主要方 向。电力变压器是电力系统中的重要设备之一，套管作为变压器的一个重要附件，往 往是引发变压器故障的主要因素之一.对变压器套管进行在线检测，可以及早发现其绝缘 缺陷、确定绝缘状态，对于提高系统运行可靠性具有非常重要的意义。现有的套管通过在套管上设置连接套筒，并在该连接套筒内设置内置式电流传感 器，从而避免流传感器所处外部环境造成的监测数据偏差，实现精确检测。但是该结构仍存 在不足内置式电流传感器的电磁线圈直接套在末屏金属触杆上，这样在运输或者使用过 程中，电磁线圈的重量可能导致套管末屏金属触杆晃动，触感末端发生移位与套管接地电 极接触不良，这样会严重影响套管监测性能；其次，原监测抽头的设计繁琐，制造复杂。另外，该内置式电流传感器没有将该信号与高压套管在线监测仪连接，未将该信 号进行系统分析，因而对套管的泄漏电流、介损和等效电容不能实时控制，不能及时了解套 管的运行状况，该电力系统维护稳定性差。
发明内容本实用新型为了提供一种安装内置式电流传感器的智能化在线监测的油纸电容 式变压器套管，该结构能够对套管的检测数据进行实时分析，能够智能化在线监测套管的 泄漏电流、介损和等效电容，了解套管的运行状况，维护电力系统稳定。并且通过在该套管 末屏下端的金属触杆外侧设置定位套，使得套管接地电极接触更加稳定，从而提高套管检 测性能。本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是一种安装内置式电流传感器的 智能化在线监测的油纸电容式变压器套管，包括交流变压器套管、安装在该交流变压器套 管上的电容套管末屏，电容套管末屏上安装有内置式电流传感器，其特征在于所述内置式 电流传感器输出端与高压套管在线监测仪连接，并通过高压套管在线监测仪将该感应电流 信号通过数据转换再与计算机输入端连接，通过计算分析能够智能化在线监测套管的泄漏 电流、介损和等效电容实现交流变压器套管的在线监测。作为对原有结构的改进，本实用新型将设置在套管电容芯体外侧的连接套筒的侧 壁上连通的套管末屏腔体中内置式电流传感器的固定方式做了改进。所述内置式电流传感器设置在连接套筒侧壁上连通的套管末屏腔体中，该内置式电流传感器缠绕在与套管末屏 腔体中的套管末屏下端相连的末屏金属触杆上，内置式电流传感器通过套管末屏金属触杆 的末端与套管接地电极相接；且在套管末屏与套管电容芯体之间、套管末屏金属触杆外侧 分别自上而下设置有弹簧及环氧定位套；在内置式电流传感器上设置有信号弓丨出线与高压 套管在线监测仪信号端连接，且该信号引出线通过设置在套管末屏腔体侧壁上的航空密封 插头引出，将内置式电流传感器检测到的电流信号通过信号弓丨出线输出。优选地，本实用新型将环氧定位套设为圆柱形空腔体状，其底端为圆弧面结构，该 圆弧底面与套管电容器芯体的外弧面相配合。优选地，本实用新型将环氧定位套的顶端设置环氧定位套端盖，在该端盖上设有 弹簧定位槽，弹簧上端顶紧在套管末屏安装法兰上，下端定位在该弹簧定位槽中。并且将环氧定位套的圆弧底面与环氧定位套端盖上设有容纳套管末屏金属触杆 的穿孔。本实用新型将泄漏电流信号直接引入在线监测分析仪，通过专家系统实时分析， 能够智能化在线监测套管的泄漏电流、介损和等效电容，了解套管的运行状况，维护电力系 统安全运行。并在原有结构的基础上进行了改进，通过重新设计内置式电流传感器内部固 定装置和航空密封插头结构，利用套管安装法兰的油隙空间实现安装电容套管末屏、内置 式电流传感器。在保证套管结构密封可靠，抽头接地可靠的前提下利用套管末屏的金属触 杆安装内置式电流传感器，感应末屏泄漏电流。本实用新型的优点是在线监测系统的安装无须改变原有电力设备的接线、接地 模式，在线监测系统和电气系统通过信号传输(通过信号电缆线连通)，不会对一次系统造 成任何干扰和影响；电流传感器内置后，并通过设置环氧定位套及安装弹簧，使得该内置的 电流传感器定位更加准确，感应到的泄露电流受外部环境电场干扰减小，准确度大幅度提 升。泄露电流信号直接从套管引出至在线监测分析仪，直接进行分析处理，在维护电力系统 的稳定性的基础上实现套管的智能化在线监测功能。
图1为安装有内置式电流传感器的电容套管与在线监测系统的连接结构示意图； 图2为安装有内置式电流传感器的套管套筒结构示意图。图中1、套管；2、套管末屏；3、高压套管在线监测仪；4、计算机；5、套管末屏护盖； 6、套管末屏过渡法兰；7、套管末屏金属触杆；8、弹簧；9、内置式电流传感器；10、套管安装 法兰；11、航空密封插头；12、油隙；13、环氧定位套；14、套管接地电极；15、套管电容器芯 体；16、连接套筒；17、套管末屏腔体；18、信号引出线。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。如附图1所示，该安装内置式电流传感器的智能化在线监测的油纸电容式变压器 套管，包括交流变压器套管1、及安装在该交流变压器套管1上的电容套管末屏2，电容套管 末屏2上安装有内置式电流传感器9，其中所述内置式电流传感器9输出端与高压套管在 线监测仪3连接，并通过高压套管在线监测仪3将该感应电流信号通过数据转换再与计算机4输入端连接，实现交流变压器套管的在线监测。如图2所示，交流变压器套管1包括套管电容芯体15及设置在套管电容芯体15 外侧的连接套筒16，连接套筒16通过套管安装法兰10与套管电容器芯体15相连，在套管 电容芯体15与连接套筒16之间填充有油隙12 ；连接套筒16为一凸起密封支撑体，在该密 封支撑体的上端连通有一套管末屏腔体17，在该套管末屏腔体17上设置有安装末屏过渡 法兰6，在该安装末屏过渡法兰6上设置有一套管末屏2，套管末屏护盖5设于该套管末屏 2上；其中，套管末屏2下端连接有套管末屏金属触杆7，内置式电流传感器9缠绕在与套管 末屏腔体17中的套管末屏2下端相连的末屏金属触杆7上，内置式电流传感器9通过套管 末屏金属触杆7的末端与套管接地电极14相接。作为对原有结构的改进，本实用新型在套管末屏2与套管电容芯体15之间、套管 末屏金属触杆7外侧分别自上而下设置有弹簧8及环氧定位套13 ；并且在内置式电流传感 器9上设置有信号引出线18与高压套管在线监测仪3信号端连接，该信号引出线18通过 设置在套管末屏腔体17侧壁上的航空密封插头11引出。内置式电流传感器9通过在套管 末屏2下端的套管末屏金属触杆7的末端与套管接地电极14相接；将内置式电流传感器9 检测到的电流信号通过信号引出线18输出。优选地，环氧定位套13设计为圆柱形空腔体状，其底端为圆弧结构，该圆弧的底 面与套管电容器芯体15的外弧面相配合。优选地，环氧定位套13的顶端设置有环氧定位套端盖，在该端盖上设有弹簧定位 槽，弹簧8上端顶紧在套管末屏安装法兰6上，下端定位在该弹簧定位槽中。并且在环氧定 位套13的圆弧底面与环氧定位套端盖上设有容纳套管末屏金属触杆7的穿孔。本实用新型的原理是在套管1上设置一套管连接套筒16，在连接套筒16内设置 内置式电流传感器9，并将内置式电流传感器9所缠绕的套管末屏金属触杆7外侧设置环 氧定位套13，并在环氧定位套13上设置定位弹簧8，从而使得套管末屏金属触杆7固定更 加稳定，与套管接地电极接触更加稳定。同时在套管末屏腔体17的侧壁上设置信号引出线 18与高压套管在线监测仪3信号端连接，该信号引出线18通过设置在套管末屏腔体17侧 壁上的航空密封插头11引出。本实用新型通过将套管1上设置的内置式电流传感器9检 测到的信号与在线监测仪3连接，并通过高压套管在线监测仪3将该感应电流信号通过数 据转换再与计算机4输入端连接，通过计算机4分析得到套管1的泄露电流及介损值和等 效电容，实现套管绝缘智能化在线监测的功能。本实用新型在线监测系统的安装不改变原有电力设备的接线、接地模式的情况 下，监测系统和电气系统通过磁场信号的连接，不会对一次系统造成任何干扰和影响，电流 传感器内置后，并且内置后的套管末屏金属触杆7外侧设置环氧定位套13，使得其功能更 加稳定，感应到的泄露电流受外部环境电场干扰减小，准确度大幅度提升。泄露电流信号直 接从套管引出至在线监测分析仪，通过计算机直接进行实时分析处理，能够智能化在线监 测套管的泄漏电流、介损和等效电容，了解套管的运行状况，最终实现套管绝缘智能化在线 监测的功能，维护电力系统稳定。
权利要求智能化在线监测的油纸电容式变压器套管，包括交流变压器套管(1)、及安装在该交流变压器套管(1)上的连接套筒(16)中的电容套管末屏(2)，电容套管末屏(2)上安装有内置式电流传感器(9)，其特征在于所述内置式电流传感器(9)输出端与高压套管在线监测仪(3)连接，高压套管在线监测仪(3)将该感应电流信号通过数据转换再与计算机(4)输入端连接，从而实现交流变压器套管(1)的在线监测。
2.如权利要求1所述的智能化在线监测的油纸电容式变压器套管，其特征在于所述 内置式电流传感器(9)设置在连接套筒(16)侧壁上连通的套管末屏腔体(17)中，该内置 式电流传感器(9)缠绕在与套管末屏腔体(17)中的套管末屏(2)下端相连的末屏金属触 杆(7)上，内置式电流传感器(9)通过套管末屏金属触杆(7)的末端与套管接地电极(14) 相接；且在套管末屏(2)与套管电容芯体(15)之间、套管末屏金属触杆(7)外侧分别自上 而下设置有弹簧(8)及环氧定位套(13)；在内置式电流传感器(9)上设置有信号引出线 (18)与高压套管在线监测仪(3)信号端连接，且该信号引出线(18)通过设置在套管末屏腔 体(17)侧壁上的航空密封插头(11)引出。
3.如权利要求2所述的智能化在线监测的油纸电容式变压器套管，其特征在于所述 环氧定位套(13)为圆柱形空腔体状，其底端为圆弧面结构，该圆弧底面与套管电容器芯体 (15)的外弧面相配合。
4.如权利要求3所述的智能化在线监测的油纸电容式变压器套管，其特征在于所述 环氧定位套(13)的顶端设置有环氧定位套端盖，在该端盖上设有弹簧定位槽，弹簧(8)上 端顶紧在套管末屏安装法兰(6)上，下端定位在该弹簧定位槽中。
5.如权利要求3所述的智能化在线监测的油纸电容式变压器套管，其特征在于所述 环氧定位套(13)的圆弧底面与环氧定位套端盖上设有容纳套管末屏金属触杆(7)的穿孔。
专利摘要本实用新型公开了一种智能化在线监测的油纸电容式变压器套管，包括交流变压器套管(1)、及安装在该交流变压器套管(1)上的电容套管末屏(2)，电容套管末屏(2)上安装有内置式电流传感器(9)，其特征在于所述内置式电流传感器(9)输出端与高压套管在线监测仪(3)连接，并通过高压套管在线监测仪(3)将该感应信号通过数据转换再与计算机(4)输入端连接，实现交流变压器套管(1)的在线监测。该套管监测系统将泄漏电流信号直接引入在线监测分析仪，通过计算机专家系统实时分析，能够智能化在线监测套管的泄漏电流、介损和等效电容，了解套管的运行状况，最终实现套管绝缘智能化在线监测的功能，维护电力系统稳定。
文档编号G01R27/26GK201717082SQ20102021629
公开日2011年1月19日 申请日期2010年6月7日 优先权日2010年6月7日
发明者侯建峰, 张涛, 朱斌, 潘亚民, 蔡水利 申请人:中国西电电气股份有限公司