一种变压器带电监测仪器取能装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种变压器带电监测仪器取能装置。
【背景技术】
[0002] 变压器的带电监测大体分为长期连续的在线监测，和短时间的带电检测。其中在 线监测针对的是变压器的各种机械和电气特性，主要包括：油中溶解气体色谱分析、局部放 电、铁心接地电流在线分析、绕组变形在线分析和振动分析等。短时间带电检测则一般采用 便携式检测设备，在运行状态下，对设备状态量进行的现场检测，主要包括：高频局部放电 检测、红外热成像检测、超声波信号检测、超高频局部放电检测、暂态地电压检测和接地电 流测量等。实际测量中，上述检测项目所用到的检测设备，其中少部分使用的是内置电池供 电，大部分仪器仍然采用电源线供电。对于长期在线运行的检测设备，不能使用电池，必须 采用电源线供电。检测仪器在监测变压器的同时，由于使用电源线供电，相当于引入了另外 一个系统，大量的外部干扰沿电源线进入监测设备，使其测量的准确性受到严重影响。此 外，当检测设备较多时，现场分布的各类电源线还可能带来安全隐患。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种可从变压器直接获取电能供给变 压器监测仪器的取能装置。
[0004] 为了达到上述目的，本实用新型的内容如下：
[0005] 利用取能线圈，通过电磁感应原理，从变压器套管上感应出工频电流，经整流和控 制电路处理后输出直流电能。所述的取能装置2由金属外壳5、取能线圈10(内有磁芯9) 与整流控制电路6组成。其中，金属外壳5包括合页8、引出线接头7和卡扣12 ;同时，取能 装置2与套管1间还另附夹具19。所述的取能装置2结构为可开合的环形结构，内部采用 的磁芯9为一对U型磁芯，线圈10导线直接接入整流控制电路6,整流控制电路6的输出接 引出线接头7,合页8与卡扣12分别位于取能装置2的轴侧和开口侧。夹具19为可开合圆 筒形结构。所述的取能装置2的安装位置在变压器套管1的根部。使用时先将圆筒形夹具 19套在变压器套管1根部，然后将取能装置2打开，再夹套在夹具19上，使套管1根部与 夹具19,夹具19与取能装置2紧密接触固定牢固，最后扣好卡扣12完成安装。所述的取能 装置2的金属外壳5材料为电导率大于I.OxlOfWQ的金属材料。所述的取能装置2的磁 芯9材料为相对磁导率大于2000的软磁材料。所述的取能装置2附带的夹具19使用橡胶 材料制作。
[0006] 与现有技术相比，本实用新型所提供上述技术方案具有如下优点：
[0007] 1)从变压器自身取能，有效地减少了变压器监测设备外接供电系统对测量的影 响，减少了现场测量中电源线空间耦合对监测设备的干扰，使监测数据相对更加精确。
[0008] 2)当监测设备较多时，使用本取能装置能够减少现场线路连接，有效避免了工作 人员与监测设备电源线可能的直接接触，间接地提高了安全可靠性。
[0009] 3)使用本取能装置，能够做到监测设备随变压器带电而启动、停电而关机，测量的 同步性好。
[0010] 4)使用本取能装置，能够解决紧急情况下监测设备外接供电失效而对变压器失去 监测的问题。
【附图说明】
[0011] 图1为本实用新型具体实施例的使用状态的整体结构示意图；
[0012] 图2为取能部件结构闭合状态示意图；
[0013] 图3为取能部件结构打开状态示意图；
[0014] 图4为电磁感应取能线圈的等效电路图；
[0015] 图5为整流控制电路示意图；
[0016] 图6为圆筒形夹具示意图。
【具体实施方式】
[0017] 结合图1~图6和实际变压器对本实用新型做进一步的说明。
[0018] 图1为本实用新型使用状态和安装位置的整体结构示意图，所述的可从变压器套 管1获取电能供给变压器监测设备4的取能装置2,需套在变压器套管1的根部使用。取能 装置2的输出通过导线3接入变压器监测仪器4,为其提供电能。夹套的位置选为变压器低 压套管1根部，是因为本实用新型取能装置2的取能原理为电磁感应取能，而变压器低压侧 流过的电流可以达到上千安培。根据公式N1I1=N2I2可知，对于相同的取能线圈，夹套在低 压套管上可以为更多仪器提供电能。
[0019] 图2和图3为取能装置2的整体结构示意图，可以看出，其总体上为一个可开合的 环形结构：主要由金属外壳5、取能线圈10 (内有磁芯9)和控制整流电路6组成。其中，金 属外壳5包括合页8、引出线接头7和卡扣12。磁芯9为一对U型磁芯，所以金属外壳5设 计成了外方内圆的结构。金属外壳5的圆形内表面11的大小，可以根据变压器低压套管1 的根部尺寸设定。同时，取能装置2的圆形内表面11需与变压器低压套管1根部表面留有 一定的距离，用以放置圆筒形夹具19。
[0020] 磁芯9的尺寸型号以及取能线圈10的匝数需视变压器低压套管1的尺寸和所接 监测装置4正常运行时所需的电源电压、电流大小综合确定。
[0021] 其基本理论为法拉第电磁感应定律，结合安培环路定理及相关公式：
[0022] H = nl/l (1)
[0023] B=yH=ynl/l(2)
[0024]
【主权项】
1. 一种变压器带电监测仪器取能装置，其特征是：该取能装置（2)结构为可开合的环 形结构，由金属外壳（5)、取能线圈（10)和整流控制电路（6)组成；其中，金属外壳（5)包括 合页（8)、引出线接头（7)和卡扣（12)，而且合页⑶位于取能装置⑵的轴侧、卡扣（12) 位于取能装置（2)的开口侧；取能线圈（10)内部有磁芯（9)，而且磁芯（9)为一对U型磁 芯；取能线圈（10)的输出引线直接接入整流控制电路（6)，整流控制电路（6)的输出接引 出线接头（7);取能装置⑵置在变压器套管⑴的根部。
2. 根据权利要求1所述的变压器带电监测仪器取能装置，其特征是：所述的取能装置 (2)的金属外壳（5)材料为电导率大于I. 0xl06m/Q的金属材料。
3. 根据权利要求1所述的变压器带电监测仪器取能装置，其特征是：所述的取能装置 (2)的磁芯（9)材料为相对磁导率大于2000的软磁材料。
【专利摘要】一种变压器带电监测仪器取能装置2，总体上为一个可开合的环形结构，主要包括金属外壳5、取能线圈10(内有磁芯9)和整流控制电路6。其中，金属外壳5包括合页8、引出线接头7和卡扣12；同时，取能装置2与低压套管1间还另附夹具19；其特征是：利用电磁感应原理，通过夹套在变压器套管1上的取能线圈10(内有磁芯9)以及整流控制电路6，获取稳定的直流电源，为该变压器上的监测装置4提供电源，而不需要为监测装置4外接其他电源供电；本实用新型具有如下优点：1)从变压器自身取能，有效地较少了变压器监测设备外接供电系统对测量的影响，使监测数据相对更加精确；2)减少了现场测量的线路连接，间接地提高了安全可靠性；3)监测仪器随变压器带电而启动、停电而关机，测量的同步性好；4)能够解决紧急情况下监测设备外接供电失效而对变压器失去监测的问题。
【IPC分类】G01R1-28
【公开号】CN204495860
【申请号】CN201420603148
【发明人】程养春, 蔡巍, 赵子健, 龙凯华, 李斐然, 李志刚
【申请人】华北电力大学, 国家电网公司, 国网冀北电力有限公司电力科学研究院
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2014年10月16日