一种用于变压器绕组变形在线检测的电容性耦合传感器的制作方法

本实用新型涉及电力系统电气设备在线检测技术领域，具体涉及一种变压器绕组故障在线检测的传感器设计。

背景技术：

电力变压器在电力系统中起着电力变换的作用，是电力系统中关键设备之一，保证其稳定运行对提高电力系统供电可靠性具有重要意义。变压器在运行、运输过程中，其绕组都可能发生微小变形。而绕组的变形具有累积效应，变形不严重的情况下能继续运行。但是，变压器绕组变形不但会导致变压器抗短路能力的下降，同时变压器内部的绝缘结构也将受到破坏。在变压器绕组受到很大的电动力冲击下时，变压器可能会发生严重故障，导致设备停电退出运行。目前，应用的变压器绕组变形检测技术多是在离线状态下对其进行检测。离线状态下的检测不能够及时发现变压器绕组中存在的变形，因此，研究变压器绕组故障在线检测技术是有必要的。脉冲频率响应分析法具有检测灵敏度高、检测速度快的优点，得到了更多的应用。而实现脉冲频率响应分析法的应用，需要有不影响变压器及其相关设备安全运行的脉冲信号注入传感器及响应信号采集传感器。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于变压器绕组变形在线检测的电容性耦合传感器。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案，一种用于变压器绕组变形在线检测的电容性耦合传感器，主要包括金属薄带6、电缆接头7和固定夹件8，所述电缆接头通过固定夹件与金属薄带电连接。

进一步，所述固定夹件包括设置于金属薄带的第一固定端、设置于金属薄带另一端的第二固定端以及连接第一固定端与第二固定端连接件。

进一步，所述连接件为螺柱和与螺柱配合的螺母。

进一步，所述电缆接头包括两端具有深孔、中部具有螺丝孔的圆柱体，所述深孔沿圆柱体长度方向设置，其中一个深孔内壁上设置螺纹，该螺纹与螺柱上的螺纹相配合；另一个深孔用于放置电缆，螺钉穿过螺线孔压紧电缆。

进一步，所述第一固定端包括第一固定器，所述第一固定器上设置有第一通孔，金属薄带的一端向外翻折形成第一固定器放置空间，所述第一固定器可转动的设置于第一固定器放置空间内。

进一步，所述第二固定端包括第二固定器，所述第二固定器上设置有第二通孔，金属薄带的另一端向外翻折形成第二固定器放置空间，所述第二固定器可转动的设置于第二固定器放置空间内。

进一步，该传感器还包括固定夹件导向部，所述导向部的一端与金属薄带连接，导向部的另一端为自由端，所述导向部的横截面为凹形。

进一步，该传感器还包括热缩管，所述金属薄带设置于热缩管内。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型采取螺栓连接、稳固的方式，大大提高了安装便利性；

2、本实用新型采取热缩管包裹绝缘方式，保证了其电气安全性。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：

图1为电容性耦合传感器原理图；

图2为电容性耦合传感器的电缆接头；

图3为电容性耦合传感器结构图；

图4为电容性耦合传感器注入原理图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

如图1所示，变压器的套管分为电容套管和纯瓷套管。电容式套管由导杆2、电容芯子、外瓷套3组成，在内部填充着绝缘油。套管内部电容芯子5共同构成了复合电容1结构。纯瓷套管由金属导杆2、一层外套厚瓷套和中间空隙填充的绝缘油构成。纯瓷套管外缠绕的金属薄带和套管导杆以及他们之间的陶瓷、绝缘油构成电容结构。因此，脉冲信号能够通过所述传感器耦合到套管内部的导杆作为绕组首端的激励信号。

如图2-3所示，一种用于变压器绕组变形在线检测的电容性耦合传感器，主要包括金属薄带6、电缆接头7和固定夹件8，所述电缆接头通过固定夹件与金属薄带电连接。电缆接头用于连接外部同轴电缆，用于传输脉冲信号。固定夹件用于固定金属薄带。

金属薄带为宽度2cm，直径可根据变压器参数更改的圆环。所用材料为不锈钢，保证了其机械强度。

所述固定夹件包括设置于金属薄带的第一固定端、设置于金属薄带另一端的第二固定端以及连接第一固定端与第二固定端连接件。所述连接件为螺柱87和与螺柱配合的螺母。所述螺柱直径为M6，保证金属薄带安装强度，提高其安全性。

所述第一固定端包括第一固定器81，所述第一固定器上设置有第一通孔82，金属薄带的一端向外翻折形成第一固定器放置空间83，所述第一固定器可转动的设置于第一固定器放置空间内。

所述第二固定端包括第二固定器84，所述第二固定器上设置有第二通孔85，金属薄带的另一端向外翻折形成第二固定器放置空间86，所述第二固定器可转动的设置于第二固定器放置空间内。

电缆接头的材料为不锈钢，其为一个高度为50mm、直径6-8mm的圆柱体。所述电缆接头包括两端具有深孔71、中部具有螺丝孔的圆柱体，所述深孔沿圆柱体长度方向设置，其中一个深孔(该孔的深度为8mm)内壁上设置螺纹，该螺纹与螺柱上的螺纹相配合，通过该螺纹与螺杆连接，保证电缆接头与固定夹件连接稳固；另一个深孔用于放置电缆，螺钉73穿过螺丝孔72压紧外部电缆，保证外部电缆与金属薄带接触良好，实现信号注入。

金属薄带置于热缩管内部。所述的热缩管主要材料为PVC，为市面销售材料。热缩管包裹金属薄带，起到防尘防雨防闪络的作用。

本实施例所述的传感器还包括固定夹件导向部88，所述导向部的一端与金属薄带连接，导向部的另一端为自由端，所述导向部的横截面为凹形。

本实用新型中，第一固定端和第二固定端由螺杆连接，并由螺帽锁紧，螺帽的总长度大于第一固定器与第二固定器的宽度之和。第一固定端与第二固定端锁紧后，将电缆接头与螺杆连接，将电缆与电缆接头连接并用螺钉压紧电缆。

上述传感器将安装在变压器套管最后一片伞裙下，靠近法兰，并保证紧密包裹。脉冲信号U_e经耦合电容C_C施加到变压器套管内部金属导杆上，之后信号分别沿导杆向上至高压母线和沿金属导杆向下至变压器绕组上；高压母线阻抗为Z_grid，变压器绕组等效阻抗为Z_tw，导杆经周围介质和地之间会形成一个电容为C_bt；流经耦合电容、高压母线、变压器绕组和金属导杆对地电容的电流分别为I_c、I_grid、I_tw、I_bt，则耦合到变压器绕组首端的电压U_C为

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。