一种变压器测温装置的制作方法

专利2022-06-29  59


本发明涉及温度检测装置技术领域,特别是涉及一种变压器测温装置。



背景技术:

电力变压器是变电所的核心设备,而变压器的温度监测是保证变压器正常运行的一项重要措施,如何能简单、直接、准确、实时的反映变压器内部的温度,受到许多用户和厂家的关注。

变压器测温主要是测量两个地方的温度:一个是油面温度,另一个是绕组温度。变压器中存储有变压器油,在运行时主要起散热、消弧和绝缘的作用,油面温度即为变压器油的温度。绕组是指构成与变压器标注的某一电压值相对应的电气线路的一组线匝,即变压器的铁芯和线缆,也位于变压器的内部。测量到油面温度和/或绕组温度,即可以得到变压器内部的温度,目前的测温器件存在形状和尺寸不适用于变压器从而不易测量变压器内部温度、测温器件不耐高温(室温至1000℃的温度区间)、测温器件无法测量到内部的油面温度或绕组温度等缺陷,为变压器的温度监测带来了不便。



技术实现要素:

本发明提供一种变压器测温装置,解决目前电力变压器内部温度测量存在的测量器件与变压器结构不匹配,无法测量内部油面温度和绕组温度等缺陷。

为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种变压器测温装置,所述变压器测温装置包括测温元件,所述测温元件包裹于管体内,所述管体的两端分别设有连接件和探头;

所述测温元件和管体通过所述连接件固定于变压器内;

所述变压器内的变压器油流入所述管体内,与所述测温元件相接触;

所述探头伸入所述变压器的绕组内。

其中,所述连接件包括贯通器和贯通盘;

所述贯通盘固定于所述变压器内;

所述贯通器与所述贯通盘可拆卸式连接,所述贯通器的端部伸出至所述变压器外部。

其中,所述贯通器内设有光纤接头,所述光纤接头随所述贯通器伸出至所述变压器外部。

其中,所述贯通盘焊接于所述变压器内。

其中,所述光纤接头的材质为不锈钢,所述管体的材质为聚四氟乙烯。

其中,所述管体的外表面间隔的设有缝隙,所述变压器油经所述缝隙流入所述管体内,与所述管体内的所述测温元件相接触。

其中,所述测温元件为高温光纤光栅传感器,且所述测温元件外部还涂覆有聚酰亚胺材料。

其中,所述测温元件包括连接部和感温部,所述连接部设于所述管体内,所述感温部设于所述探头内。

其中,所述连接部的一端经所述光纤接头处伸出至所述变压器外部。

其中,所述探头为陶瓷管,套设于所述感温部外部。

与现有技术相比,本发明的变压器测温装置达到的有益效果为:在变压器内设置变压器测温装置,测温装置的测温元件与变压器油接触,直接测量变压器油的温度;同时将探头固定于变压器的绕组内,通过探头直接检测变压器绕组温度;通过上述设置,使本发明的变压器测温装置可以同时测量变压器的油面温度和绕组温度,满足变压器温度监测的需求。

附图说明

为更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明变压器测温装置的结构示意图;

图2是图1中管体的其中一段拉伸后的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1,图1是本发明变压器测温装置的示意图,变压器测温装置包括测温元件1,测温元件1包裹于管体2内,管体2的两端分别设有连接件3和探头4;测温元件1和管体2通过连接件3固定于变压器内;变压器内的变压器油流入管体2内,与测温元件1相接触;探头4伸入变压器的绕组内。

变压器油为一种矿物油,是石油中的润滑油馏份经酸碱精制处理得到纯净稳定、粘度小、绝缘性好、冷却性好的液体天然碳氢化合物的混合物,用在变压器内主要起绝缘、散热和消弧作用,绕组包括变压器的铁芯、线圈和转子等,变压器的内部温度可以通过变压器油和/或绕组的温度进行参考。本申请的测温元件1用于检测变压器内部的温度,检测范围至少包括变压器的油面温度和绕组温度。连接件3用于将测温元件1和管体2固定于变压器内,便于对测温元件1和管体2进行定位,避免在使用过程中测温元件1和管体2在变压器油内运动,导致管体2缠绕成团影响正常使用的不良后果。测温元件1外部设有管体2,对测温元件1形成保护层,同时管体2也用于使变压器油流入,从而与管体2内部的测温元件1相接触,这样测温元件1即可以测量到变压器油的温度。变压器的绕组温度通过探头4进行检测,本申请中的变压器测温装置将探头4直接安装于变压器绕组内,即设置于变压器的铁芯和线圈之间,通过探头4检测绕组温度。通过上述设置,使本申请的变压器测温装置可以同时测量变压器的油面温度和绕组温度,满足变压器温度监测的需求。

本实施例中的连接件3包括贯通器31和贯通盘32;贯通盘32固定于变压器内;贯通器31与贯通盘32可拆卸式连接,贯通器31的端部伸出至变压器外部。贯通盘32上设有多个连接孔,贯通器31从连接孔内伸出,另一侧与贯通盘32固定,贯通器31的端部部分从贯通盘32内伸出后,再从变压器内伸出。贯通器31与贯通盘32连接后,变压器油无法漏进贯通盘32内,避免变压器油漏进贯通盘32内导致不通光的后果。

本实施例中的贯通器31的端部部分设有光纤接头33,光纤接头33随贯通器31伸出至变压器外部。光纤接头33内设有光纤,用于与外部连接,从而将测温装置的测量结果传输到外部。

本申请中贯通盘32与变压器的固定方式有多种,可以采用焊接、粘接、设置连接件连接等方式,优选的,本实施例中贯通盘32焊接于变压器内,焊接的连接方式较简单,且连接稳固,避免出现在使用过程中受到变压器内高温影响,导致贯通盘32与变压器内壁固定不牢固,影响正常使用的问题。

本实施例中的光纤接头33的材质为不锈钢,管体2的材质为聚四氟乙烯。光纤接头33从变压器内伸出,与外部器件进行连接,为避免生锈,因此光纤接头33的材质选择不锈钢。而管体2的材质为聚四氟乙烯,这种材料具有抗酸抗碱以及抗各种有机溶剂的特点,几乎不溶于所有的溶剂。同时,聚四氟乙烯还具有耐高温的特点。由于管体2承载测温元件1在变压器内使用,工作环境为高温环境,且浸泡在变压器油内,为避免管体2损坏导致测温装置无法正常使用,因此选用聚四氟乙烯材质进行制造,满足上述的使用环境要求。

本申请中的管体2的外表面间隔的设有缝隙21,变压器油经缝隙21流入管体2内,与管体2内的测温元件1相接触。测温元件1测量变压器油面温度可以有多种方式,如在管体2外部设置引导管,将变压器油引导至管体2内与测温元件1相接触。本实施例的管体2为非封闭式管体,请参阅图2,图2为管体2的其中一段拉伸后的示意图,外表面间隔的设置有缝隙21,多个缝隙21均匀排布于管体2上,使管体2可以通过缝隙21与外界连通。当管体2浸于变压器油内时,变压器油通过缝隙21流入管体2内,保证变压器油充满管体2,将管体2内的空气挤出,与设置于管体2内的测温元件1相接触,测温元件1对变压器油进行测温,从而得到变压器的油面温度。当然,上述的缝隙21也可以替换为通孔或其它形状的间隔,也可以使变压器油通过通孔流入管体2内,也属于本申请的发明构思。

本实施例中的测温元件1为高温光纤光栅传感器,且测温元件1外部还涂覆有聚酰亚胺材料。高温光纤光栅是通过紫外光,利用相位掩模版刻写在光纤上制作的一种波长反射型光器件,是基本的光纤传感元件,广泛应用在通信传感领域,具有中心波长,性能稳定,反射率高,3db带宽小的优点,同时高温光纤光栅可耐温高温,可用于在高温环境下使用。聚酰亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一,其耐高温达400℃以上,且具有高绝缘性能,涂覆与测温元件1外部可以使测温元件1耐高温性能更优秀,在变压器内部较高温的环境下正常使用,同时可以避免被变压器油侵蚀。

本实施例中的测温元件1包括连接部和感温部,连接部设于管体2内,感温部设于探头4内。连接部用于光纤光栅传感器与外界器件相连接,感温部用于对变压器内部温度进行测量。感温部设于探头4内,随探头4一起伸入变压器的绕组内,对变压器绕组温度进行测量,同时变压器油经管体2流入,与感温部接触,从而使感温部检测变压器油的温度,同时对变压器油面温度和绕组温度进行测量。

本实施例中的连接部的一端经光纤接头33处伸出至变压器外部。光纤接头33设于贯通器31的端部部分,从变压器内伸出,与外部进行连接,光纤光栅传感器从光纤接头33处伸出。

本实施例中的探头4为陶瓷管,套设于感温部外部。探头4在使用过程中需承受高温,因此采用耐高温的陶瓷管作为生产材质,套设于感温部外部,用于保护感温部,避免感温部受力扭曲变形,无法正常检测变压器内温度。本实施例中探头4外还设置有探头保护壳5,用于在使用前包裹探头4,对探头4形成保护,避免探头4在运输途中受挤压损坏,从而无法检测温度。当需要使用变压器测温装置时,去掉探头保护壳5。

使用本发明的变压器测温装置,在变压器内设置变压器测温装置,测温装置的测温元件与变压器油接触,直接测量变压器油的温度;同时将探头固定于变压器的绕组内,通过探头直接检测变压器绕组温度;通过上述设置,使本发明的变压器测温装置可以同时测量变压器的油面温度和绕组温度,满足变压器温度监测的需求。

以上仅为本发明的实施方式,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。


技术特征:

1.一种变压器测温装置,其特征在于,所述变压器测温装置包括测温元件,所述测温元件包裹于管体内,所述管体的两端分别设有连接件和探头;

所述测温元件和管体通过所述连接件固定于变压器内;

所述变压器内的变压器油流入所述管体内,与所述测温元件相接触;

所述探头伸入所述变压器的绕组内。

2.根据权利要求1所述的变压器测温装置,其特征在于,所述连接件包括贯通器和贯通盘;

所述贯通盘固定于所述变压器内;

所述贯通器与所述贯通盘可拆卸式连接,所述贯通器的端部伸出至所述变压器外部。

3.根据权利要求2所述的变压器测温装置,其特征在于,所述贯通器内设有光纤接头,所述光纤接头随所述贯通器伸出至所述变压器外部。

4.根据权利要求2所述的变压器测温装置,其特征在于,所述贯通盘焊接于所述变压器内。

5.根据权利要求3所述的变压器测温装置,其特征在于,所述光纤接头的材质为不锈钢,所述管体的材质为聚四氟乙烯。

6.根据权利要求1所述的变压器测温装置,其特征在于,所述管体的外表面间隔的设有缝隙,所述变压器油经所述缝隙流入所述管体内,与所述管体内的所述测温元件相接触。

7.根据权利要求3所述的变压器测温装置,其特征在于,所述测温元件为高温光纤光栅传感器,且所述测温元件外部还涂覆有聚酰亚胺材料。

8.根据权利要求7所述的变压器测温装置,其特征在于,所述测温元件包括连接部和感温部,所述连接部设于所述管体内,所述感温部设于所述探头内。

9.根据权利要求8所述的变压器测温装置,其特征在于,所述连接部的一端经所述光纤接头处伸出至所述变压器外部。

10.根据权利要求8所述的变压器测温装置,其特征在于,所述探头为陶瓷管,套设于所述感温部外部。

技术总结
本发明公开了一种变压器测温装置,所述变压器测温装置包括测温元件,所述测温元件包裹于管体内,所述管体的两端分别设有连接件和探头;所述测温元件和管体通过所述连接件固定于变压器内;所述变压器内的变压器油流入所述管体内,与所述测温元件相接触;所述探头伸入所述变压器的绕组内。本发明的变压器测温装置在变压器内设置变压器测温装置,测温装置的测温元件与变压器油接触,直接测量变压器油的温度;同时将探头固定于变压器的绕组内,通过探头直接检测变压器绕组温度;通过上述设置,使本发明的变压器测温装置可以同时测量变压器的油面温度和绕组温度,满足变压器温度监测的需求。

技术研发人员:陈怀宇;郭科峰;宋少婷;李永军
受保护的技术使用者:北京希卓信息技术有限公司
技术研发日:2020.03.26
技术公布日:2020.06.05

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