一种用于变压器的光纤局部放电超声波传感器安装机构的制作方法

1.本实用新型涉及变压器局部放电监测技术领域，具体是一种用于变压器的光纤局部放电超声波传感器安装机构。


背景技术：

2.电力变压器是电力系统中最重要的电气设备之一，维护其正常运行是整个系统可靠供电的基础。近年来，随着变压器容量逐步增大、电压等级不断提高，电力设备可靠运行及故障诊断越发显得重要。局部放电既是造成电力设备绝缘故障的主要原因，也是绝缘劣化的重要征兆和表现形式。局部放电在线监测可以及时反映电力设备绝缘老化情况，是状态监测和故障诊断的重要手段，对于电力设备安全运行具有重要意义。
3.现有技术手段无法实现变压器局部放电电荷量的直接测量，但由于局部放电会产生电脉冲、电磁辐射、超声波、光以及生成一些新的生成物，并引起局部过热，因此，以局部放电所产生的各种现象为依据，通过能表述该现象的物理量来表征局部放电状态是局部放电在线监测的主要手段。局部放电监测方法主要有脉冲电流法、射频检测法、声发射检测法、红外光谱法、紫外光谱法、气相色谱法和功率因数法等。超声波法是仅次于气相色谱法的变压器绝缘在线监测的有效方法，它利用超声波传感器测量局部放电产生的超声信号，并通过多个传感器接收信号的时间差对超声波声源（绝缘故障位置）进行定位。与传统压电式超声传感器相比，光纤超声波传感器可埋入液体介质中直接测量局部放电声信号，信号的传输不受到其他介质的阻挡，且光纤传感器的体积小、结构灵活、不受变压器内复杂电磁环境影响，提高了测量和定位的准确度和精度，使用光纤局部放电传感器测量超声波信号将为变压器的绝缘状态监测提供一种新的技术手段。但是，目前该技术应用研究相对较少，工程化应用尚不成熟。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于变压器的光纤局部放电超声波传感器现在机构，实现传感器与变压器的一体化融合设计，为变压器内部局部放电实时监测提供解决方案。
5.为了解决所述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于变压器的光纤局部放电超声波传感器安装机构，包括光纤局部放电超声波传感器、十字星传感器护套、引出光纤、贯通法兰和传感器护套承载件，光纤局部放电超声波传感器封装于十字星传感器护套内，十字星传感器护套上预留使传感器与变压器油直接接触的通油孔；已封装的光纤局部放电超声波传感器内嵌于传感器护套承载件内，光纤局部放电超声波传感器尾部与引出光纤连接，引出光纤连接至贯通法兰，贯通法兰位于变压器油箱壁上。
6.进一步的，在传感器护套承载件上开凹槽，凹槽的大小和形状与已封装的光纤局部放电超声波传感器完全一致，已封装的光纤局部放电超声波传感器卡在凹槽内部。
7.进一步的，传感器护套承载件上开有不同方向的凹槽，可实现光纤局部放电超声
波传感器对各个方向上局放信号的监测。
8.进一步的，传感器护套承载件为导线夹或引线支架。
9.进一步的，导线夹中的凹槽均开其上表面，引线支架中的凹槽均开在其外侧。
10.进一步的，设置一导线夹覆盖在已封装的光纤局部放电超声波传感器上面，实现在三个方向上对传感器进行限位，避免传感器被油流冲动而移位。
11.进一步的，所有光纤局部放电超声波传感器的引出光纤从安装处引出并汇集后，用皱纹纸每隔300
‑
600mm固定在横轴方向的传感器护套承载件上，高、低压侧分别汇集，引至贯通法兰。
12.本实用新型的有益效果：本实用新型提供一种用于变压器的光纤局部放电超声波传感器安装结构，实现传感器与变压器的一体化融合设计，为变压器内部局部放电实时监测提供解决方案。光纤局部放电超声波传感器安装时采用带通油孔的十字星封装工艺，一方面，与传感器护套结合对光纤局部放电超声波传感器探头进行可靠防护，大大降低传感器探头损坏的几率，另一方面，通过十字星结构，在不同方向上对传感器进行限位，避免光纤局部放电超声波传感器松动或者滑脱，实现对光纤局部放电超声波传感器的可靠防护及固定。同时，该十字星封装护套前端和上端预留的通油孔，可避免因传感器探头无法与变压器油接触，传感器所测量的局部放电超声信号与实际值存在偏差。
附图说明
13.图1为实施例1的主视结构示意图；
14.图2为实施例1的左视结构示意图；
15.图中：1、光纤局部放电超声波传感器，2、十字星传感器护套，3、通油孔，4、传感器护套承载件，5、凹槽，6、引出光纤，7、通孔，8、短导线夹，9、螺栓。
具体实施方式
16.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
17.本实施例提供一种用于变压器的光纤局部放电超声波传感器的安装结构，参考图1、2，包括光纤局部放电超声波传感器1、十字星传感器护套2、引出光纤6、传感器护套承载件4、贯通法兰。
18.其中，所述光纤局部放电超声波传感器1封装于十字星传感器护套2内，已封装的光纤局部放电超声波传感器内嵌于传感器护套承载件4内。光纤局部放电超声波传感器1尾部与引出光纤6连接，所述引出光纤6连接至贯通法兰，所述贯通法兰位于变压器油箱壁上。
19.十字星传感器护套2上预留圆形通油孔3，圆形通油孔3便于变压器油流通，使传感器与变压器油直接接触，使用时需确保通油孔3无异物堵塞。
20.本实施例中，传感器护套承载件4为导线夹或引线支架，所述导线夹或引线支架4上采用精准圆角开槽工艺铣出一个大小和形状与传感器护套2一致的的十字星凹槽5，安装前需检查确认凹槽5大小和形状与传感器护套2一致，凹槽5方向与设计图纸一致，设计时可朝向不同方向，以实现传感器对不同方向上的局部放电信号的监测。图1中，凹槽5朝向与传感器护套承载件4垂直，当需要对其他方向如倾斜方向的局部放电信号监测时，凹槽5朝向与传感器护套承载件4倾斜。
21.为了方便安装光纤局部放电超声波传感器1，导线夹中的凹槽均开其上表面，引线支架中的凹槽均开在其外侧。
22.所述十字星凹槽5应光滑、无毛刺，并根据所监测局部放电超声波信号位置设计开槽方向。将已封装传感器卡入十字星凹槽5的槽沟内部，确保传感器护套2上的通油孔3朝上或朝外，并使用少量的变压器专用pva胶水进行固定，胶水不得涂抹在光纤局部放电超声波传感器1的前端。光纤局部放电超声波传感器1末端不宜涂胶、弯曲、施加压力。
23.将短导线夹8覆盖在所述传感器1上面，所述导线短导线夹8上预留与通孔7大小和位置完全一致的通孔，用木制螺栓9穿过导线夹或引线支架通孔7进行紧固，实现在x
‑
y
‑
z三个方向上对传感器1进行限位，避免传感器1被油流冲动而移位。
24.所述光纤局部放电超声波传感器1末端与引出光纤6连接，所述引出光纤6从安装处引出并汇集后，用皱纹纸每隔300
‑
600mm固定在横轴方向的导线夹上，高、低压侧分别汇集，引至贯通法兰。按照上述结构在不同位置安装光纤局部放电超声波传感器1时，操作者要及时记录每只传感器1对应引出光纤6的编号和长度，避免混淆。
25.以上所述实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。