排油阀内置式特高频传感器及安装方法与流程

1.本发明涉及局部放电电力设备技术领域，尤其涉及一种排油阀内置式特高频传感器及安装方法。


背景技术：

2.随着电力系统向高压大容量方向发展，电力变压器的电压等级和单台容量也在不断提高，一旦发生事故，将会造成大面积停电，甚至危及整个电力系统的稳定运行，经济损失巨大。统计表明绝缘故障是引发变压器事故的重要原因之一，而局部放电(局放)是绝缘劣化失效的重要征兆。
3.根据电力变压器的放电特性，通过排油阀安装uhf(特高频传感器)，排油阀内置式特高频传感器是变压器uhf局部放电检测中的常用的一种传感器，该传感器可用于电力系统中的变压器局部放电带电检测和实施在线监测，其性能的好坏直接影响到整个试验结果，且安装复杂，容易产生漏油和检测不灵敏的问题。


技术实现要素：

4.本发明目的是提供一种排油阀内置式特高频传感器及安装方法，用于解决内置式传感器检测灵敏度低、不能及时发现变压器故障油色谱反应速度慢的问题。
5.本发明解决技术问题采用如下技术方案：
6.一种排油阀内置式特高频传感器，包括：依次同轴连接的操作组件、法兰组件及传感器探针，所述传感器探针一端设置在所述操作组件内，另一端穿过所述法兰组件设置在所述法兰组件外；
7.所述操作组件包括：盖板、控制外壳和电缆组件；所述控制外壳设置在所述盖板上，所述电缆组件设置在所述控制外壳上端面上，所述法兰组件与所述控制外壳同轴连接。
8.优选的，所述法兰组件包括：环形法兰、刮声器、导杆和防震垫片；所述导杆一端与所述控制外壳连接，另一端与所述环形法兰连接，所述刮声器设置在所述环形法兰圆周侧面，所述防震垫片设置在所述环形法兰环形面上；
9.所述传感器探针设置在所述环形法兰内并穿过所述导杆设置在所述控制外壳内。
10.优选的，所述传感器探针包括探头和针轴；所述针轴一端设置在所述控制外壳内，另一端穿过导杆和环形法兰设置，所述探头设置在所述针轴上远离所述控制外壳一端。
11.优选的，所述法兰组件还包括紧固夹；所述紧固夹设置在所述控制外壳上端面上并套设在所述导杆上。
12.优选的，所述盖板两端设置有弧形槽。
13.优选的，所述导杆包括相连的第一柱形杆和第二柱形杆；所述第一柱形杆另一端与所述控制外壳连接，所述第二柱形杆另一端与所述环形法兰连接；
14.所述第一柱形杆为空心圆柱结构，所述第二柱形杆为空心圆台结构。
15.优选的，所述环形法兰环形圆周面上设置有若干连接孔。
16.一种排油阀内置式特高频传感器安装方法，包括以下步骤：
17.s1：检查排油阀，保证排油阀处于关闭状态；
18.s2：拆卸原阀门盖板，将螺母拧松，但不移除，使其挂在螺杆上，确认原排油阀密封正常，无喷油现象进行移除，保存移除后的螺丝螺母连同阀门盖板；
19.s3：清洁阀门，对阀门外法兰进行深度清洁。
20.s4：清洁排油阀内置式特高频传感器，在排油阀内置式特高频传感器安装前，拆卸导杆和紧固夹，将环形法兰拉至探头位置；
21.s5：传感器固定，使用无纺布加无水酒精擦拭排油阀法兰接触面，环形法兰接触面和密封橡胶垫，加橡胶垫，拧紧螺丝；
22.s6：排气，先将排油阀底部排气螺丝拧紧，顶部排气螺丝拧出两圈，阀门角度依次从15
°
、30
°
、45
°
打开；确定气排完后，全部打开排油阀阀门，拧紧排气螺丝；
23.s7：标记，测量排油阀外法兰到变压器外壁的距离，将导杆后拉至无法拉动为止，在距离环形法兰尾端做好标记；
24.s8：传感器探针推进，确认阀门处于完全开启状态，将探头向变压器方向推进，推到导杆标记处；
25.s9：紧固夹固定，拧紧紧固夹的内六角螺丝；
26.s10：观察10个小时，确认无渗油。
27.优选的，所述排气时需把预先准备好的无纺布盖到排气螺丝的上方，以防排气时，变压器油飞溅出。
28.优选的，所述标记时距离环形法兰尾端距离为12mm。
29.本发明通过在放油阀安装排油阀内置式特高频传感器，可以随时精确检测变压器内部绝缘缺陷的放电幅值、能量、频次，实现对特高频信号连续监测，及时发现运行变压器的突发性故障，弥补油色谱(dga)反应速度较慢的缺点，不需要变压器退出运行，检测灵敏度高，不受电晕干扰的影响；本发明运行温度为-40℃～95℃。完全满足变压器底部的运行温度。
附图说明
30.图1为本发明整体结构示意图；
31.图2为本发明反方向视角结构示意图；
32.图中标记示意为：1-操作组件；2-法兰组件；3-传感器探针；4-盖板；5
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控制外壳；6-电缆组件；7-导杆；8-环形法兰；9-刮声器；10-防震垫片；11
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探头；12-针轴；13-紧固夹；14-弧形槽；15-第一柱形杆；16-第二柱形杆；17
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连接孔；18-六角头螺栓。
具体实施方式
33.下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。
34.实施例1
35.本实施例提供了一种排油阀内置式特高频传感器，包括：依次同轴连接的操作组件1、法兰组件2及传感器探针3，传感器探针3一端设置在操作组件1 内，另一端穿过法兰组件2设置在法兰组件2外；
36.操作组件1包括：盖板4、控制外壳5和电缆组件6；控制外壳5设置在盖板4上，电缆组件6通过六角头螺栓18设置在控制外壳5上端面上。
37.传感器探针3一端固定在操作组件1内，另一端穿过法兰组件2伸到外端，用来插入排油阀中，法兰组件2与操作组件1为可拆卸连接，方便在安装时候拆卸和清洗。
38.本实施例进一步的实施方式，法兰组件2包括：环形法兰8、刮声器9、导杆7和防震垫片10；导杆7一端与控制外壳5可拆卸的连接，另一端与环形法兰8固定连接，刮声器9设置在环形法兰8圆周侧面，防震垫片10设置在环形法兰8环形面上；
39.传感器探针3设置在环形法兰8内并穿过导杆7设置在控制外壳5内。
40.本实施例进一步的实施方式，传感器探针3包括探头11和针轴12；针轴 12一端固定设置在控制外壳5内，另一端穿过导杆7和环形法兰8设置在外端，探头11设置在针轴12上远离控制外壳5一端，探头11上设置有橡胶套，防止产生感应电压。
41.本实施例进一步的实施方式，法兰组件2还包括紧固夹13；紧固夹13设置在控制外壳5上端面上并套设在导杆7上，紧固夹13与控制外壳5可拆卸连接，松开紧固夹13，环形法兰8和导杆7可沿针轴12上下滑动。
42.本实施例进一步的实施方式，盖板4两端设置有弧形槽14，方便手动抓取进行安装操作。
43.本实施例进一步的实施方式，导杆7包括固定连接的第一柱形杆15和第二柱形杆16；第一柱形杆15另一端与控制外壳5可拆卸连接，第二柱形杆16另一端与环形法兰8固定连接；
44.第一柱形杆15为空心圆柱结构，第二柱形杆16为空心圆台结构。
45.本实施例进一步的实施方式，环形法兰8环形圆周面上设置有若干均匀设置的连接孔17。
46.实施例2
47.本实施例提供了一种排油阀内置式特高频传感器安装方法，当电力设备内部发生局部放电时，激发特高频电磁波信号在变压器里传播。变压器结构复杂，由于特高频电磁波的波长远小于油箱尺寸，故变压器箱体对电磁波具有折、反射作用，金属箱体在起到汇聚电磁波能量的同时，还具有电磁波屏蔽作用，使得外部的电磁干扰不易进入箱体内部。电磁波在油中的传播衰减很小，仅为 0.6db/m。特高频电磁波波长在25厘米到60厘米之间，大于绕组间的缝隙尺寸，因此衰减量较小，本发明传感器通过排油阀探入到变压器油箱底部，检测特高频信号，包括以下步骤：
48.s1：检查排油阀，保证排油阀处于关闭状态；
49.s2：拆卸原阀门盖板，将螺母拧松，但不移除，使其挂在螺杆上，确认原排油阀密封正常，无喷油现象进行移除，移除后的螺丝螺母连同阀门盖板保存好，操作时注意在阀门底部放置水桶，用于接住渗出的变压器油，若排油阀阀门密封差，持续向外渗油，则无法进行安装；
50.s3：清洁阀门，对阀门外法兰进行深度清洁，尤其是法兰密封面；
51.s4：清洁排油阀内置式特高频传感器，在排油阀内置式特高频传感器安装前，拆卸导杆7和紧固夹13，将环形法兰8拉至探头11位置；
52.s5：传感器固定，使用无纺布加无水酒精擦拭排油阀法兰接触面，环形法兰8接触
面和密封橡胶垫，整个安装过程都要注意设备的洁净，保证密封接触面光洁度；加橡胶垫(位置不偏不倚)，拧紧螺丝，拧紧过程要注意对角、由轻到重的原则，逐个拧紧，一般要循环三遍，排气螺丝需设置在正上方。
53.s6：排气，先将排油阀底部排气螺丝拧紧，顶部排气螺丝拧出两圈，阀门小角度打开，拧排气螺丝时需一直按压，并旋转，螺丝刀不要松；开阀门时可以先开15
°
，然后30
°
，然后45
°
，依次开；排气孔会有轻微的排气声，伴随着油的流出；确定气排完后(能均匀流油且无气泡)，全部打开排油阀阀门，拧紧排气螺丝；
54.s7：标记，测量排油阀外法兰到变压器外壁的距离l，将导杆7后拉至无法拉动为止，在距离环形法兰8尾端做好标记；
55.s8：传感器探针3推进，确认阀门处于完全开启状态，将探头11向变压器方向推进，导杆7可以旋转推进，但不可以上下左右摆动，到导杆7标记处(黑色电气胶带)即可，此时探头11深入变压器内部50mm；
56.s9：紧固夹13固定，拧紧紧固夹13的内六角螺丝；
57.s10：观察10个小时，确认无渗油。
58.本实施例进一步的实施方式，排气时需把预先准备好的无纺布盖到排气螺丝的上方，以防排气时，变压器油飞溅出。
59.本实施例进一步的实施方式，变压器油箱底部的排油阀必须为通径为 nd50-dn150范围内的闸阀或球阀，若为截止阀则不能安装；
60.测量变压器底部排油阀上的外法兰盘的对角孔距d，以及外法兰盘与箱体的距离x，只有当尺寸d与配套法兰盘相匹配，且x《(传感器不锈钢导杆长度
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200mm)时，方可使用。
61.本实施例进一步的实施方式，标记时距离环形法兰8尾端距离为12mm。
62.本实施例进一步的实施方式，探头11金属部分深入变压器内部为15mm左右，周围注满绝缘硅胶，硅胶外侧为绝缘橡胶壳，在变压器底部排油阀位置、且靠近变压器外壁处电磁场强度非常低；在探头11末端外接工频过电压保护器，即使在探头11位置出现工频感应电压，也会通过保护器接地。传感器探头 11会感应到变压器内部的特高频信号，该信号不会被工频过电压保护器接地，因此不会产生感应电压。
63.对本发明传感器进行气密性测试，使本发发明传感器于试验工装连接，在连接位置垫一张纸，使油压保持在0.8mpa，维持2个小时，无漏油现象为合格。
64.以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。
65.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。