一種用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)，該干式電容器包括一端設(shè)置引線和套管的外殼，外殼內(nèi)設(shè)置芯子；其改進之處在于，該測溫系統(tǒng)包括設(shè)置在芯子內(nèi)部的光纖感溫傳感器和光纖感溫傳感器組，以及設(shè)置在外殼上分別與光纖感溫傳感器和光纖感溫傳感器組對應(yīng)的無線測溫傳感器。和現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供的用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)，可在電氣隔離的條件下對電容器同時進行內(nèi)部和外部的溫度檢測，確保了電容器的正常運行，并且可以及時針對溫度變化對電容器進行維護。
【專利說明】
一種用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種組合式測溫系統(tǒng)，具體講涉及一種用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前高壓領(lǐng)域一般普遍使用的的油浸式電容器和干式電容器，后者具有環(huán)保、省材、低成本、工藝簡單、重量輕面積小、產(chǎn)品具有自愈性、運行更加可靠、防火性能好、不易產(chǎn)生高壓氣體、產(chǎn)生爆炸性危害的可能性大大降低的優(yōu)點。
[0003]干式電容器由電容器芯子、夕卜殼、套管和其他附件組成。電容器芯子由電容器兀件和絕緣件組成。電容器元件由一定厚度和層數(shù)的薄膜絕緣介質(zhì)和鋁箔電極卷繞制成，也有在薄膜上蒸鍍一層金屬組成金屬化膜，元件卷好后裝入元件外殼內(nèi)，將若干個電容器元件串、并聯(lián)起來形成整個電容器芯子。
[0004]干式電容器通常在室內(nèi)或地下使用，通風(fēng)條件差，而電容器內(nèi)部只能依靠氣體散熱，與油浸式電容器比，氣體的換熱系數(shù)較低，因此干式電容器的散熱性能較差。這些都對干式電容器的運行產(chǎn)生不利的影響。電力系統(tǒng)運行實踐表明，電容器的故障率每年6-9月份明顯高于其他月份。有的地區(qū)電力行業(yè)規(guī)定:全膜電容器芯子最熱點溫度不得高于80°C。溫度超過80°C時，作為電介質(zhì)的聚丙烯薄膜(pp膜)絕緣性能會有所下降。
[0005]目前，干式電容器溫度場一般用溫度傳感器測量電容器外殼的溫度，再計算內(nèi)部溫度，這樣得到的溫度值與電容器內(nèi)部溫度場的分布狀況有誤差，不能準(zhǔn)確獲得溫度最高點的真實溫度。
[0006]針對對此不足，西電集團公開了一項技術(shù)，該技術(shù)采用將溫度傳感器設(shè)置在電容器內(nèi)部來測量運行中的電容器內(nèi)部溫度，但該溫度傳感器的信號是通過電線傳給外部測試系統(tǒng)的，傳輸?shù)男盘枙茈姶鸥蓴_。另外，檢測點少、測量布點不準(zhǔn)、測溫點與溫度最高點間的差異難于消除。
[0007]經(jīng)長期觀察、研究，本發(fā)明人提供了一種用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)，即在電容器元件內(nèi)部預(yù)埋光纖感溫傳感器及在電容器芯子內(nèi)部布置光纖感溫傳感器，同時在外部布置無線測溫元件，在電氣隔離條件下同時完成內(nèi)外溫度檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)，可在電氣隔離的條件下對電容器同時進行內(nèi)部和外部的溫度檢測，確保了電容器的正常運行，并且可以及時針對溫度變化對電容器進行維護。
[0009]本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0010]本發(fā)明提供的一種用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)，所述干式電容器包括一端設(shè)置引線3和套管2的外殼1，所述外殼I內(nèi)設(shè)置芯子4 ;其改進之處在于:
[0011]所述測溫系統(tǒng)包括設(shè)置在所述芯子4內(nèi)部的光纖感溫傳感器7和光纖感溫傳感器組10，以及設(shè)置在所述外殼I上分別與所述光纖感溫傳感器7和光纖感溫傳感器組10對應(yīng)的無線測溫傳感器11。
[0012]本發(fā)明提供的第一優(yōu)選技術(shù)方案為，所述芯子4由同軸設(shè)置的電容器元件6構(gòu)成。
[0013]本發(fā)明提供的第二優(yōu)選技術(shù)方案為，所述電容器元件6由金屬化聚丙烯薄膜卷繞
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[0014]本發(fā)明提供的第三優(yōu)選技術(shù)方案為，所述電容器元件6的數(shù)量為54并且分為5層，相鄰兩層間設(shè)置所述光纖感溫傳感器組10，位于所述光纖感溫傳感器組10 —側(cè)的電容器元件6內(nèi)設(shè)置所述光纖感溫傳感器7。
[0015]本發(fā)明提供的第四優(yōu)選技術(shù)方案為，所述電容器元件6的中心設(shè)置通孔12，所述光纖感溫傳感器7設(shè)置在所述通孔12中。
[0016]本發(fā)明提供的第五優(yōu)選技術(shù)方案為，所述光纖感溫傳感器組10包括光纖感溫傳感器7和夾件9，所述光纖感溫傳感器7均勻設(shè)置在相鄰兩層的所述電容器元件6之間，并且分別通過所述夾件9固定設(shè)置在所述電容器元件6上。
[0017]本發(fā)明提供的第六優(yōu)選技術(shù)方案為，所述光纖感溫傳感器7設(shè)有尾纖8，所述尾纖8通過引線3與設(shè)置在所述干式電容器外部的光纖光柵解調(diào)儀連接。
[0018]本發(fā)明提供的第七優(yōu)選技術(shù)方案為，所述外殼I上設(shè)置的無線測溫傳感器11分別與所述電容器元件6內(nèi)設(shè)置的光纖感溫傳感器7以及在電容器元件6之間設(shè)置的光纖感溫傳感器7相對應(yīng)，所述無線測溫傳感器11與無線測溫采集終端連接。
[0019]本發(fā)明提供的第八優(yōu)選技術(shù)方案為，所述光纖光柵解調(diào)儀和無線測溫采集終端分別與數(shù)據(jù)監(jiān)控終端連接。
[0020]本發(fā)明提供的第九優(yōu)選技術(shù)方案為，所述外殼I內(nèi)還設(shè)有用于固定所述芯子4的附件5。
[0021]與最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明達到如下有益效果:
[0022]1、本發(fā)明提供的用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)，在電容器元件內(nèi)部預(yù)埋光纖感溫傳感器及在電容器芯子內(nèi)部布置光纖感溫傳感器，可在電氣隔離的條件下對電容器同時進行內(nèi)部和外部的溫度檢測，確保了電容器的正常運行，并且可以及時針對溫度變化對電容器進行維護。
[0023]2、本發(fā)明提供的用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)，采用的無源光纖感溫傳感器，其工作原理是基于光纖的光調(diào)制效應(yīng)，即光纖在外界環(huán)境因素，如溫度、壓力、電場、磁場等等改變時，其傳光特性，如相位與光強，會發(fā)生變化的現(xiàn)象，從而產(chǎn)生不同數(shù)量的干涉條紋，對它的模向移動進行計數(shù)，就可測量溫度或壓力等。由于光纖對被感測信息用波長編碼，而波長是一種絕對參量，不受光源功率波動以及光纖彎曲等因素影響，因此光纖傳感器具有較高的可靠性和穩(wěn)定性及絕緣性能。
[0024]3、本發(fā)明提供的用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)，采用的無源無線測溫傳感器具有免維護、體積小、安裝靈活的特點，可以方便的安裝在被測點上，準(zhǔn)確的跟蹤發(fā)熱點的溫度變化，并以無線方式將數(shù)據(jù)傳到采集終端上，實現(xiàn)對被測點溫度信息進行實時采集，實現(xiàn)非接觸溫度測量。
[0025]4、本發(fā)明提供的用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)，在電氣隔離的情況下安全和穩(wěn)定測量干式電容器運行狀態(tài)下內(nèi)部溫度及其變化，并與外部測量數(shù)值相互印證，該測溫系統(tǒng)抗干擾能力強，可用于在電容器元件內(nèi)部的狹小空間內(nèi)，較現(xiàn)有測溫方法更加準(zhǔn)確，測量結(jié)果可為干式電容器結(jié)構(gòu)設(shè)計與運行工況提供參考。
【附圖說明】
[0026]圖1:本發(fā)明提供的干式電容器的正視剖視圖；
[0027]圖2:本發(fā)明提供的用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)的正視剖視圖；
[0028]圖3:本發(fā)明提供的用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)的左視圖；
[0029]圖4:本發(fā)明提供的用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)A-A面的剖視圖；
[0030]圖5:本發(fā)明提供的用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)B-B面的剖視圖；
[0031]其中:1、外殼；2、套管；3、引線；4、芯子；5、附件；6、電容器元件；7、光纖感溫傳感器；8、尾纖；9、夾件；10、光纖感溫傳感器組；11、無線測溫傳感器；12、通孔。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步的詳細說明。
[0033]本發(fā)明實施例提供的干式電容器，如圖1所示，包括:外殼1、套管2、引線3、芯子
4、附件5、電容器元件6。外殼1、套管2和引線3依次排列，芯子4由若干個平行排列的電容器元件6構(gòu)成，電容器元件6為板狀由金屬化聚丙烯薄膜卷繞而成，芯子4通過附件5固定設(shè)置在外殼I中。
[0034]本實施例提供的用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)，如圖2至5所示，包括設(shè)置在電容器元件6內(nèi)部的光纖感溫傳感器7，設(shè)置在電容器元件6之間的光纖感溫傳感器組10，以及設(shè)置在外殼I上并與光纖感溫傳感器7和光纖感溫傳感器組10對應(yīng)的無線測溫傳感器11。芯子4由平均分為5層的54個電容器元件6構(gòu)成，每層之間放置光纖感溫傳感器組10，與光纖感溫傳感器組10相鄰一側(cè)的電容器元件6的中心通孔12中安裝光纖感溫傳感器7，通孔12的預(yù)留直徑約為10mm。光纖感溫傳感器組10由均勻布置在同一層的左、中、右三處的光纖感溫傳感器7組成，光纖感溫傳感器7通過夾件9固定在電容器元件6上，芯子4中不放置光纖感溫傳感器7的電容器元件6為普通電容器元件，不用預(yù)留通孔12。光纖感溫傳感器7的尾纖8通過干式電容器的引線3引出，外接光纖光柵解調(diào)儀讀出被測溫度。
[0035]在干式電容器的外殼I上與光纖感溫傳感器7相對應(yīng)的位置布置無線測溫傳感器11，同步測量內(nèi)部溫度及對應(yīng)的外殼I的溫度。無線測溫傳感器11與無線測溫采集終端連接，光纖光柵解調(diào)儀和無線測溫采集終端分別與數(shù)據(jù)監(jiān)控終端連接，即可實現(xiàn)在電氣隔離的條件下同時完成干式電容器內(nèi)部和外部的溫度實測。
[0036]光纖感溫傳感器7是一種全光纖無源器件，其工作原理是基于光纖的光調(diào)制效應(yīng)，即光纖在外界環(huán)境因素，如溫度、壓力、電場、磁場等等改變時，其傳光特性，如相位與光強，會發(fā)生變化的現(xiàn)象，從而產(chǎn)生不同數(shù)量的干涉條紋，對它的模向移動進行計數(shù)，就可測量溫度或壓力等。由于光纖對被感測信息用波長編碼，而波長是一種絕對參量，不受光源功率波動以及光纖彎曲等因素影響，因此光纖傳感器具有較高的可靠性和穩(wěn)定性及絕緣性能，非常適合于高壓電氣設(shè)備溫度檢測。
[0037]無線測溫傳感器11具有無源無線傳輸、免維護、體積小，安裝靈活的特點，可以方便的安裝在被測點上，準(zhǔn)確的跟蹤發(fā)熱點的溫度變化，并以無線方式將數(shù)據(jù)傳到采集終端上，實現(xiàn)對被測點溫度信息進行實時采集，實現(xiàn)非接觸溫度測量。
[0038]本實施例提供的用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)，在電氣隔離的情況下安全和穩(wěn)定測量干式電容器運行狀態(tài)下內(nèi)部溫度及其變化，并與外部測量數(shù)值相互印證，該測溫系統(tǒng)抗干擾能力強，可用于在電容器元件內(nèi)部的狹小空間內(nèi)，較現(xiàn)有測溫方法更準(zhǔn)確，測量結(jié)果可為干式電容器結(jié)構(gòu)設(shè)計與運行工況提供參考。
[0039]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項】
1.一種用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)，所述干式電容器包括一端設(shè)置引線(3)和套管(2)的外殼(I)，所述外殼(I)內(nèi)設(shè)置芯子(4);其特征在于: 所述測溫系統(tǒng)包括分別設(shè)置在所述芯子(4)內(nèi)部的光纖感溫傳感器(7)和光纖感溫傳感器組(10)，以及設(shè)置在所述外殼(I)上分別與所述光纖感溫傳感器(7)和光纖感溫傳感器組(10)對應(yīng)的無線測溫傳感器(11)。2.如權(quán)利要求1所述的用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)，其特征在于，所述芯子⑷由同軸設(shè)置的電容器元件(6)構(gòu)成。3.如權(quán)利要求2所述的用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)，其特征在于，所述電容器元件(6)由金屬化聚丙稀薄膜卷繞而成。4.如權(quán)利要求2所述的用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)，其特征在于，所述電容器元件￠)的數(shù)量為54并且分為5層，相鄰兩層間設(shè)置所述光纖感溫傳感器組(10)，位于所述光纖感溫傳感器組(10) —側(cè)的電容器元件￠)內(nèi)設(shè)置所述光纖感溫傳感器(7)。5.如權(quán)利要求3所述的用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)，其特征在于，所述電容器元件￠)的中心設(shè)置通孔(12)，所述光纖感溫傳感器(7)設(shè)置在所述通孔(12)中。6.如權(quán)利要求4所述的用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖感溫傳感器組(10)包括光纖感溫傳感器(7)和夾件(9)，所述光纖感溫傳感器(7)均勻設(shè)置在相鄰兩層的所述電容器元件(6)之間，并且分別通過所述夾件(9)固定設(shè)置在所述電容器元件(6)上。7.如權(quán)利要求5所述的用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖感溫傳感器(7)設(shè)有尾纖(8)，所述尾纖(8)通過引線(3)與設(shè)置在所述干式電容器外部的光纖光柵解調(diào)儀連接。8.如權(quán)利要求6所述的用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)，其特征在于，所述外殼⑴上設(shè)置的無線測溫傳感器(11)分別與所述電容器元件(6)內(nèi)設(shè)置的光纖感溫傳感器(7)以及在電容器元件(6)之間設(shè)置的光纖感溫傳感器(7)相對應(yīng)，所述無線測溫傳感器(11)與無線測溫采集終端連接。9.如權(quán)利要求7所述的用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖光柵解調(diào)儀和無線測溫采集終端分別與數(shù)據(jù)監(jiān)控終端連接。10.如權(quán)利要求1所述的用于干式電容器溫升試驗的組合式測溫系統(tǒng)，其特征在于，所述外殼⑴內(nèi)還設(shè)有用于固定所述芯子⑷的附件(5)。
【文檔編號】G01K11/32GK105987770SQ201510063675
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月6日
【發(fā)明人】尹婷, 嚴飛, 郭璇, 黃婷, 何櫻
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院, 國網(wǎng)上海市電力公司