一种变压器的测温装置及测温方法

技术领域

本发明涉及电网设备技术领域，具体是一种变压器的测温装置及测温方法。

背景技术

变压器作为电力系统中重要的电压转换设备，我国在网运行的变压器约1700万台，总容量约110亿千伏安。

变压器在使用过程中，伴有一些常见故障，如电路故障、绕组故障、渗油故障、高温故障等，这些故障都会导致变压器损坏或报废，其中又数高温故障出现的频率更高。

高温故障多出现于变压器的载流接头，在整个变压器的设计中变压器的载流接头一直都承担着极为重要的责任，分析总结了电力事故可以得出：变压器的载流接头特别是低压出线接头的不稳定连接，使得接头处温度快速升高，甚至已经超过了接头的着火点，导致接头出现烧断的现象，严重影响了电力变压器的安全稳定运行。

为了有效减少这类安全事故的出现，避免因接头处温度过高引发的安全用电事故，现有技术中多采用测温传感器来检测接头温度，通过温度检测及时获取温度数据，从而可以快速处理，有效保证电力变电器的安全稳定运行。

在专利号为202121983522.X、名称为一种变压器桩头温度实时监测装置的实用新型专利中就提供了一种接头测温装置，通过温度传感器获取温度后进行数据，即可进行显示，报警等功能，实现有效的测温。

但现有技术中，接头测温装置的主体结构，多是捆绑安装于与低压出线接头连接的线路上，而测温探头则多是捆绑安装于低压出线接头侧面，测温探头和接头测温装置则通过线路连接，这就使得：1、变压器工作中存在轻微振动，使得测温探头长久安装后极易移位，从而掉落或脱离检测位置，同时会影响测温探头的持续测温效果，且受振动、风力影响，主体结构和测温探头的捆绑位置变化，还会相互影响拉扯，同样可能导致二者位置变化，不仅可能影响测量，同时还可能导致测量失效，二者之间的线路还极可能与接头接触进而出现熔断、着火风险；2、在测温时，由于测温探头不仅与低压出线接头接触，还会与外界空气接触，这就导致测温区域受外界影响较大，测试结果存在滞后和误差，导致传感器测温无法做到及时快速的数据获取；3、主体结构固定于线路上，在长久使用过程中，其有可能因重力、风力影响，进而改变线路自身的走向或安装位置，进而使得线路的弯折度改变，这就会导致线路与低压出线接头一侧的出线铜排连接处出现应力集中问题，导致线路极易从出线铜排位置折断，影响输电。

进而现有技术的接头测温装置，在安装和使用过程中存在较多缺陷，这些缺陷不仅可能影响到测温，甚至还可能影响到变压器正常工作，而为了确保测温正常进行以及变压器的正常工作，以上问题都需要我们解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变压器的测温装置，该变压器的测温装置具有安装简便稳固、测温效果好及使用安全的技术特点。同时本发明还基于该变压器的测温装置，提供了一种变压器的测温方法。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：一种变压器的测温装置，用于变压器的低压出线桩头测温，包括依次连接的传感器主体、绝缘隔热板及绝缘隔热柱；其中，所述绝缘隔热柱内设置有可伸出至绝缘隔热柱端部并与所述低压出线桩头抵接的测温探头，所述测温探头与所述传感器主体信号连接；所述绝缘隔热柱外侧壁还设置有环形滑槽，环形滑槽内滑动设置有若干可沿环形滑槽滑动的伸缩连接件；每个所述伸缩连接件均包括有调节螺套组件，所述调节螺套组件用于：与低压出线桩头和出线铜排连接处的螺栓配对螺纹连接。

基于以上技术方案，所述绝缘隔热柱一端与绝缘隔热板螺纹连接，另一端内凹形成有安装腔，安装腔内壁位于开口位置还设置有限位台阶；所述测温探头安装于安装腔内并可在限位台阶限制下部分伸出至绝缘隔热柱端部；所述安装腔内还设置有弹性件，弹性件抵接于安装腔的底部和测温探头之间。

基于以上技术方案，所述绝缘隔热板上端还连接有电磁屏蔽罩，所述传感器主体位于电磁屏蔽罩内部，所述测温探头的信号线依次贯穿绝缘隔热柱、绝缘隔热板并与电磁屏蔽罩内部的传感器主体信号连接。

基于以上技术方案，所述绝缘隔热柱外侧壁还螺纹连接有第一压紧螺套，第一压紧螺套可随螺纹沿绝缘隔热柱长度方向旋动以压紧伸缩连接件。

基于以上技术方案，所述伸缩连接件包括滑动连接于环形滑槽内的滑块、与滑块一体成型的承接板、与承接板插接的插接板，所述插接板还转动连接有连接套，所述调节螺套组件转动连接于连接套内。

基于以上技术方案，所述调节螺套组件包括转动连接于连接套内的柱体，柱体两端伸出连接套并分别连接有旋钮和内螺纹护套，所述内螺纹护套用于与所述螺栓配对螺纹连接。

基于以上技术方案，所述内螺纹护套外侧还套设有可沿柱体滑动的顶紧套，所述顶紧套的长度大于内螺纹护套的长度。

基于以上技术方案，所述承接板的端部内凹形成有承接槽，所述插接板可插入至承接槽内；所述承接板的侧壁还开设有与承接槽连通的贯通槽，贯通槽螺纹连接有用于顶紧插接板的顶紧螺栓。

基于以上技术方案，所述连接套侧壁设置有球头，所述插接板端部设置有球头槽，所述球头卡设于球头槽内并可在球头槽内万向调节；所述插接板端部外壁还螺纹连接有第二压紧螺套，所述第二压紧螺套可随螺纹沿插接板长度方向旋动以压紧连接套。

基于以上技术方案，所述绝缘隔热板、绝缘隔热柱及调节螺套组件均采用片状模塑料制成。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明通过绝缘隔热柱可以实现传感器主体和测温探头一体连接，并通过伸缩连接件将调节螺套组件调节至与低压出线桩头和出线铜排连接处的螺栓配对，进而利用低压出线桩头和出线铜排连接处的螺栓实现整体设备的稳固连接，绝缘隔热柱、调节螺套组件整体作为支撑件支撑整个传感器主体结构，安装简便，且安装后整体结构稳固，并通过绝缘隔热板及绝缘隔热柱的绝缘隔热效果确保传感器主体的绝缘隔热，使用更加安全，同时绝缘隔热柱将测温探头隔绝在内，使得其在测温时不再受到外界环境影响，测温数据更加精准，同时测温探头线路包裹在内，也能更好的进行线路保护，在使用过程中，测温探头在弹性件作用下能持续接触低压出线桩头，进而还可确保持续有效的测温作用，进一步保障测温效果。

本发明还基于以上用于变压器的测温装置，公开了一种变压器的测温方法，用于变压器的低压出线桩头测温，该测温方法包括以下步骤：

S1将绝缘隔热柱放置于低压出线桩头侧壁设计位置，确保绝缘隔热柱端部抵接于低压出线桩头侧壁；

S2调节伸缩连接件沿环形滑槽滑动，使得每个伸缩连接件分别单独对应一个低压出线桩头和出线铜排连接处的螺栓，锁紧第一压紧螺套；

S3调节承接板与插接板插接的长度，并锁紧顶紧螺栓；

S4转动调节螺套组件使其与对应的螺栓保持同轴，锁紧第二压紧螺套，旋动调节螺套组件，使得内螺纹护套与螺栓螺纹配对连接，并在顶紧套和连接套顶紧后停止；

S5测试测温探头和传感器主体的信号通路及测温效果，测试完成后安装电磁屏蔽罩，即可测温。

本变压器的测温方法，利用一体式的传感器主体和测温探头整体安装于低压出线桩头和出线铜排连接处的螺栓上，装卸方便、稳固，测温探头受外界环境影响小，能够实现持续、有效的测温操作，具有较好的应用前景。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1是发明变压器的测温装置的整体结构示意图；

图2是发明变压器的测温装置的整体结构装配示意图，其中旋钮、连接套及顶紧套三者相互顶紧；

图3是绝缘隔热柱的结构示意图；

图4是伸缩连接件的结构示意图；

图5是调节螺套组件的结构示意图；

图6是伸缩连接件的分体结构正视图；

图7是伸缩连接件的分体结构俯视图；

图中标号分别表示为：

1、传感器主体；2、绝缘隔热板；3、绝缘隔热柱；4、测温探头；5、环形滑槽；6、伸缩连接件；7、调节螺套组件；8、安装腔；9、限位台阶；10、弹性件；11、电磁屏蔽罩；12、信号线；13、第一压紧螺套；14、滑块；15、承接板；16、插接板；17、连接套；18、柱体；19、旋钮；20、内螺纹护套；21、顶紧套；22、承接槽；23、贯通槽；24、顶紧螺栓；25、球头；26、球头槽；27、第二压紧螺套。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

如图1、图2所示，本发明第一个实施例提供了一种变压器的测温装置，用于变压器的低压出线桩头A测温，包括依次连接的传感器主体1、绝缘隔热板2及绝缘隔热柱3；其中，所述绝缘隔热柱3内设置有可伸出至绝缘隔热柱3端部并与所述低压出线桩头A抵接的测温探头4，所述测温探头4与所述传感器主体1信号连接；所述绝缘隔热柱3外侧壁还设置有环形滑槽5，环形滑槽5内滑动设置有若干可沿环形滑槽5滑动的伸缩连接件6；每个所述伸缩连接件6均包括有调节螺套组件7，所述调节螺套组件7用于：与低压出线桩头A和出线铜排B连接处的螺栓C配对螺纹连接。

在应用时，将绝缘隔热柱3整体竖直放置于多个螺栓C之间的低压出线桩头A的侧面，尽量位于低压出线桩头A的中部位置，以便于均匀测温，放置后，基于需要配对的螺栓C位置，调节伸缩连接件6沿环形滑槽5滑动，确保每个调节螺套组件7均单独对应一个螺栓C，必要时可通过可伸缩的伸缩连接件6调节调节螺套组件7的水平位置，完成后将调节螺套组件7与对应的螺栓C配对螺纹连接，即将整体装置安装完成，此时测温探头4抵接于低压出线桩头A的侧面，即可对低压出线桩头A进行持续测温。

基于此，本实施例通过绝缘隔热柱3可以实现传感器主体1和测温探头4一体连接，并通过伸缩连接件6将调节螺套组件7调节至与低压出线桩头A和出线铜排B连接处的螺栓C配对，进而利用螺栓C实现整体设备的稳固连接，绝缘隔热柱3、调节螺套组件7整体作为支撑件支撑整个传感器主体1，安装简便，且安装后整体结构稳固，并通过绝缘隔热板2及绝缘隔热柱3的绝缘隔热效果确保传感器主体1的绝缘隔热，使用更加安全，同时绝缘隔热柱3将测温探头4隔绝在内，使得其在测温时不再受到外界环境影响，测温数据更加精准，同时测温探头4线路包裹在内，也能更好的进行线路保护。

如图3所示，所述绝缘隔热柱3一端与绝缘隔热板2螺纹连接，另一端内凹形成有安装腔8，安装腔8内壁位于开口位置还设置有限位台阶9；所述测温探头4安装于安装腔8内并可在限位台阶9限制下部分伸出至绝缘隔热柱3端部；所述安装腔8内还设置有弹性件10，弹性件10抵接于安装腔8的底部和测温探头4之间。

绝缘隔热柱3通过安装腔8可以将测温探头4安装在内，在使用时由于安装腔8开口位置被低压出线桩头A的侧面封堵，故而测温探头4受外界环境影响较小，可确保其测温精度和效果，同时在始终处于压缩状态的弹性件10的弹力作用下，测温探头4可以持续的抵接于低压出线桩头A的侧面，进而实现持续测温，减少变压器振动带来的影响。

需要说明的是，测温探头4一般是其测温端也即工作端与低压出线桩头A侧面接触而实现测温，故而本实施例中，测温探头4部分伸出至绝缘隔热柱3端部的部分，至少其与低压出线桩头A抵接的部分应当是其工作端，方可实现发明目的，由于测温探头4的使用属于常规技术手段，故而本实施例其余部分并未进一步说明，但本领域技术人员应当理解本段内容所表达内容，并以本段内容表达的技术方案来整体看到本实施例技术方案。

在具体应用时，所述弹性件10为伸缩弹簧。

继续参阅图1-图3，在一些实施例中，所述绝缘隔热板2上端还连接有电磁屏蔽罩11，所述传感器主体1位于电磁屏蔽罩11内部，所述测温探头4的信号线12依次贯穿绝缘隔热柱3、绝缘隔热板2并与电磁屏蔽罩11内部的传感器主体1信号连接。电磁屏蔽罩11可以隔绝变压器电磁影响，确保传感器主体1的正常使用。具体的，电磁屏蔽罩11采用导电橡胶模压而成。

在一些实施例中，所述绝缘隔热柱3外侧壁还螺纹连接有第一压紧螺套13，第一压紧螺套13可随螺纹沿绝缘隔热柱3长度方向旋动以压紧伸缩连接件6。在应用时，绝缘隔热柱3外壁沿长度方向设置有外螺纹，所述第一压紧螺套13与外螺纹螺纹配对，当伸缩连接件6完成调节后，可旋动第一压紧螺套13朝向伸缩连接件6移动，进而压紧伸缩连接件6，确保伸缩连接件6能在安装后定位牢固、不松动，而在需要重新调节伸缩连接件6时，只需要反向旋动第一压紧螺套13即可。

如图4所示，所述伸缩连接件6包括滑动连接于环形滑槽5内的滑块14、与滑块14一体成型的承接板15、与承接板15插接的插接板16，所述插接板16还转动连接有连接套17，所述调节螺套组件7转动连接于连接套17内。

在使用时，由于低压出线桩头A和出线铜排B连接处的螺栓C间隔设置有两排，每排的螺栓C数量在3-5个不等并间隔设置，故而当绝缘隔热柱3定位于低压出线桩头A中部时，每个调节螺套组件7与其对应的螺栓C的水平间距是不等的，故而本实施例通过设计可伸缩的伸缩连接件6来单独实现每个调节螺套组件7的水平位置，以便于其能与对应的螺栓C对应配合，具体的：滑块14沿环形滑槽5滑动直至调节螺套组件7大致位于对应的螺栓C方向，通过调节插接板16插入承接板15的长度，调节二者连接后的长度，进而调节调节螺套组件7直至其大致位于螺栓C上方即可，再通过转动连接套17使得调节螺套组件7与螺栓C同轴，即可实现调节螺套组件7与螺栓C配对安装。

如图5所示，所述调节螺套组件7包括转动连接于连接套17内的柱体18，柱体18两端伸出连接套17并分别连接有旋钮19和内螺纹护套20，所述内螺纹护套20用于与所述螺栓C配对螺纹连接。使用时，通过旋钮19旋动内螺纹护套20使其与螺栓C螺纹配对，进而可以将调节螺套组件7整体与螺栓C配对，实现整体结构的固定。

由于柱体18转动连接于连接套17内，从而当调节螺套组件7完成安装后，柱体18和连接套17在轴向并无约束，绝缘隔热柱3可能会因此而出现移位，使得绝缘隔热柱3无法更好抵接于低压出线桩头A，从而影响设备稳定性和测温效果，因此，本实施例在所述内螺纹护套20外侧还套设有可沿柱体18滑动的顶紧套21，所述顶紧套21的长度大于内螺纹护套20的长度。进而，当内螺纹护套20旋进时，顶紧套21一端抵接于螺栓C的螺母上或者是低压出线桩头A的侧面，当旋进一定距离后，在顶紧套21作用下，旋钮19即可通过抵紧在连接套17上端，进而将整个柱体18顶紧而无法轴向移动，确保绝缘隔热柱3和测温探头4的稳定安装效果，并能进一步防止柱体18转动，确保内螺纹护套20装配后不会松动，起到防松效果。

如图6、图7所示，所述承接板15的端部内凹形成有承接槽22，所述插接板16可插入至承接槽22内；所述承接板15的侧壁还开设有与承接槽22连通的贯通槽23，贯通槽23螺纹连接有用于顶紧插接板16的顶紧螺栓24。在承接板15和插接板16在实施时，至少二者插接部分可以设置成扁平状，以便于插接和防止转动，同时也便于顶紧螺栓24顶紧固定，并且插接后通过顶紧螺栓24顶紧也可保证二者插接后的相对位置，进行实现伸缩连接件可控的伸缩调节和固定，在实施时，插接板16可改变插入至承接槽22内的长度，进而改变调节螺套组件7的水平间距，使得其能更好的与对应的螺栓C位置配对。

继续参阅图5，所述连接套17侧壁设置有球头25，所述插接板16端部设置有球头槽26，所述球头25卡设于球头槽26内并可在球头槽26内万向调节；所述插接板16端部外壁还螺纹连接有第二压紧螺套27，所述第二压紧螺套27可随螺纹沿插接板16长度方向旋动以压紧连接套17。

在实施时，由于螺栓C的安装位置会有一定的误差，并且存在少许的偏心（即与低压出线桩头A安装绝缘隔热柱3的侧面不垂直），使得内螺纹护套20无法与螺栓C保持较好的同轴配对，导致无法安装或者安装后内螺纹护套20或螺栓C内应力不均匀，故而本实施例的调节螺套组件7转动连接于连接套17内，可通过连接套17转动进而调节其与螺栓C的同轴情况，具体的：连接套17利用球头25在球头槽26内万向调节，使得连接套17内的内螺纹护套20转动至与螺栓C同轴或基本同轴，然后开始安装，当安装完成后，再通过第二压紧螺套27压紧连接套17，使得压紧连接套17锁紧而无法转动，即在实现有效配对安装的同时，也能确保安装后连接套17不会转动而影响连接稳固性，进一步的保证了安装效果。

需要说明的是，球头25为球状结构，其可形成连接杆与连接套17连接或一体成型，球头槽26为与球头25配对的球形槽体，其直径略大于球头25，进而球头25可在球头槽26内万向调节，其中球头槽26用于球头25伸入的开口可根据调节方向的大小而调节尺寸，同时保持开口尺寸小于球头25直径即可。

在具体应用中，所述绝缘隔热板2、绝缘隔热柱3及调节螺套组件7均采用片状模塑料制成。片状模塑料具有较高的绝缘性、隔热性及机械强度，通过其形成绝缘隔热板2、绝缘隔热柱3及调节螺套组件7，不仅可以确保绝缘隔热板2、绝缘隔热柱3的绝缘隔热效果，同时调节螺套组件7也能起到很好的连接强度。

以上即为变压器的测温装置的全部内容，为了其能更好的理解和实施，本发明第二个实施例还基于该变压器的测温装置，提供了一种变压器的测温方法，用于变压器的低压出线桩头A测温，该测温方法包括以下步骤：

S1将绝缘隔热柱3放置于低压出线桩头A侧壁设计位置，确保绝缘隔热柱3端部抵接于低压出线桩头A侧壁；

在此步骤中，为了方便安装，可以先将绝缘隔热板2拆下，在完成S4步骤后再安装，进而可以方便绝缘隔热柱3、伸缩连接件6及调节螺套组件7的安装。

S2调节伸缩连接件6沿环形滑槽5滑动，使得每个伸缩连接件6分别单独对应一个低压出线桩头A和出线铜排B连接处的螺栓C，锁紧第一压紧螺套13；

在此步骤中，第一压紧螺套13也可以在完成步骤S4后再锁紧，从而可以在安装内螺纹护套20时进一步的增加位置调整范围。

S3调节承接板15与插接板16插接的长度，并锁紧顶紧螺栓24；

S4转动调节螺套组件7使其与对应的螺栓C保持同轴，锁紧第二压紧螺套27，旋动调节螺套组件7，使得内螺纹护套20与螺栓C螺纹配对连接，并在顶紧套21和连接套17顶紧后停止；

S5测试测温探头4和传感器主体1的信号通路及测温效果，测试完成后安装电磁屏蔽罩11，即可测温。

基于此，本实施例的测温方法利用一体式的传感器主体1和测温探头4整体安装于低压出线桩头A和出线铜排B连接处的螺栓C上，装卸方便、稳固，测温探头4受外界环境影响小，能够实现持续、有效的测温操作，具有较好的应用前景。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。