金甲杰，祁建懷，陳偉，王玉偉

（國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司蕪湖供電公司，安徽 蕪湖 241000）

可移動(dòng)及對(duì)接的500kV工頻耐壓測(cè)量平臺(tái)研制

金甲杰，祁建懷，陳偉，王玉偉

（國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司蕪湖供電公司，安徽 蕪湖 241000）

為了解決傳統(tǒng)工頻耐壓試驗(yàn)裝置的笨重、不易移動(dòng)及占用試驗(yàn)大廳空間較大等缺點(diǎn)，研制了一種可移動(dòng)、對(duì)接的新型工頻耐壓測(cè)量平臺(tái)。該平臺(tái)由限流電阻、電容分壓器、電動(dòng)車(chē)架及其對(duì)接裝置構(gòu)成，將限流電阻、電容分壓器安裝在電動(dòng)車(chē)架上，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的可移動(dòng)化。該平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)高度可調(diào)、電動(dòng)移動(dòng)等操作，在激光對(duì)接裝置的作用下，可快速精確的實(shí)現(xiàn)限流電阻和實(shí)驗(yàn)變壓器的對(duì)接。實(shí)驗(yàn)完成后，可快速的分離，將實(shí)驗(yàn)裝置的重要部件疊放在平臺(tái)小車(chē)上，拖動(dòng)到指定位置，節(jié)省大量實(shí)驗(yàn)大廳空間。

工頻耐壓裝置；測(cè)量平臺(tái)；紅外對(duì)接

0 引言

為了檢驗(yàn)電力設(shè)備的絕緣性能，在設(shè)備安裝前，必須進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。工頻耐壓試驗(yàn)就是對(duì)電力設(shè)備施加一定的電壓，并保持一定時(shí)間，以檢驗(yàn)電力設(shè)備絕緣承受各種電壓的能力。工頻耐壓試驗(yàn)是鑒定電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度最直接的方法，能有效地發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備存在的絕緣缺陷，它對(duì)于判斷電氣設(shè)備能否投入運(yùn)行具有決定性的意義。

但是，在工頻條件下，由于試驗(yàn)電壓要求較高，對(duì)耐壓試驗(yàn)裝置的電源容量有較高的要求，500kV工頻耐壓裝置單件體積大，重量重，靈活性較差。傳統(tǒng)的解決方案是將實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行焊接固定，將會(huì)占用實(shí)驗(yàn)大廳大量面積。為了解決這些缺點(diǎn)，我們研制了一種可移動(dòng)、對(duì)接的新型工頻耐壓保護(hù)測(cè)量平臺(tái)，將該系統(tǒng)的限流電阻、電容分壓器安裝在電動(dòng)車(chē)架上組成平臺(tái)，平臺(tái)高度可調(diào)節(jié)，可方便快捷地實(shí)現(xiàn)電動(dòng)移動(dòng)，前進(jìn)退后，操作簡(jiǎn)單方便，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的可移動(dòng)化，大廳空間得到了最大程度的優(yōu)化。同時(shí)平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)限流電阻與試驗(yàn)變壓器的快速精確定位，節(jié)省人力。

1 工頻耐壓試驗(yàn)原理

長(zhǎng)期以來(lái)，工頻耐壓試驗(yàn)的裝置是高壓試驗(yàn)變壓器。高壓試驗(yàn)變壓器回路由調(diào)壓器、試驗(yàn)變壓器、限流電阻、電容分壓器組成，原理接線如圖1所示。

Ty調(diào)壓器；T試驗(yàn)變壓器；R限流電阻；Cx被試品電容；C1、C2電容分壓器高、低壓臂；V電壓表，由圖1可知：

U1輸入電壓，I1輸入電流，U2輸出電壓，I2輸出電流，K試驗(yàn)變壓器的變比等于調(diào)壓器和試驗(yàn)變壓器變比的乘積，P1試驗(yàn)所需電源容量。

圖1 工頻耐壓試驗(yàn)原理接線圖

電容分壓器是測(cè)試試驗(yàn)電壓的取樣部件，它由高壓臂(C12+C11)和低壓臂C2組成，測(cè)試信號(hào)從低壓臂C2引出，作為試驗(yàn)電壓測(cè)量和保護(hù)信號(hào)，分壓比N=（C12+C11+C2）/(C12+C11)。一般分壓器配有多節(jié)高壓臂，以滿足不同電壓等級(jí)的試驗(yàn)，低壓臂和其中的一節(jié)高壓臂做在一個(gè)筒內(nèi)。

2 測(cè)量平臺(tái)簡(jiǎn)介

該平臺(tái)將工頻耐壓試驗(yàn)裝置中的限流電阻、電容分壓器安裝在電動(dòng)車(chē)架上，電動(dòng)車(chē)架能夠?qū)崿F(xiàn)高度調(diào)節(jié)，左右平移，前進(jìn)退后等操作。如圖2所示工頻耐壓測(cè)量平臺(tái)的組成為：（1）限流電阻及其支撐機(jī)構(gòu)。（2）電容分壓器及其保護(hù)支架。（3）電動(dòng)車(chē)架及其對(duì)接裝置。

圖2 500kV工頻耐壓測(cè)量平臺(tái)構(gòu)成圖

2.1 限流電阻及其支撐機(jī)構(gòu)

支撐機(jī)構(gòu)是一雙剪式平板舉升機(jī)，由舉升臂、傳動(dòng)系統(tǒng)、電氣三部分組成。設(shè)置限位裝置、升程自鎖保護(hù)裝置等以保證舉升機(jī)安全使用，保障工人的生命安全。舉升機(jī)由電氣系統(tǒng)控制，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)絲杠螺母機(jī)構(gòu)帶動(dòng)舉升臂上升、下降、鎖止。舉升臂一側(cè)下端由銷(xiāo)連接固定在電動(dòng)車(chē)架的鉸支座上，另一側(cè)下端焊接有螺母，通過(guò)絲杠與電動(dòng)車(chē)架連接。舉升機(jī)在工作過(guò)程中，以固定鉸支座一側(cè)為支點(diǎn)，通過(guò)電機(jī)拖動(dòng)絲杠實(shí)現(xiàn)向內(nèi)或向外移動(dòng)，使舉升機(jī)上升下降，當(dāng)達(dá)到適當(dāng)?shù)呐e升位置時(shí)，限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作電機(jī)停轉(zhuǎn)并利用電動(dòng)機(jī)上的機(jī)械鎖鎖止。在電動(dòng)車(chē)架上支撐平臺(tái)的下方安裝了一個(gè)彈簧減震裝置，可以防止限流電阻下降時(shí)發(fā)生振動(dòng)并保持平衡。限流電阻與升降平臺(tái)的聯(lián)接采用“托盤(pán)+滾輪”式的設(shè)計(jì)使得限流電阻免受損傷。限流電阻安放在托盤(pán)上，托盤(pán)下方由滾輪支撐，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)托盤(pán)的平移，即限流電阻實(shí)現(xiàn)縱向移動(dòng)，在托盤(pán)下方裝有兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)，用保護(hù)限流電阻不受損傷。

2.2 電容分壓器及其保護(hù)支架

電容分壓器外部設(shè)計(jì)了可移動(dòng)保護(hù)支架，能夠?qū)崿F(xiàn)平臺(tái)部件的疊放。電容分壓器保護(hù)支架由支架底座和保護(hù)框架兩部分構(gòu)成，支架底座通過(guò)卡槽固定在電動(dòng)車(chē)架一側(cè)的橫向軌道上，卡槽與軌道之間裝有滾輪，所以底座可以在電動(dòng)車(chē)架上橫向移動(dòng)。支架底座上裝有傳動(dòng)螺母，由安裝在電動(dòng)車(chē)架上的電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)絲杠實(shí)現(xiàn)橫向移動(dòng)和鎖止，在限位開(kāi)關(guān)的作用下能夠?qū)崿F(xiàn)定點(diǎn)停機(jī)。保護(hù)框架通過(guò)軸承與底座相連，并由電機(jī)拖動(dòng)，在限位開(kāi)關(guān)的作用下可以實(shí)現(xiàn)放倒和直立的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)電容分壓器的水平疊放和垂直對(duì)接。需要指出，電容分壓器的放倒、直立和橫向平移由電氣系統(tǒng)控制的電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)實(shí)現(xiàn)。

2.3 電動(dòng)車(chē)架及其對(duì)接裝置

電動(dòng)車(chē)架底部安裝有一個(gè)方向輪和兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的作用下以實(shí)現(xiàn)任意方向和角度的移動(dòng)。電動(dòng)車(chē)架上安裝有水平儀可以作為電動(dòng)車(chē)架水平的參考。電動(dòng)車(chē)架的四個(gè)角上分別裝有四個(gè)調(diào)平裝置，通過(guò)調(diào)平裝置可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車(chē)架的水平放置。電動(dòng)車(chē)架的一端設(shè)計(jì)有一橫向?qū)к?，用于安放電容分壓器的保護(hù)支架底座，軌道的一端安裝有電動(dòng)機(jī)，用來(lái)拖動(dòng)電容分壓器保護(hù)支架橫向移動(dòng)。電動(dòng)車(chē)架的一側(cè)設(shè)計(jì)有一縱向?qū)к?，用于安放舉升臂帶有螺母的一端，導(dǎo)軌的一端安裝有電機(jī)，用來(lái)拖動(dòng)限流電阻升降運(yùn)動(dòng)。對(duì)接裝置由安裝在電動(dòng)車(chē)架上的兩個(gè)激光傳感器和安裝在實(shí)驗(yàn)變壓器上的兩個(gè)紅外反射體構(gòu)成。利用此時(shí)得到的步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度參數(shù)，通過(guò)三角法就能計(jì)算出電動(dòng)車(chē)架與實(shí)驗(yàn)變壓器的相對(duì)位置。

2.4 電平臺(tái)工作過(guò)程

整個(gè)測(cè)量平臺(tái)的工作指令電氣控制箱輸入，其中包括一個(gè)電源總開(kāi)關(guān)，通過(guò)按動(dòng)指令開(kāi)關(guān)能夠控制相應(yīng)的電機(jī)實(shí)現(xiàn)限流電阻的升降、前進(jìn)和后退，電容分壓器的平放和直立、左移和右移。首先通過(guò)激光定位、對(duì)接裝置確定電動(dòng)車(chē)架的位置，再控制限流電阻的升降、縱向平移以及電容分壓器的橫向平移就能夠?qū)崿F(xiàn)該平臺(tái)與實(shí)驗(yàn)變壓器的快速對(duì)接。當(dāng)實(shí)驗(yàn)完成，可以快速的進(jìn)行分離，最后下放限流電阻，平放電容分壓器，將實(shí)驗(yàn)裝置的重要部件疊放在平臺(tái)小車(chē)上，拖動(dòng)到指定位置，從而節(jié)省大量實(shí)驗(yàn)大廳空間和人力。

3 結(jié)語(yǔ)

可移動(dòng)及對(duì)接的500kV工頻耐壓試驗(yàn)測(cè)量平臺(tái)的成功研制，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的可移動(dòng)化。實(shí)驗(yàn)完成后，可實(shí)現(xiàn)測(cè)量平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)變壓器的快速分離，并將限流電阻和電容分壓器疊放在平臺(tái)小車(chē)上，拖動(dòng)到指定位置。解決了傳統(tǒng)工頻耐壓試驗(yàn)裝置的笨重、不易移動(dòng)及占用試驗(yàn)大廳空間較大等缺點(diǎn)。

[1]李晨.500kV變電站GIS系統(tǒng)的交流耐壓試驗(yàn)研究[J].電網(wǎng)技術(shù)，2012(2):14～16.

[2]余炎雄.自動(dòng)工頻耐壓試驗(yàn)設(shè)備的開(kāi)發(fā)應(yīng)用[J].機(jī)電工程技術(shù)，2009,38(6):107～109.

[3]侍海軍，王光前， 張少炎. GIS 現(xiàn)場(chǎng)絕緣試驗(yàn)技術(shù). 高壓電器，2005,41(1):55～58.

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1671-0711（2016）12（上）-0081-02