可移動及對接的500kV工頻耐壓測量平臺研制

金甲杰，祁建懷，陳偉，王玉偉

（國網安徽省電力公司蕪湖供電公司，安徽 蕪湖 241000）

可移動及對接的500kV工頻耐壓測量平臺研制

金甲杰，祁建懷，陳偉，王玉偉

（國網安徽省電力公司蕪湖供電公司，安徽 蕪湖 241000）

為了解決傳統工頻耐壓試驗裝置的笨重、不易移動及占用試驗大廳空間較大等缺點，研制了一種可移動、對接的新型工頻耐壓測量平臺。該平臺由限流電阻、電容分壓器、電動車架及其對接裝置構成，將限流電阻、電容分壓器安裝在電動車架上，實現了系統的可移動化。該平臺能夠實現高度可調、電動移動等操作，在激光對接裝置的作用下，可快速精確的實現限流電阻和實驗變壓器的對接。實驗完成后，可快速的分離，將實驗裝置的重要部件疊放在平臺小車上，拖動到指定位置，節省大量實驗大廳空間。

工頻耐壓裝置；測量平臺；紅外對接

0 引言

為了檢驗電力設備的絕緣性能，在設備安裝前，必須進行交流耐壓試驗。工頻耐壓試驗就是對電力設備施加一定的電壓，并保持一定時間，以檢驗電力設備絕緣承受各種電壓的能力。工頻耐壓試驗是鑒定電氣設備絕緣強度最直接的方法，能有效地發現電氣設備存在的絕緣缺陷，它對于判斷電氣設備能否投入運行具有決定性的意義。

但是，在工頻條件下，由于試驗電壓要求較高，對耐壓試驗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。傳統的解決方案是將實驗裝置進行焊接固定，將會占用實驗大廳大量面積。為了解決這些缺點，我們研制了一種可移動、對接的新型工頻耐壓保護測量平臺，將該系統的限流電阻、電容分壓器安裝在電動車架上組成平臺，平臺高度可調節，可方便快捷地實現電動移動，前進退后，操作簡單方便，實現了系統的可移動化，大廳空間得到了最大程度的優化。同時平臺可實現限流電阻與試驗變壓器的快速精確定位，節省人力。

1 工頻耐壓試驗原理

長期以來，工頻耐壓試驗的裝置是高壓試驗變壓器。高壓試驗變壓器回路由調壓器、試驗變壓器、限流電阻、電容分壓器組成，原理接線如圖1所示。

Ty調壓器；T試驗變壓器；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試驗變壓器的變比等于調壓器和試驗變壓器變比的乘積，P1試驗所需電源容量。

圖1 工頻耐壓試驗原理接線圖

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

2 測量平臺簡介

該平臺將工頻耐壓試驗裝置中的限流電阻、電容分壓器安裝在電動車架上，電動車架能夠實現高度調節，左右平移，前進退后等操作。如圖2所示工頻耐壓測量平臺的組成為：（1）限流電阻及其支撐機構。（2）電容分壓器及其保護支架。（3）電動車架及其對接裝置。

圖2 500kV工頻耐壓測量平臺構成圖

2.1 限流電阻及其支撐機構

支撐機構是一雙剪式平板舉升機，由舉升臂、傳動系統、電氣三部分組成。設置限位裝置、升程自鎖保護裝置等以保證舉升機安全使用，保障工人的生命安全。舉升機由電氣系統控制，電動機拖動絲杠螺母機構帶動舉升臂上升、下降、鎖止。舉升臂一側下端由銷連接固定在電動車架的鉸支座上，另一側下端焊接有螺母，通過絲杠與電動車架連接。舉升機在工作過程中，以固定鉸支座一側為支點，通過電機拖動絲杠實現向內或向外移動，使舉升機上升下降，當達到適當的舉升位置時，限位開關動作電機停轉并利用電動機上的機械鎖鎖止。在電動車架上支撐平臺的下方安裝了一個彈簧減震裝置，可以防止限流電阻下降時發生振動并保持平衡。限流電阻與升降平臺的聯接采用“托盤+滾輪”式的設計使得限流電阻免受損傷。限流電阻安放在托盤上，托盤下方由滾輪支撐，電動機拖動滾輪轉動實現托盤的平移，即限流電阻實現縱向移動，在托盤下方裝有兩個限位開關，用保護限流電阻不受損傷。

2.2 電容分壓器及其保護支架

電容分壓器外部設計了可移動保護支架，能夠實現平臺部件的疊放。電容分壓器保護支架由支架底座和保護框架兩部分構成，支架底座通過卡槽固定在電動車架一側的橫向軌道上，卡槽與軌道之間裝有滾輪，所以底座可以在電動車架上橫向移動。支架底座上裝有傳動螺母，由安裝在電動車架上的電動機拖動絲杠實現橫向移動和鎖止，在限位開關的作用下能夠實現定點停機。保護框架通過軸承與底座相連，并由電機拖動，在限位開關的作用下可以實現放倒和直立的動作，從而實現電容分壓器的水平疊放和垂直對接。需要指出，電容分壓器的放倒、直立和橫向平移由電氣系統控制的電動機拖動實現。

2.3 電動車架及其對接裝置

電動車架底部安裝有一個方向輪和兩個驅動輪，在兩個驅動電機的作用下以實現任意方向和角度的移動。電動車架上安裝有水平儀可以作為電動車架水平的參考。電動車架的四個角上分別裝有四個調平裝置，通過調平裝置可以實現電動車架的水平放置。電動車架的一端設計有一橫向導軌，用于安放電容分壓器的保護支架底座，軌道的一端安裝有電動機，用來拖動電容分壓器保護支架橫向移動。電動車架的一側設計有一縱向導軌，用于安放舉升臂帶有螺母的一端，導軌的一端安裝有電機，用來拖動限流電阻升降運動。對接裝置由安裝在電動車架上的兩個激光傳感器和安裝在實驗變壓器上的兩個紅外反射體構成。利用此時得到的步進電機旋轉角度參數，通過三角法就能計算出電動車架與實驗變壓器的相對位置。

2.4 電平臺工作過程

整個測量平臺的工作指令電氣控制箱輸入，其中包括一個電源總開關，通過按動指令開關能夠控制相應的電機實現限流電阻的升降、前進和后退，電容分壓器的平放和直立、左移和右移。首先通過激光定位、對接裝置確定電動車架的位置，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實現該平臺與實驗變壓器的快速對接。當實驗完成，可以快速的進行分離，最后下放限流電阻，平放電容分壓器，將實驗裝置的重要部件疊放在平臺小車上，拖動到指定位置，從而節省大量實驗大廳空間和人力。

3 結語

可移動及對接的500kV工頻耐壓試驗測量平臺的成功研制，實現了系統的可移動化。實驗完成后，可實現測量平臺和實驗變壓器的快速分離，并將限流電阻和電容分壓器疊放在平臺小車上，拖動到指定位置。解決了傳統工頻耐壓試驗裝置的笨重、不易移動及占用試驗大廳空間較大等缺點。

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

[2]余炎雄.自動工頻耐壓試驗設備的開發應用[J].機電工程技術，2009,38(6):107～109.

[3]侍海軍，王光前， 張少炎. GIS 現場絕緣試驗技術. 高壓電器，2005,41(1):55～58.

TM47

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1671-0711（2016）12（上）-0081-02