低压电流互感器自动检定系统的研究

陈建波

（山西省机电设计研究院，山西 太原 030009）

0 引言

计量用互感器大量应用于电力系统的耗电量记录、电能交易以及工业负荷监测场合，是我国现阶段电力系统采用的重要计量部件。为了保证计量的公正公平，必须对其检定合格后才能在现场进行安装和投运。传统的低压电流互感器检定工作需要人工搬运、接线、拆线、出证书等，耗费大量人力、物力，并且工作劳动强度大，工作效率低。为避免人为因素的干扰，保证电能计量工作的公平公正和工作人员的人身安全，进一步提高计量用低压电流互感器的检定效率，有必要设计一种全自动低压电流互感器检测系统。

1 国内外自动检定技术发展现状

1.1 倍速链＋工装板的生产线技术

将低压电流互感器固定或放置在专用的工装板或托盘卡具上，通过倍速链将待测物品送到各检测点进行检定处理，完成流水作业。每个工装板可放置6块或12块待测物品。其特点是能够进行辅助的人工处理。

1.2 移载装卡＋皮带输送线

待检物品通过皮带输送线送到指定位置，再通过专用移载装置将待检物品装卡在接表位，完成检定后反向操作并进行分拣。该方案不需托盘，但检测装置与输送线间需通过专用移载设备完成装卡及取下。

1.3 柔性链板输送线＋线上检测系统

待检物品放在单表托盘上，通过柔性链板输送线输送到各检测点，在线完成各类检测后送出，为流水作业方式。其特点是输送效率高、可柔性化布局，利用单表托盘可进行各种线上检测和分拣处理。

2 低压电流互感器自动检定系统方案设计

2.1 技术分析

检定系统设计应充分考虑安全性、可靠性、经济性、完整性及可拓展性。采用单元化、模块化设计，针对不同单元设计不同子系统，并依据用户不同场地选择性组装成全自动检测线。各单元模块之间通过柔性链板输送线连接，其占地面积小、传输速度快、结构简单、维修方便。

2.2 基本组成

基本组成包括出入库装置、上下料装置、自动识别装置、传输装置、自动接拆线装置、检定装置、分拣贴标装置和工控机。出入库装置用于在检定前将互感器物流仓库输出的周转箱垛拆成单个的周转箱，在检定后将位于码垛工位的多个周转箱码成一个周转箱垛；上下料装置用于将周转箱中的互感器搬运至互感器上料工位，以及将位于互感器下料工位的合格互感器分拣装箱；自动识别装置（包括条码扫描仪）用于对位于互感器上料工位的互感器进行条码扫描；传输装置用于将条码扫描合格的互感器传输至检定工位，将检定后的互感器传输至分拣贴标工位，将贴有标签的互感器从分拣贴标工位传输至互感器下料工位，将装满互感器的周转箱传输至码垛工位；自动接拆线装置用于对位于检定工位的互感器进行接线，以及对检定后的互感器进行拆线；检定装置用于对接线完毕的互感器进行绝缘电阻测量、工频耐压试验、二次绕组匝间绝缘强度试验、磁饱和裕度测量、基本误差测量；分拣贴标装置用于对位于分拣贴标工位的互感器进行分拣，区分合格互感器和不合格互感器，并贴相应的标；工控机用于对整个工作过程进行自动控制、信息采集处理和现场监控。

2.3 工作流程

低压电流互感器自动检定系统的工作流程见图1。

图1 低压电流互感器自动检定系统的工作流程

工控机开始工作，输送装置将专用托盘移至规定位置，机械手装置将被检互感器准备区内的被检互感器拾起放置在专用托盘内；被检互感器经条码扫描仪识别记录；二次接线装置接线，耐压测试单元检测；一次穿线装置穿线，误差测试单元检测；自动贴标后，机械手装置将被检互感器中偏离标准数据的互感器拣出放置在偏离标准互感器输送装置上；机械手装置将合格互感器拣起放置在输送装置上送至指定位置，最后装箱入库，完成一个循环。

3 关键技术

设计制造专用非标设备是低压电流互感器自动化检测线的关键技术，主要包括低压电流互感器自动化检测线专用互感器测试装置（包括基本误差测试单元、耐压测试单元、绝缘电阻测量单元、磁饱和裕度测量单元）、互感器二次接线装置、互感器一次穿线装置和识别定位系统以及工控机专用软件和单机软件。

3.1 专用互感器测试装置

专用互感器测试装置是低压电流互感器自动化检测线的核心，该装置由智能型互感器校验仪、电流电压负载箱、标准互感器、电脑和激光打印机等组成，并配有专用的操作软件，支持高精度（中试所及计量所专用）互感器试验、电力（电业局用）互感器试验及S级互感器试验。该装置配有最新推出的智能型互感器校验仪，是原校验仪的更新换代产品，更适宜测量S级电流互感器，具有测试精度高、功能强、接口丰富和中文液晶显示等特点。

低压电流互感器自动化检测线专用互感器测试装置是在总结了多年来生产互感器自动检定装置经验的基础上，在国内率先推出上线的全自动互感器检测台。它可测标准互感器、电力互感器、S级互感器等几乎所有变比的互感器，是国内唯一可实现自动上线的互感器测量装置。

3.2 二次接线机构

被测互感器在托盘中按规定放置，气缸沿机架立柱推动活动梁带动导线座触头与被测互感器上面两接线柱接触，由检测系统通电后检测被测互感器数据是否符合检测标准。当系统完成检测后，气缸沿机架立柱拉回活动梁带动导线座触头至起始位置，等待下次检测。

3.3 一次穿线机构

被测互感器在托盘中按规定放置，气缸沿导轨推动导线穿过被测互感器内孔与导线夹接触，由检测系统通电后检测被测互感器数据是否符合检测标准。当系统完成检测后，气缸沿导轨将导线拉回起始位置，等待下次检测。

4 实施效果

低压电流互感器自动化检测系统依据《JJG313－94测量用电流互感器》、《JJG1021－2007电力互感器》规程要求，采用电子测量技术和集成模块技术，结合微机软件实现全自动测量，可以完成互感器自动传输、自动接线、自动检定、自动分拣、自动贴标、自动装箱和自动入库等操作，同时对互感器进行外观检查、绝缘电阻测量、工频耐压试验、二次匝间绝缘强度试验、误差检定试验和磁饱和裕度试验等。真正实现多只电流互感器同时测试一次完成，测完24只只需要3 min～5 min，使电流互感器测试从原来的只顺序到目前的点顺序，是一次质的飞跃。

低压电流互感器自动检测线可提高电能计量中心互感器的检定效率，使日检定量达到原有检定量的10倍以上，使计量中心检定工作的自动化水平得到实质性提高，降低了工作人员的劳动强度，实现工作区的无人化，保证人身安全。该自动线的年检定量为36万只。

5 结论

该系统的成功研制，将彻底结束人工检测历史，提高工作效率，最大限度地降低检测中的人为因素，保障了检测的准确率。