可移动及对接的500kV工频耐压测量平台研制

2016-03-10金甲杰祁建怀陈伟王玉伟

中国设备工程 2016年17期

关键词：限流工频耐压

金甲杰，祁建怀，陈伟，王玉伟

（国网安徽省电力公司芜湖供电公司，安徽芜湖 241000）

可移动及对接的500kV工频耐压测量平台研制

金甲杰，祁建怀，陈伟，王玉伟

（国网安徽省电力公司芜湖供电公司，安徽芜湖 241000）

为了解决传统工频耐压试验装置的笨重、不易移动及占用试验大厅空间较大等缺点，研制了一种可移动、对接的新型工频耐压测量平台。该平台由限流电阻、电容分压器、电动车架及其对接装置构成，将限流电阻、电容分压器安装在电动车架上，实现了系统的可移动化。该平台能够实现高度可调、电动移动等操作，在激光对接装置的作用下，可快速精确的实现限流电阻和实验变压器的对接。实验完成后，可快速的分离，将实验装置的重要部件叠放在平台小车上，拖动到指定位置，节省大量实验大厅空间。

工频耐压装置；测量平台；红外对接

0 引言

为了检验电力设备的绝缘性能，在设备安装前，必须进行交流耐压试验。工频耐压试验就是对电力设备施加一定的电压，并保持一定时间，以检验电力设备绝缘承受各种电压的能力。工频耐压试验是鉴定电气设备绝缘强度最直接的方法，能有效地发现电气设备存在的绝缘缺陷，它对于判断电气设备能否投入运行具有决定性的意义。

但是，在工频条件下，由于试验电压要求较高，对耐压试验装置的电源容量有较高的要求，500kV工频耐压装置单件体积大，重量重，灵活性较差。传统的解决方案是将实验装置进行焊接固定，将会占用实验大厅大量面积。为了解决这些缺点，我们研制了一种可移动、对接的新型工频耐压保护测量平台，将该系统的限流电阻、电容分压器安装在电动车架上组成平台，平台高度可调节，可方便快捷地实现电动移动，前进退后，操作简单方便，实现了系统的可移动化，大厅空间得到了最大程度的优化。同时平台可实现限流电阻与试验变压器的快速精确定位，节省人力。

1 工频耐压试验原理

长期以来，工频耐压试验的装置是高压试验变压器。高压试验变压器回路由调压器、试验变压器、限流电阻、电容分压器组成，原理接线如图1所示。

Ty调压器；T试验变压器；R限流电阻；Cx被试品电容；C1、C2电容分压器高、低压臂；V电压表，由图1可知：

U1输入电压，I1输入电流，U2输出电压，I2输出电流，K试验变压器的变比等于调压器和试验变压器变比的乘积，P1试验所需电源容量。

图1 工频耐压试验原理接线图

电容分压器是测试试验电压的取样部件，它由高压臂(C12+C11)和低压臂C2组成，测试信号从低压臂C2引出，作为试验电压测量和保护信号，分压比N=（C12+C11+C2）/(C12+C11)。一般分压器配有多节高压臂，以满足不同电压等级的试验，低压臂和其中的一节高压臂做在一个筒内。

2 测量平台简介

该平台将工频耐压试验装置中的限流电阻、电容分压器安装在电动车架上，电动车架能够实现高度调节，左右平移，前进退后等操作。如图2所示工频耐压测量平台的组成为：（1）限流电阻及其支撑机构。（2）电容分压器及其保护支架。（3）电动车架及其对接装置。

图2 500kV工频耐压测量平台构成图

2.1 限流电阻及其支撑机构

支撑机构是一双剪式平板举升机，由举升臂、传动系统、电气三部分组成。设置限位装置、升程自锁保护装置等以保证举升机安全使用，保障工人的生命安全。举升机由电气系统控制，电动机拖动丝杠螺母机构带动举升臂上升、下降、锁止。举升臂一侧下端由销连接固定在电动车架的铰支座上，另一侧下端焊接有螺母，通过丝杠与电动车架连接。举升机在工作过程中，以固定铰支座一侧为支点，通过电机拖动丝杠实现向内或向外移动，使举升机上升下降，当达到适当的举升位置时，限位开关动作电机停转并利用电动机上的机械锁锁止。在电动车架上支撑平台的下方安装了一个弹簧减震装置，可以防止限流电阻下降时发生振动并保持平衡。限流电阻与升降平台的联接采用“托盘+滚轮”式的设计使得限流电阻免受损伤。限流电阻安放在托盘上，托盘下方由滚轮支撑，电动机拖动滚轮转动实现托盘的平移，即限流电阻实现纵向移动，在托盘下方装有两个限位开关，用保护限流电阻不受损伤。

2.2 电容分压器及其保护支架

电容分压器外部设计了可移动保护支架，能够实现平台部件的叠放。电容分压器保护支架由支架底座和保护框架两部分构成，支架底座通过卡槽固定在电动车架一侧的横向轨道上，卡槽与轨道之间装有滚轮，所以底座可以在电动车架上横向移动。支架底座上装有传动螺母，由安装在电动车架上的电动机拖动丝杠实现横向移动和锁止，在限位开关的作用下能够实现定点停机。保护框架通过轴承与底座相连，并由电机拖动，在限位开关的作用下可以实现放倒和直立的动作，从而实现电容分压器的水平叠放和垂直对接。需要指出，电容分压器的放倒、直立和横向平移由电气系统控制的电动机拖动实现。

2.3 电动车架及其对接装置

电动车架底部安装有一个方向轮和两个驱动轮，在两个驱动电机的作用下以实现任意方向和角度的移动。电动车架上安装有水平仪可以作为电动车架水平的参考。电动车架的四个角上分别装有四个调平装置，通过调平装置可以实现电动车架的水平放置。电动车架的一端设计有一横向导轨，用于安放电容分压器的保护支架底座，轨道的一端安装有电动机，用来拖动电容分压器保护支架横向移动。电动车架的一侧设计有一纵向导轨，用于安放举升臂带有螺母的一端，导轨的一端安装有电机，用来拖动限流电阻升降运动。对接装置由安装在电动车架上的两个激光传感器和安装在实验变压器上的两个红外反射体构成。利用此时得到的步进电机旋转角度参数，通过三角法就能计算出电动车架与实验变压器的相对位置。

2.4 电平台工作过程

整个测量平台的工作指令电气控制箱输入，其中包括一个电源总开关，通过按动指令开关能够控制相应的电机实现限流电阻的升降、前进和后退，电容分压器的平放和直立、左移和右移。首先通过激光定位、对接装置确定电动车架的位置，再控制限流电阻的升降、纵向平移以及电容分压器的横向平移就能够实现该平台与实验变压器的快速对接。当实验完成，可以快速的进行分离，最后下放限流电阻，平放电容分压器，将实验装置的重要部件叠放在平台小车上，拖动到指定位置，从而节省大量实验大厅空间和人力。