高壓工頻交流耐壓系統(tǒng)測(cè)量平臺(tái)自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及500kV工頻交流耐壓系統(tǒng)測(cè)量裝置，尤其設(shè)置500kV工頻交流耐壓系 統(tǒng)測(cè)量裝置的自動(dòng)移動(dòng)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力設(shè)備在運(yùn)行中，絕緣長期受著電場(chǎng)、溫度和機(jī)械振動(dòng)的作用會(huì)逐漸發(fā)生劣化， 其中包括整體劣化和部分劣化，形成缺陷。交流耐壓試驗(yàn)是鑒定電力設(shè)備絕緣強(qiáng)度最有效 和最直接的方法，是預(yù)防性試驗(yàn)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。此外，由于交流耐壓試驗(yàn)電壓一般比運(yùn)行 電壓高，因此通過試驗(yàn)后，設(shè)備有較大的安全裕度，因此交流耐壓試驗(yàn)是保證電力設(shè)備安全 運(yùn)行的一種重要手段。
[0003] 在工頻條件下，由于被試品電容量較大，或者試驗(yàn)電壓要求較高，對(duì)試驗(yàn)裝置的電 源容量相應(yīng)的也有較高的要求，500kV工頻耐壓裝置巧OOkV試驗(yàn)變壓器、限流電阻、電容分 壓器、調(diào)壓器等）單件體積大，重量重，不便于任意組合，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，不能再做任何變動(dòng)，將會(huì)占用實(shí)驗(yàn)大廳大部分有效面積；
[0004] 據(jù)調(diào)查，傳統(tǒng)的500kV工頻耐壓裝置存在著較多的弊端： 陽〇化]1、限流電阻、電容分壓器直接與實(shí)驗(yàn)變壓器進(jìn)行焊接，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，無法快 速的進(jìn)行分離檢修；
[0006] 2、限流電阻和電容分壓器體積較大，很難用人力進(jìn)行移動(dòng)，在分離和對(duì)接的過程 需要借助吊車之類的較大機(jī)械設(shè)備，耗費(fèi)大量人力物力；
[0007] 3、對(duì)接時(shí)需要人工觀察裝置的相對(duì)位置并需要觀察者和操控者協(xié)同合作，由于實(shí) 驗(yàn)裝置體積大，需要靠經(jīng)驗(yàn)預(yù)判裝置的相對(duì)位置，存在較大的誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是實(shí)現(xiàn)一種能夠?qū)⒐潭ㄔ谝苿?dòng)基座上的限流電阻的 導(dǎo)電柱自動(dòng)對(duì)接到試驗(yàn)變壓器上的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)。
[0009] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：高壓工頻交流耐壓系統(tǒng)測(cè)量平臺(tái) 自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，移動(dòng)基座上固定有限流電阻和測(cè)量機(jī)構(gòu)，所述的限流電阻前端設(shè)有與試驗(yàn) 變壓器連接的導(dǎo)電柱，所述的導(dǎo)電柱位于移動(dòng)基座前端，所述移動(dòng)基座前端設(shè)有兩個(gè)紅外 傳感器，所述的試驗(yàn)變壓器上安裝有與兩個(gè)紅外傳感器相配合的兩個(gè)紅外反射體，所述的 移動(dòng)基座由動(dòng)力輪和萬向輪支撐，所述的動(dòng)力輪固定在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上，所述的紅外傳感器輸 出感應(yīng)信號(hào)至控制器，所述的控制器輸出控制信號(hào)至動(dòng)力輪的驅(qū)動(dòng)單元和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。
[0010] 每個(gè)所述的紅外傳感器均由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
[0011] 所述的移動(dòng)基座前端設(shè)有超聲波定位器，所述的超聲波定位器輸出控制信號(hào)至控 制器。
[0012] 所述的動(dòng)力輪設(shè)有兩個(gè)分別為移動(dòng)基座前端的兩側(cè)，或者所述的動(dòng)力輪設(shè)有一個(gè) 且位于移動(dòng)基座前端的中部。
[0013] 所述的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)有固定在移動(dòng)基座上的軸座，所述軸座外設(shè)有軸套，所述的動(dòng) 力輪固定在軸套底面，所述的軸套外設(shè)有一圈轉(zhuǎn)向齒輪，所述的移動(dòng)基座上設(shè)有轉(zhuǎn)向電機(jī)， 所述的轉(zhuǎn)向電機(jī)的輸出軸上設(shè)有與轉(zhuǎn)向齒輪相曬合的驅(qū)動(dòng)齒輪。
[0014] 基于高壓工頻交流耐壓系統(tǒng)測(cè)量平臺(tái)自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：
[0015] 超聲波定位器采集與試驗(yàn)變壓器的間距信息；
[0016] 當(dāng)超聲波定位器采集的距離信號(hào)大于預(yù)設(shè)切換距離值，則進(jìn)入靠近階段，當(dāng)超聲 波定位器采集的距離信號(hào)小于預(yù)設(shè)切換距離值，則進(jìn)入對(duì)接階段；
[0017] 靠近階段：移動(dòng)平臺(tái)由初始位置沿直線向試驗(yàn)變壓器位移；
[0018] 對(duì)接階段：兩個(gè)紅外傳感器分別采集與試驗(yàn)變壓器上與之匹配的反射體的間距信 息，通過Ξ角法確定移動(dòng)基座與試驗(yàn)變壓器的相對(duì)位置；驅(qū)動(dòng)動(dòng)力輪使移動(dòng)基座正對(duì)試驗(yàn) 變壓器，且間距為預(yù)設(shè)間距值；
[0019] 所述的預(yù)設(shè)切換距離值小于紅外傳感器的最大測(cè)量距離。
[0020] 所述的對(duì)接階段包括：
[0021] 1)原地旋轉(zhuǎn)移動(dòng)基座，使移動(dòng)基座上紅外傳感器的連線與試驗(yàn)變壓器上反射體的 連線垂直；
[0022] 2)向前運(yùn)行移動(dòng)基座，使移動(dòng)基座上紅外傳感器連線延長線穿過第一個(gè)經(jīng)過的反 射體；
[0023] 3)原地旋轉(zhuǎn)移動(dòng)基座，使兩個(gè)紅外傳感器與兩個(gè)反射體之間間距相同；
[0024] 4)向前運(yùn)行移動(dòng)基座，使兩個(gè)紅外傳感器與兩個(gè)反射體之間間距達(dá)到預(yù)設(shè)間距 值。
[00巧]本發(fā)明解決了工頻耐壓試驗(yàn)裝置中工器具的笨重、不易移動(dòng)及占用空間大等問 題，并利用紅外對(duì)接技術(shù)實(shí)現(xiàn)了可移動(dòng)工頻耐壓測(cè)量平臺(tái)與實(shí)驗(yàn)變壓器的對(duì)接提高了查了 平臺(tái)的自動(dòng)化程度。
【附圖說明】
[00%] 下面對(duì)本發(fā)明說明書中每幅附圖表達(dá)的內(nèi)容作簡要說明：
[0027] 圖1為移動(dòng)基座定位狀態(tài)不意圖；
[0028] 圖2為對(duì)接過程中移動(dòng)基座運(yùn)動(dòng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 高壓工頻交流耐壓系統(tǒng)測(cè)量平臺(tái)自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，移動(dòng)基座上固定有限流電阻和測(cè) 量機(jī)構(gòu)，限流電阻前端設(shè)有與試驗(yàn)變壓器連接的導(dǎo)電柱，導(dǎo)電柱位于移動(dòng)基座前端，移動(dòng)基 座前端設(shè)有兩個(gè)紅外傳感器2,試驗(yàn)變壓器固定位置不動(dòng)，試驗(yàn)變壓器上安裝有與兩個(gè)紅外 傳感器2相配合的兩個(gè)紅外反射體3,兩個(gè)紅外傳感器2發(fā)出的紅外光分別被試驗(yàn)變壓器連 接件上的兩個(gè)反射體3反射回來，利用紅外傳感器2進(jìn)行精確定位，兩個(gè)紅外傳感器2和兩 個(gè)紅外反射體3為鏡像配合關(guān)系。移動(dòng)基座前端設(shè)有超聲波定位器，利用超聲波定位器粗 略探測(cè)試驗(yàn)變壓器與移動(dòng)基座之間的間距。
[0030] 移動(dòng)基座由動(dòng)力輪和萬向輪支撐，動(dòng)力輪固定在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上，動(dòng)力輪設(shè)有兩個(gè)分 別位于移動(dòng)基座前端的兩側(cè)，或者動(dòng)力輪設(shè)有一個(gè)且位于移動(dòng)基座前端的中部。通過動(dòng)力 輪可W實(shí)現(xiàn)移動(dòng)基座的前進(jìn)，通過轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)基座的轉(zhuǎn)向。
[0031] 紅外傳感器2和超聲波定位器均輸出感應(yīng)信號(hào)至控制器，控制器輸出控制信號(hào)至 動(dòng)力輪的驅(qū)動(dòng)單元和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，控制利用Ξ角法就能計(jì)算出移動(dòng)基座與試驗(yàn)變壓器的相對(duì) 位置，進(jìn)而規(guī)劃出測(cè)量平臺(tái)對(duì)接過程和運(yùn)動(dòng)軌跡。移動(dòng)基座沿著該軌跡行走就能實(shí)現(xiàn)與試 驗(yàn)變壓器的對(duì)接。
[0032] 移動(dòng)基座運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)向，因此每個(gè)紅外傳感器2均由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋 轉(zhuǎn)，當(dāng)紅外傳感器2采集不到反射體3的信號(hào)時(shí)，則由相應(yīng)的控制單元控制步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)， 尋找反射體3,則能夠保證紅外傳感器2能夠?qū)崟r(shí)的準(zhǔn)確的獲取距離信息。
[0033] 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如下：其設(shè)有固定在移動(dòng)基座上的軸座，軸座外設(shè)有軸套，動(dòng)力輪 固定在軸套底面，軸套外設(shè)有一圈轉(zhuǎn)向齒輪，移動(dòng)基座上設(shè)有轉(zhuǎn)向電機(jī)，轉(zhuǎn)向電機(jī)的輸出軸 上設(shè)有與轉(zhuǎn)向齒輪相曬合的驅(qū)動(dòng)齒輪，通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，則能夠控制動(dòng)力輪的360度旋 轉(zhuǎn)，并且利用萬向輪支撐，保證移動(dòng)基座運(yùn)動(dòng)的靈活性，其能夠進(jìn)行自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和前進(jìn)運(yùn)動(dòng)。
[0034] 基于上述高壓工頻交流耐壓系統(tǒng)測(cè)量平臺(tái)自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的控制方法如下：
[0035] 超聲波定位器采集與試驗(yàn)變壓器的間距信息；
[0036] 當(dāng)超聲波定位器采集的距離信號(hào)大于預(yù)設(shè)切換距離值，則進(jìn)入靠近階段，當(dāng)超聲 波定位器采集的距離信號(hào)小于預(yù)設(shè)切換距離值，則進(jìn)入對(duì)接階段；
[0037] 靠近階段：移動(dòng)平臺(tái)由初始位置沿直線向試驗(yàn)變壓器位移；當(dāng)移動(dòng)基座進(jìn)入對(duì)接 的初始狀態(tài)，如圖2 (a)，此時(shí)移動(dòng)基座到達(dá)靠近點(diǎn)，原地逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，直到能檢測(cè)到試驗(yàn)變 壓器，然后機(jī)器人用紅外傳感器2進(jìn)行定位，得到圖1中0點(diǎn)的坐標(biāo)