低壓電流互感器自動檢定系統(tǒng)的研究

陳建波

（山西省機電設(shè)計研究院，山西 太原 030009）

0 引言

計量用互感器大量應(yīng)用于電力系統(tǒng)的耗電量記錄、電能交易以及工業(yè)負(fù)荷監(jiān)測場合，是我國現(xiàn)階段電力系統(tǒng)采用的重要計量部件。為了保證計量的公正公平，必須對其檢定合格后才能在現(xiàn)場進行安裝和投運。傳統(tǒng)的低壓電流互感器檢定工作需要人工搬運、接線、拆線、出證書等，耗費大量人力、物力，并且工作勞動強度大，工作效率低。為避免人為因素的干擾，保證電能計量工作的公平公正和工作人員的人身安全，進一步提高計量用低壓電流互感器的檢定效率，有必要設(shè)計一種全自動低壓電流互感器檢測系統(tǒng)。

1 國內(nèi)外自動檢定技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 倍速鏈＋工裝板的生產(chǎn)線技術(shù)

將低壓電流互感器固定或放置在專用的工裝板或托盤卡具上，通過倍速鏈將待測物品送到各檢測點進行檢定處理，完成流水作業(yè)。每個工裝板可放置6塊或12塊待測物品。其特點是能夠進行輔助的人工處理。

1.2 移載裝卡＋皮帶輸送線

待檢物品通過皮帶輸送線送到指定位置，再通過專用移載裝置將待檢物品裝卡在接表位，完成檢定后反向操作并進行分揀。該方案不需托盤，但檢測裝置與輸送線間需通過專用移載設(shè)備完成裝卡及取下。

1.3 柔性鏈板輸送線＋線上檢測系統(tǒng)

待檢物品放在單表托盤上，通過柔性鏈板輸送線輸送到各檢測點，在線完成各類檢測后送出，為流水作業(yè)方式。其特點是輸送效率高、可柔性化布局，利用單表托盤可進行各種線上檢測和分揀處理。

2 低壓電流互感器自動檢定系統(tǒng)方案設(shè)計

2.1 技術(shù)分析

檢定系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)充分考慮安全性、可靠性、經(jīng)濟性、完整性及可拓展性。采用單元化、模塊化設(shè)計，針對不同單元設(shè)計不同子系統(tǒng)，并依據(jù)用戶不同場地選擇性組裝成全自動檢測線。各單元模塊之間通過柔性鏈板輸送線連接，其占地面積小、傳輸速度快、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便。

2.2 基本組成

基本組成包括出入庫裝置、上下料裝置、自動識別裝置、傳輸裝置、自動接拆線裝置、檢定裝置、分揀貼標(biāo)裝置和工控機。出入庫裝置用于在檢定前將互感器物流倉庫輸出的周轉(zhuǎn)箱垛拆成單個的周轉(zhuǎn)箱，在檢定后將位于碼垛工位的多個周轉(zhuǎn)箱碼成一個周轉(zhuǎn)箱垛；上下料裝置用于將周轉(zhuǎn)箱中的互感器搬運至互感器上料工位，以及將位于互感器下料工位的合格互感器分揀裝箱；自動識別裝置（包括條碼掃描儀）用于對位于互感器上料工位的互感器進行條碼掃描；傳輸裝置用于將條碼掃描合格的互感器傳輸至檢定工位，將檢定后的互感器傳輸至分揀貼標(biāo)工位，將貼有標(biāo)簽的互感器從分揀貼標(biāo)工位傳輸至互感器下料工位，將裝滿互感器的周轉(zhuǎn)箱傳輸至碼垛工位；自動接拆線裝置用于對位于檢定工位的互感器進行接線，以及對檢定后的互感器進行拆線；檢定裝置用于對接線完畢的互感器進行絕緣電阻測量、工頻耐壓試驗、二次繞組匝間絕緣強度試驗、磁飽和裕度測量、基本誤差測量；分揀貼標(biāo)裝置用于對位于分揀貼標(biāo)工位的互感器進行分揀，區(qū)分合格互感器和不合格互感器，并貼相應(yīng)的標(biāo)；工控機用于對整個工作過程進行自動控制、信息采集處理和現(xiàn)場監(jiān)控。

2.3 工作流程

低壓電流互感器自動檢定系統(tǒng)的工作流程見圖1。

圖1 低壓電流互感器自動檢定系統(tǒng)的工作流程

工控機開始工作，輸送裝置將專用托盤移至規(guī)定位置，機械手裝置將被檢互感器準(zhǔn)備區(qū)內(nèi)的被檢互感器拾起放置在專用托盤內(nèi)；被檢互感器經(jīng)條碼掃描儀識別記錄；二次接線裝置接線，耐壓測試單元檢測；一次穿線裝置穿線，誤差測試單元檢測；自動貼標(biāo)后，機械手裝置將被檢互感器中偏離標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的互感器揀出放置在偏離標(biāo)準(zhǔn)互感器輸送裝置上；機械手裝置將合格互感器揀起放置在輸送裝置上送至指定位置，最后裝箱入庫，完成一個循環(huán)。

3 關(guān)鍵技術(shù)

設(shè)計制造專用非標(biāo)設(shè)備是低壓電流互感器自動化檢測線的關(guān)鍵技術(shù)，主要包括低壓電流互感器自動化檢測線專用互感器測試裝置（包括基本誤差測試單元、耐壓測試單元、絕緣電阻測量單元、磁飽和裕度測量單元）、互感器二次接線裝置、互感器一次穿線裝置和識別定位系統(tǒng)以及工控機專用軟件和單機軟件。

3.1 專用互感器測試裝置

專用互感器測試裝置是低壓電流互感器自動化檢測線的核心，該裝置由智能型互感器校驗儀、電流電壓負(fù)載箱、標(biāo)準(zhǔn)互感器、電腦和激光打印機等組成，并配有專用的操作軟件，支持高精度（中試所及計量所專用）互感器試驗、電力（電業(yè)局用）互感器試驗及S級互感器試驗。該裝置配有最新推出的智能型互感器校驗儀，是原校驗儀的更新?lián)Q代產(chǎn)品，更適宜測量S級電流互感器，具有測試精度高、功能強、接口豐富和中文液晶顯示等特點。

低壓電流互感器自動化檢測線專用互感器測試裝置是在總結(jié)了多年來生產(chǎn)互感器自動檢定裝置經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，在國內(nèi)率先推出上線的全自動互感器檢測臺。它可測標(biāo)準(zhǔn)互感器、電力互感器、S級互感器等幾乎所有變比的互感器，是國內(nèi)唯一可實現(xiàn)自動上線的互感器測量裝置。

3.2 二次接線機構(gòu)

被測互感器在托盤中按規(guī)定放置，氣缸沿機架立柱推動活動梁帶動導(dǎo)線座觸頭與被測互感器上面兩接線柱接觸，由檢測系統(tǒng)通電后檢測被測互感器數(shù)據(jù)是否符合檢測標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)系統(tǒng)完成檢測后，氣缸沿機架立柱拉回活動梁帶動導(dǎo)線座觸頭至起始位置，等待下次檢測。

3.3 一次穿線機構(gòu)

被測互感器在托盤中按規(guī)定放置，氣缸沿導(dǎo)軌推動導(dǎo)線穿過被測互感器內(nèi)孔與導(dǎo)線夾接觸，由檢測系統(tǒng)通電后檢測被測互感器數(shù)據(jù)是否符合檢測標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)系統(tǒng)完成檢測后，氣缸沿導(dǎo)軌將導(dǎo)線拉回起始位置，等待下次檢測。

4 實施效果

低壓電流互感器自動化檢測系統(tǒng)依據(jù)《JJG313－94測量用電流互感器》、《JJG1021－2007電力互感器》規(guī)程要求，采用電子測量技術(shù)和集成模塊技術(shù)，結(jié)合微機軟件實現(xiàn)全自動測量，可以完成互感器自動傳輸、自動接線、自動檢定、自動分揀、自動貼標(biāo)、自動裝箱和自動入庫等操作，同時對互感器進行外觀檢查、絕緣電阻測量、工頻耐壓試驗、二次匝間絕緣強度試驗、誤差檢定試驗和磁飽和裕度試驗等。真正實現(xiàn)多只電流互感器同時測試一次完成，測完24只只需要3 min～5 min，使電流互感器測試從原來的只順序到目前的點順序，是一次質(zhì)的飛躍。

低壓電流互感器自動檢測線可提高電能計量中心互感器的檢定效率，使日檢定量達到原有檢定量的10倍以上，使計量中心檢定工作的自動化水平得到實質(zhì)性提高，降低了工作人員的勞動強度，實現(xiàn)工作區(qū)的無人化，保證人身安全。該自動線的年檢定量為36萬只。

5 結(jié)論

該系統(tǒng)的成功研制，將徹底結(jié)束人工檢測歷史，提高工作效率，最大限度地降低檢測中的人為因素，保障了檢測的準(zhǔn)確率。