高压工频交流耐压系统测量平台自动对准系统及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及500kV工频交流耐压系统测量装置，尤其设置500kV工频交流耐压系 统测量装置的自动移动对准系统。
【背景技术】
[0002] 电力设备在运行中，绝缘长期受着电场、溫度和机械振动的作用会逐渐发生劣化， 其中包括整体劣化和部分劣化，形成缺陷。交流耐压试验是鉴定电力设备绝缘强度最有效 和最直接的方法，是预防性试验的一项重要内容。此外，由于交流耐压试验电压一般比运行 电压高，因此通过试验后，设备有较大的安全裕度，因此交流耐压试验是保证电力设备安全 运行的一种重要手段。
[0003] 在工频条件下，由于被试品电容量较大，或者试验电压要求较高，对试验装置的电 源容量相应的也有较高的要求，500kV工频耐压装置巧OOkV试验变压器、限流电阻、电容分 压器、调压器等）单件体积大，重量重，不便于任意组合，灵活性较差。传统的解决方案是将 实验装置进行焊接固定，不能再做任何变动，将会占用实验大厅大部分有效面积；
[0004] 据调查，传统的500kV工频耐压装置存在着较多的弊端： 阳〇化]1、限流电阻、电容分压器直接与实验变压器进行焊接，一旦设备出现故障，无法快 速的进行分离检修；
[0006] 2、限流电阻和电容分压器体积较大，很难用人力进行移动，在分离和对接的过程 需要借助吊车之类的较大机械设备，耗费大量人力物力；
[0007] 3、对接时需要人工观察装置的相对位置并需要观察者和操控者协同合作，由于实 验装置体积大，需要靠经验预判装置的相对位置，存在较大的误差。
【发明内容】
[0008] 本发明所要解决的技术问题是实现一种能够将固定在移动基座上的限流电阻的 导电柱自动对接到试验变压器上的对准系统。
[0009] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：高压工频交流耐压系统测量平台 自动对准系统，移动基座上固定有限流电阻和测量机构，所述的限流电阻前端设有与试验 变压器连接的导电柱，所述的导电柱位于移动基座前端，所述移动基座前端设有两个红外 传感器，所述的试验变压器上安装有与两个红外传感器相配合的两个红外反射体，所述的 移动基座由动力轮和万向轮支撑，所述的动力轮固定在转向机构上，所述的红外传感器输 出感应信号至控制器，所述的控制器输出控制信号至动力轮的驱动单元和转向机构。
[0010] 每个所述的红外传感器均由步进电机驱动旋转。
[0011] 所述的移动基座前端设有超声波定位器，所述的超声波定位器输出控制信号至控 制器。
[0012] 所述的动力轮设有两个分别为移动基座前端的两侧，或者所述的动力轮设有一个 且位于移动基座前端的中部。
[0013] 所述的转向机构设有固定在移动基座上的轴座，所述轴座外设有轴套，所述的动 力轮固定在轴套底面，所述的轴套外设有一圈转向齿轮，所述的移动基座上设有转向电机， 所述的转向电机的输出轴上设有与转向齿轮相晒合的驱动齿轮。
[0014] 基于高压工频交流耐压系统测量平台自动对准系统的控制方法，其特征在于：
[0015] 超声波定位器采集与试验变压器的间距信息；
[0016] 当超声波定位器采集的距离信号大于预设切换距离值，则进入靠近阶段，当超声 波定位器采集的距离信号小于预设切换距离值，则进入对接阶段；
[0017] 靠近阶段：移动平台由初始位置沿直线向试验变压器位移；
[0018] 对接阶段：两个红外传感器分别采集与试验变压器上与之匹配的反射体的间距信 息，通过Ξ角法确定移动基座与试验变压器的相对位置；驱动动力轮使移动基座正对试验 变压器，且间距为预设间距值；
[0019] 所述的预设切换距离值小于红外传感器的最大测量距离。
[0020] 所述的对接阶段包括：
[0021] 1)原地旋转移动基座，使移动基座上红外传感器的连线与试验变压器上反射体的 连线垂直；
[0022] 2)向前运行移动基座，使移动基座上红外传感器连线延长线穿过第一个经过的反 射体；
[0023] 3)原地旋转移动基座，使两个红外传感器与两个反射体之间间距相同；
[0024] 4)向前运行移动基座，使两个红外传感器与两个反射体之间间距达到预设间距 值。
[00巧]本发明解决了工频耐压试验装置中工器具的笨重、不易移动及占用空间大等问 题，并利用红外对接技术实现了可移动工频耐压测量平台与实验变压器的对接提高了查了 平台的自动化程度。
【附图说明】
[00%] 下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：
[0027] 图1为移动基座定位状态不意图；
[0028] 图2为对接过程中移动基座运动示意图。
【具体实施方式】
[0029] 高压工频交流耐压系统测量平台自动对准系统，移动基座上固定有限流电阻和测 量机构，限流电阻前端设有与试验变压器连接的导电柱，导电柱位于移动基座前端，移动基 座前端设有两个红外传感器2,试验变压器固定位置不动，试验变压器上安装有与两个红外 传感器2相配合的两个红外反射体3,两个红外传感器2发出的红外光分别被试验变压器连 接件上的两个反射体3反射回来，利用红外传感器2进行精确定位，两个红外传感器2和两 个红外反射体3为镜像配合关系。移动基座前端设有超声波定位器，利用超声波定位器粗 略探测试验变压器与移动基座之间的间距。
[0030] 移动基座由动力轮和万向轮支撑，动力轮固定在转向机构上，动力轮设有两个分 别位于移动基座前端的两侧，或者动力轮设有一个且位于移动基座前端的中部。通过动力 轮可W实现移动基座的前进，通过转向机构实现移动基座的转向。
[0031] 红外传感器2和超声波定位器均输出感应信号至控制器，控制器输出控制信号至 动力轮的驱动单元和转向机构，控制利用Ξ角法就能计算出移动基座与试验变压器的相对 位置，进而规划出测量平台对接过程和运动轨迹。移动基座沿着该轨迹行走就能实现与试 验变压器的对接。
[0032] 移动基座运动过程中会发生转向，因此每个红外传感器2均由步进电机驱动旋 转，当红外传感器2采集不到反射体3的信号时，则由相应的控制单元控制步进电机旋转， 寻找反射体3,则能够保证红外传感器2能够实时的准确的获取距离信息。
[0033] 转向机构的结构如下：其设有固定在移动基座上的轴座，轴座外设有轴套，动力轮 固定在轴套底面，轴套外设有一圈转向齿轮，移动基座上设有转向电机，转向电机的输出轴 上设有与转向齿轮相晒合的驱动齿轮，通过驱动电机旋转，则能够控制动力轮的360度旋 转，并且利用万向轮支撑，保证移动基座运动的灵活性，其能够进行自转运动和前进运动。
[0034] 基于上述高压工频交流耐压系统测量平台自动对准系统的控制方法如下：
[0035] 超声波定位器采集与试验变压器的间距信息；
[0036] 当超声波定位器采集的距离信号大于预设切换距离值，则进入靠近阶段，当超声 波定位器采集的距离信号小于预设切换距离值，则进入对接阶段；
[0037] 靠近阶段：移动平台由初始位置沿直线向试验变压器位移；当移动基座进入对接 的初始状态，如图2 (a)，此时移动基座到达靠近点，原地逆时针旋转，直到能检测到试验变 压器，然后机器人用红外传感器2进行定位，得到图1中0点的坐标