750kV超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺技術領域

《750kV超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺》涉及電氣設備絕緣檢測技術領域，具體是一種750千伏超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺。

圖1為《750kV超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺》750千伏超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺其中一個實施例的儲運狀態(tài)側(cè)視示意圖；

圖2為《750kV超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺》750千伏超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺其中一個實施例的儲運狀態(tài)俯視示意圖；

圖3為《750kV超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺》750千伏超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺其中一個實施例的試驗狀態(tài)側(cè)視示意圖；

圖4為《750kV超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺》750千伏超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺其中一個實施例的試驗狀態(tài)俯視示意圖；

圖5為《750kV超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺》750千伏超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺其中一個實施例的電抗器、分壓器共用均壓環(huán)一體化結(jié)構(gòu)舉升裝置示意圖，其與其它視圖位置左右相反；

圖6為均壓環(huán)的計算示意圖。

圖中：1—駕駛室，2—車廂，3—固定廂，4—滑移倉，5—交頻電源，6—空壓機，7—辦公桌，8—勵磁變壓器，9—下節(jié)電抗器，10—上節(jié)電抗器，11—下節(jié)分壓器，12—上節(jié)分壓器，13—尾板，14—尾板支撐腿，15—均壓環(huán)，16—電動支撐腿，17—附件柜，18—電動機，19—絕緣支撐板，20—氣動舉升桿，21—移動小車，22—底板，23—氣缸，24—活塞桿，25—承載板，26—附件艙。

750kV超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺專利目的

《750kV超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺》所要解決的技術問題在于提供一種集機動化、集成化、自動化于一身的750千伏超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺，無需依賴外部吊裝設備，接線方便，從而可實現(xiàn)車上優(yōu)質(zhì)、高效、安全地完成750千伏超高壓設備現(xiàn)場交流耐壓試驗。

750kV超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺技術方案

一種750千伏超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺，包括駕駛室及位于駕駛室后部的車廂，所述車廂包括固定廂及相對所述固定廂前后滑動的滑移倉，滑移倉位于固定廂后部，其特征在于：滑移倉可滑動進入固定廂內(nèi)，所述車廂的內(nèi)底上設有滑軌，所述滑移倉的后端設有可向后下方翻折打開的尾板，尾板上設有延長軌，當所述尾板向后翻折打開呈水平狀態(tài)時，車廂內(nèi)底上的滑軌與所述尾板上的延長軌對接，所述尾板的外壁上設有尾板支撐腿，所述車廂的下部設有四個用于加固支撐的電動支撐腿，車廂內(nèi)底上的滑軌上設有移動小車，所述移動小車上設有分隔設置的下節(jié)電抗器、上節(jié)電抗器及分隔設置的下節(jié)分壓器、上節(jié)分壓器，上節(jié)電抗器與上節(jié)分壓器保持一定間隙，且共用一個均壓環(huán)，所述上節(jié)電抗器、上節(jié)分壓器和均壓環(huán)形成一體結(jié)構(gòu)，且通過舉升裝置實現(xiàn)上下升降；固定廂內(nèi)還設有交頻電源和勵磁變壓器。

如上所述的750千伏超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺，所述舉升裝置包括承載板、氣缸、氣動舉升桿、活塞桿，承載板用于承載上節(jié)電抗器，活塞桿連接在承載板下部，活塞桿通過氣動舉升桿與氣缸連接，氣缸通過底板固定在移動小車上。

如上所述的750千伏超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺，所述車廂的兩側(cè)的下部設置有多個附件艙，所述附件艙內(nèi)設置有配電板、電動繞線盤、電動操作控制臺、液壓工作站、小型發(fā)電機、安全圍欄、呼唱設備、平衡墊木等，所述固定廂的后部設有附件柜，所述附件柜內(nèi)安放有加壓波紋管及工器具。

如上所述的750千伏超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺，駕駛室及車廂組成的平臺車輛的尺寸為：長9米、寬2.5米、高4米。

如上所述的750千伏超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺，均壓環(huán)的尺寸為R=1000毫米，r=200毫米。

750kV超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺有益效果

《750kV超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺》的有益效果：通過優(yōu)化設計將750千伏成套串聯(lián)諧振試驗裝置（包括變頻電源、勵磁變壓器、電抗器與分壓器及其均壓環(huán)等）和輔助系統(tǒng)諸多設備集成于車內(nèi)極有限空間內(nèi)，采用電抗器、分壓器共用均壓環(huán)一體化設計，具備自動展開試驗平臺和舉升裝置，無需依賴外部吊裝設備，接線方便，從而實現(xiàn)車上優(yōu)質(zhì)、高效、安全地完成750千伏超高壓設備現(xiàn)場交流耐壓試驗。

為了對超高壓設備進行交流耐壓試驗，需要若干輛車裝載將相應試驗設備、儀器等（主要為串聯(lián)諧振試驗設備）運輸?shù)浆F(xiàn)場，到了現(xiàn)場后，各種試驗設備、儀器要通過吊裝車輛進行搬卸、起吊、組裝后才能進行試驗。這種常規(guī)吊裝方式下完成現(xiàn)場交流耐壓試驗非常繁瑣，且工作量巨大，并涉及大量體力勞動，在搬運吊裝過程中也存在一定的安全隱患；試驗人員會將過多精力耗費在試驗前后吊裝設備時的體力勞動與安全風險管控上，可能導致試驗過程中注意力難以集中，放松安全風險管控；此外，儀器所配套的各類試驗線纜及其復雜多變的接線方式，不僅增加了試驗設備的管理難度，更增添了試驗人員在試驗過程中出錯的概率，在一定程度上影響了高壓試驗結(jié)果的正確性，并降低了試驗的安全系數(shù)。可見，常規(guī)吊裝方式下開展現(xiàn)場交流耐壓試驗的安全風險較大，難以長時間連續(xù)開展工作。

因此，通過750千伏超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺，解決2013年前超高壓設備現(xiàn)場交流耐壓試驗中存在的諸多問題，具有重要意義。

1.一種750千伏超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺，包括駕駛室（1）及位于駕駛室（1）后部的車廂（2），所述車廂（2）包括固定廂（3）及相對所述固定廂（3）前后滑動的滑移倉（4），滑移倉（4）位于固定廂（1）后部，其特征在于：滑移倉（4）可滑動進入固定廂（3）內(nèi)，所述車廂（2）的內(nèi)底上設有滑軌，所述滑移倉（4）的后端設有可向后下方翻折打開的尾板（13），尾板（13）上設有延長軌，當所述尾板（13）向后翻折打開呈水平狀態(tài)時，車廂（2）內(nèi)底上的滑軌與所述尾板（13）上的延長軌對接，所述尾板（13）的外壁上設有尾板支撐腿（14），所述車廂（2）的下部設有四個用于加固支撐的電動支撐腿（16），車廂（2）內(nèi)底上的滑軌上設有移動小車（21），所述移動小車（21）上設有分隔設置的下節(jié)電抗器（9）、上節(jié)電抗器（10）及分隔設置的下節(jié)分壓器（11）、上節(jié)分壓器（12），上節(jié)電抗器（10）與上節(jié)分壓器（12）保持一定間隙，且共用一個均壓環(huán)（15），所述上節(jié)電抗器（10）、上節(jié)分壓器（12）和均壓環(huán)（15）形成一體結(jié)構(gòu)，且通過舉升裝置實現(xiàn)上下升降；固定廂（3）內(nèi)還設有交頻電源（5）和勵磁變壓器（8）。

2.如權利要求1所述的750千伏超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺，其特征在于：所述舉升裝置包括承載板（25）、氣缸（23）、氣動舉升桿（20）、活塞桿（24），承載板（25）用于承載上節(jié)電抗器（10），活塞桿（24）連接在承載板（25）下部，活塞桿（24）通過氣動舉升桿（20）與氣缸（23）連接，氣缸（23）通過底板（22）固定在移動小車（21）上。

3.如權利要求1所述的750千伏超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺，其特征在于：所述車廂（2）的兩側(cè)的下部設置有多個附件艙（26），所述附件艙內(nèi)設置有配電板、電動繞線盤、電動操作控制臺、液壓工作站、小型發(fā)電機、安全圍欄、呼唱設備、平衡墊木等，所述固定廂（3）的后部設有附件柜（17），所述附件柜（17）內(nèi)安放有加壓波紋管及工器具。

4.如權利要求1所述的750千伏超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺，其特征在于：駕駛室（1）及車廂（2）組成的平臺車輛的尺寸為：長9米、寬2.5米、高4米。

5.如權利要求1所述的750千伏超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺，其特征在于：均壓環(huán)（15）的尺寸為R=1000毫米，r=200毫米。

參考圖1-2，《750kV超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺》750千伏超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺其中一個實施例包括駕駛室1及位于駕駛室1后部的車廂2，所述車廂2包括固定廂3及相對所述固定廂3前后滑動的滑移倉4，滑移倉4位于固定廂3后部，且可滑動進入固定廂3內(nèi)。

所述車廂2的內(nèi)底上設有滑軌，所述滑移倉4的后端設有可向后下方翻折打開的尾板13，尾板13上設有延長軌，當所述尾板13向后翻折打開呈水平狀態(tài)時，車廂2內(nèi)底上的滑軌與所述尾板13上的延長軌對接。所述尾板13的外壁上設有尾板支撐腿14，當所述尾板13打開呈水平狀態(tài)時，尾板支撐腿14支撐在尾板13下方。所述車廂2的下部設有四個用于加固支撐的電動支撐腿16。

進一步參考圖3，車廂2內(nèi)底上的滑軌上設有移動小車21，所述移動小車21上設有分隔設置的下節(jié)電抗器9、上節(jié)電抗器10及分隔設置的下節(jié)分壓器11、上節(jié)分壓器12，上節(jié)電抗器10與上節(jié)分壓器12保持一定間隙，且共用一個均壓環(huán)15，下節(jié)分壓器11、下節(jié)電抗器9各自設有一個均壓環(huán)。所述均壓環(huán)15可采用單環(huán)或雙環(huán)結(jié)構(gòu)，該實施例中附圖以雙環(huán)為例進行說明。所述均壓環(huán)15將上節(jié)電抗器10與上節(jié)分壓器12進行等電位連接，上節(jié)電抗器10、上節(jié)分壓器12和均壓環(huán)15形成一體結(jié)構(gòu)，上節(jié)電抗器10、上節(jié)分壓器12的下端固定在絕緣支撐板19上（電位并未鉗制在一起）。所述上節(jié)電抗器10、上節(jié)分壓器12和均壓環(huán)15通過舉升裝置實現(xiàn)上下升降。

所述舉升裝置包括承載板25、氣缸23、氣動舉升桿20、活塞桿24，承載板25用于承載上節(jié)電抗器10，活塞桿24連接在承載板25下部，活塞桿24通過氣動舉升桿20與氣缸23連接，氣缸23通過底板22固定在移動小車21上。如圖1所示，在儲運狀態(tài)時，活塞桿24收納在氣動舉升桿20內(nèi)，氣動舉升桿20收納在氣缸23內(nèi)，此時承載板25位于最低處。當需要進行耐壓試驗時，啟動氣缸23，氣動舉升桿20以及活塞桿24向上頂升承載板25，進而將所述上節(jié)電抗器10、上節(jié)分壓器12和均壓環(huán)15升至高處進行試驗，試驗結(jié)束后又可下降。當均壓環(huán)15采用雙環(huán)結(jié)構(gòu)時，還可以配置一個用于舉升雙環(huán)的液壓舉升裝置。

所述車廂2的兩側(cè)的下部設置有多個附件艙26，所述附件艙內(nèi)設置有配電板、電動繞線盤、電動操作控制臺、液壓工作站、小型發(fā)電機、安全圍欄、呼唱設備、平衡墊木等，所述固定廂3的后部設有附件柜17，所述附件柜17內(nèi)安放有加壓波紋管及工器具等。固定廂3內(nèi)還設有交頻電源5、空壓機6、辦公桌7、勵磁變壓器8、電動機18，其中交頻電源5、勵磁變壓器8、電抗器與分壓器及其均壓環(huán)組成串聯(lián)諧振試驗裝置，空壓機6用于給氣缸23供氣。在進行耐壓試驗時，交頻電源5與勵磁變壓器8的低壓抽頭連接，勵磁變壓器8的高壓抽頭與下節(jié)電抗器9的下接線柱連接，下節(jié)電抗器9的上接線柱與上節(jié)電抗器10的下接線柱連接，下節(jié)分壓器11的上接線柱與上節(jié)分壓器12的下接線柱連接，均壓環(huán)15與被測品連接。

試驗平臺自動展開步驟如下：a.操作電動裝置，將試驗車上四個電動支撐腿16升起；b.操作自動液壓系統(tǒng)，打開尾板13至水平；c.操作電動裝置，升起尾板支撐腿14；d.操作電動裝置，將后部滑移倉4向前滑移至前部固定廂3內(nèi)；e.操作電動裝置，將移動小車21滑移到指定位置尾板13上，此時下節(jié)電抗器9、上節(jié)電抗器10及下節(jié)分壓器11、上節(jié)分壓器12同時隨著移動小車21遠離固定廂3移動至尾板13上，同時通過限位裝置將其固定住，使高壓設備與車廂2之間有足夠的安全距離；f.操作舉升裝置，將上節(jié)電抗器10、上節(jié)分壓器12、均壓環(huán)15舉升到試驗位置，并使用鎖定機構(gòu)進行高位固定。試驗平臺所有展開及位移自動操作所需電源分為由汽車電瓶供給的直流電源以及由所配小型發(fā)電機供給的交流電源。

試驗平臺在完成460千伏及以下電壓的試驗時，只要將上節(jié)電抗器10、上節(jié)分壓器12和均壓環(huán)15一體化結(jié)構(gòu)移至指定位置，舉升至一定高度即可，無需使用下節(jié)電抗器9和下節(jié)分壓器11，同時還將下節(jié)電抗器9和下節(jié)分壓器11遠離上節(jié)電抗器10、上節(jié)分壓器12和均壓環(huán)15一體化結(jié)構(gòu)足夠的絕緣距離，可以理解的是，下節(jié)電抗器9、下節(jié)分壓器11與底板22之間為活動連接，例如通過滾輪配合鎖固裝置安裝在移動小車21上。

為具備完成超高電壓等級電氣設備的出廠、交接試驗能力，將該試驗平臺的額定試驗電壓值定為750千伏。

由于110千伏、220千伏電氣設備遠低于500千伏、750千伏電氣設備的交流耐壓值，耐壓所需的絕緣距離、加壓波紋管直徑等各方面存在較大差異，考慮到110千伏、220千伏電氣設備交接試驗的便捷性，以及電抗器、分壓器與其配套裝置研制與布置的可操作性，《750kV超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺》將電抗器、分壓器均分為兩節(jié)，一節(jié)的額定電壓值應為220千伏 GIS設備的交流耐壓值，即為460千伏，另一節(jié)的額定電壓值則為750千伏-460千伏＝290千伏。460千伏電抗器、分壓器所需對地絕緣距離需較大，定為上節(jié)，下節(jié)電抗器、分壓器額定電壓即為290千伏。

為方便平臺車輛在變電站內(nèi)相間道等狹窄道路上的通行，即滿足在主干道4米、消防道路3.5米、檢修道路3米的變電所標準道路上的通行條件，且為滿足國家《超限運輸車輛行駛公路管理規(guī)定》與《道路車輛外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值》要求，應將平臺車輛的尺寸限值定為：長9米、寬2.5米、高4米。

車載試驗平臺自動展開到位后，各高壓設備與車體/地面之間的絕緣距離均應滿足在最高壓試驗時的安全絕緣距離要求。例如，上節(jié)電抗器、分壓器均壓環(huán)與車體/地面之間的空氣間隙應能承受750千伏的高壓，至少3米，下節(jié)電抗器、分壓器均壓環(huán)與車體/地面之間的空氣間隙應能承受290千伏的高壓，至少約1.5米。

試驗平臺主設備與車上周邊物體之間的絕緣距離的尺寸設計，需通過電場分布仿真計算，進行反復修改并驗證其可行性。尤其是上節(jié)電抗器、分壓器共用均壓環(huán)，其周圍電壓最高、電場強度最大，其尺寸設計得越大，均壓效果越好，然而其尺寸設計又受到平臺內(nèi)的空間限制，對此，電抗器與分壓器共用均壓環(huán)的尺寸應在其均壓效果能夠滿足現(xiàn)場實際需要的前提下設計得盡可能小，即上節(jié)電抗器、分壓器共用均壓環(huán)的尺寸可按如下情況進行設計：均壓環(huán)周圍電場強度等于不出現(xiàn)電暈放電的最大電場強度。

均壓環(huán)的電場經(jīng)驗計算公式為（請參考圖6）：Emax=U[1 (r/2R)×ln(8R/r)]/[rln(8R/r)]，

式中u為規(guī)定的電壓值；R為均壓環(huán)半徑；r為均壓環(huán)鋁管材半徑；E為電場強度。

改變大均壓環(huán)（即上節(jié)電抗器10、上節(jié)分壓器12共用的均壓環(huán)15）尺寸可以改變R和r值，分別改變尺寸為：R=1000毫米、r=400毫米；R=1000毫米、r=200毫米；R=800毫米、r=200毫米。

仿真計算這三種不同尺寸下的電場分布，其中，串級電抗器均勻升壓，小均壓環(huán)（即下節(jié)電抗器均壓環(huán)）升壓至290千伏，大均壓環(huán)升壓至750千伏，金屬外殼接地。

結(jié)果顯示，以上三種不同尺寸下平臺最大電場強度均位于大均壓環(huán)外沿，其值分別為11千伏/厘米、15千伏/厘米、16千伏/厘米。

根據(jù)均壓環(huán)的電場經(jīng)驗計算公式Emax=U[1 (r/2R)×ln(8R/r)]/[rln(8R/r)]，計算孤立均壓環(huán)的最大電場強度，并比較利用ansys和經(jīng)驗公式計算三種尺寸下均壓環(huán)處最大電場強度如表1所示。

表1均壓環(huán)處最大電場強度（千伏/厘米）

由表1可見，三種不同尺寸下的經(jīng)驗公式計算值與利用ANSYS有限元方法計算值相比，均略偏低。

經(jīng)驗表明，電場強度不超過15千伏/厘米的情況下，可以保證不出現(xiàn)電暈放電。由表1可見，當大均壓環(huán)設計尺寸為R=1000毫米、r=400毫米時，雖然其均壓效果能夠滿足現(xiàn)場實際需要，但最大電場強度裕度過大，尺寸設計得不夠小；當大均壓環(huán)設計尺寸為R=800毫米、r=200毫米時，尺寸小，但均壓環(huán)處最大電場強度（即平臺最大場強）超過15千伏/厘米，不滿足現(xiàn)場實際需要；當大均壓環(huán)設計尺寸為R=1000毫米，r=200毫米時，均壓環(huán)處最大電場強度（即平臺最大場強）正好為15千伏/厘米，不僅均壓效果能夠滿足現(xiàn)場實際需要，而且在此前提下其尺寸已設計得盡可能小。

因此，《750kV超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺》車載試驗平臺將均壓環(huán)15的尺寸確定為R=1000毫米，r=200毫米。

試驗平臺還應經(jīng)過嚴密的機械性能校核計算、測量系統(tǒng)校準試驗進行驗證。其中，機械性能校核計算內(nèi)容包括質(zhì)心、軸荷分配、載荷分配校核、載荷的最大偏差、最大側(cè)傾穩(wěn)定角、橫向穩(wěn)定性、縱向穩(wěn)定性等，結(jié)果滿足國家相關標準要求；測量系統(tǒng)的各種組合（上、下節(jié)電抗器、分壓器均使用，僅使用上節(jié)電抗器、分壓器）均應經(jīng)過國家高電壓計量站校準合格。

2020年7月14日，《750kV超高壓設備交流耐壓車載試驗平臺》獲得第二十一屆中國專利獎優(yōu)秀獎。 2100433B

變電站電器設備交流耐壓諧振裝置產(chǎn)品簡介

變電站電器設備交流耐壓諧振裝置產(chǎn)品簡介

既可滿足高電壓、小電流的設備試驗條件要求，又可滿足低電壓、大電流的設備試驗條件要求，具有較寬的適用范圍，是地、市、縣級高壓試驗部門及電力承裝、修試工程單位理想的耐壓設備。

交流耐壓諧振裝置主要由變頻控制電源、激勵變壓器、電抗器、電容分壓器組成。其中變頻控制電源采用進口專用的SPWM數(shù)字式波形發(fā)生芯片，頻率分辨率為16位，在20～300Hz時頻率細度可達0.1Hz，同時采用了正交非同步固定式載波調(diào)制方式，確保在整個頻率區(qū)間內(nèi)輸出波形良好；功率部分采用了先進的IPM模塊，確保諧振裝置儀器穩(wěn)定和安全。

變電站電器設備交流耐壓諧振裝置產(chǎn)品別稱

變電站電器設備交流耐壓諧振裝置產(chǎn)品別稱

交流耐壓諧振裝置、變頻諧振、變頻串聯(lián)諧振、耐壓諧振裝置、串聯(lián)諧振、串聯(lián)諧振變壓器、串聯(lián)諧振試驗設備

變電站電器設備交流耐壓諧振裝置產(chǎn)品特性

變電站電器設備交流耐壓諧振裝置產(chǎn)品特性

該系列裝置與國內(nèi)同類產(chǎn)品相比，具有多種關鍵優(yōu)勢：

1、同電壓等級、同容量的電抗器其體積較小、重量較輕；在額定負載時溫升??；采用干式環(huán)氧澆注，機械強度高，電氣絕緣性能好，美觀可靠。

2、變頻控制源容量裕度大；保護功能強；輸出波形好；穩(wěn)定性好；具備多種工作模式，操作方便；采用220V或380V單相電源，方便現(xiàn)場取電。

3、配置靈活?？蛇x配不同類型電抗器，滿足不同試品要求，實現(xiàn)一機多用，性價比高。

變電站電器設備交流耐壓諧振裝置產(chǎn)品參數(shù)

變電站電器設備交流耐壓諧振裝置產(chǎn)品參數(shù)

◆ 額定輸出電壓：0～500KV（AC有效值）及其以下

◆ 輸出頻率：20～300Hz

◆ 諧振電壓波形：純正弦波,波形畸變率<1.0%

◆ 最大試驗容量：1000KVA及其以下

◆ 工作制：滿功率輸出下,一次連續(xù)工作時間15min

◆ 品質(zhì)因數(shù)：30～90

◆ 頻率調(diào)節(jié)靈敏度：0.1Hz,不穩(wěn)定度<0.05%

◆ 工作電源：380/220V±15%/50Hz±5%