CN117572287B - 一种电炉变压器低压大电流测量设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及变压器电流测量技术领域，公开了一种电炉变压器低压大电流测量设备及方法，该测量设备，包括移动小车，移动小车上安装有控制箱，移动小车上还安装有第一调节机构，第一调节机构的输出端安装有第二调节机构，第二调节机构包括分线板，分线板的顶部安装有线缆限制机构，分线板的底部安装有电流互感器，且分线板上开设有卡口，卡口与电缆相适配，电流互感器包括固定端，固定端固定安装于分线板上；本发明通过设置开合的电流互感器，在电炉变压器工作的过程中，自动化地将电流互感器卡合在待测线缆上，进行间接测量，不需要将电炉变压器断电，实现了不停机的快速测量电流，检测结果准确，能够代表测量时刻各绕组的准确数据。

Description

一种电炉变压器低压大电流测量设备及方法

技术领域

本发明涉及变压器电流测量领域，更具体地说，它涉及一种电炉变压器低压大电流测量设备及方法。

背景技术

变压器泄漏电流测量是电力系统中的一项重要的绝缘试验，其主要目的是检测变压器绕组绝缘和油纸绝缘是否有缺陷，避免因绝缘缺陷引起的电力系统故障。在实际运行中，变压器绕组和油纸绝缘随着时间的推移，会出现各种各样的缺陷，如油纸绝缘老化，绝缘材料层状分离、开裂，接头松动等，这些缺陷都会导致绕组泄漏电流的增加，从而影响变压器的安全运行。因此，对变压器泄漏电流的定期测量是非常必要的。

变压器泄漏电流测量可以通过直接测量，间接测量等方式进行，目前的间接测量方式通常是将电流互感器安装到电炉变压器的线缆上，由于现有的电流互感器在测量时，需要使线缆穿过电流互感器的中心孔，常常需要将电炉变压器断电，然后在采用人工的方式，将线缆穿过电流互感器，来进行测量得到的电流互感器的读书，基于电流互感器的变比，间接的将电炉变压器的电流大小给测量出来，但上述方式常常需要将电炉变压器断电重启才能测量，在变压器断电重启的前期，测得的电流结果容易受到一些因素的影响，导致检测结果有偏差，无法准确表征出变压器绕组是否具有缺陷。

发明内容

本发明提供一种电炉变压器低压大电流测量设备及方法，解决相关技术中难以不停机直接对变压器线缆的电流进行测量的技术问题。

本发明提供了一种电炉变压器低压大电流测量设备，包括移动小车，移动小车上安装有控制箱，移动小车上还安装有第一调节机构，第一调节机构的输出端安装有第二调节机构，第二调节机构包括分线板，分线板的顶部安装有线缆限制机构，分线板的底部安装有电流互感器，且分线板上开设有卡口，卡口与电缆相适配，电流互感器包括固定端，固定端固定安装于分线板上，固定端的一侧铰接有活动端，固定端和活动端的中部贯穿开设有通孔，通孔与卡口同轴布置，当卡口与电缆相适配时，电缆也穿过通孔，第二调节机构还包括驱动件三，驱动件三的输出端与活动端连接，驱动件三用于驱动固定端和通孔合拢，将电缆包围在通孔。

在一个优选的实施方式中，第二调节机构包括安装板，安装板上固定安装有驱动件二，驱动件二的输出端连接有滑动架，滑动架与安装板滑动连接，驱动件三固定安装于滑动架上。

在一个优选的实施方式中，线缆限制机构包括T形架，T形架的顶部转动安装有卡环，T形架和卡环的一侧均贯穿有开口结构，开口结构与电缆相适配，且卡环与通孔同轴布置，当电缆进入到卡环内，卡环自转，将电缆所在卡环的凹口内。

在一个优选的实施方式中，T形架上开设有朝向卡环圆心的滑槽，滑槽内滑动设有滑块，滑块与卡环之间安装有弧形连杆，弧形连杆的两端分别与卡环以及滑块铰接。

在一个优选的实施方式中，分线板上固定安装有驱动件四，驱动件四的输出端与滑块固定连接，当驱动件四驱动滑块在滑槽内滑动时，弧形连杆推动卡环自转。

在一个优选的实施方式中，第一调节机构包括底座，底座上安装有驱动件一，驱动件一的输出端安装有滑板，滑板上安装有导轨，安装板安装于导轨上。

在一个优选的实施方式中，导轨上滑动安装有两个固定座，固定座与安装板之间固定连接，固定座与导轨之间可拆卸连接。

在一个优选的实施方式中，底座上安装有竖向的导向杆，滑板滑动套装于导向杆上，滑板上还活动贯穿有螺杆，螺杆与导向杆垂直分布，螺杆的一端与导轨固定连接。

在一个优选的实施方式中，驱动件一为气缸一，驱动件二为气缸二，驱动件三为气缸三，驱动件四为气缸四。

一种电炉变压器低压大电流测量设备的测量方法，包括以下步骤：

步骤一、确定好待测电缆的位置，控制移动小车移动到对应位置，并将电流互感器的输出端与测量电路连接好；

步骤二、第一调节机构和第二调节机构启动，调整卡口、通孔和卡环的开口位置，使开口对准电缆的竖向姿态，通过第二调节机构的驱动，将电缆卡入开口内；

步骤三、线缆限制机构启动，卡环旋转将电缆限制在卡环的凹口内；

步骤四、驱动件三启动，驱使固定端和活动端合拢，将电缆套在通孔内；

步骤五、基于测量电路的显示数据和电流互感器的变比，计算得出电缆内的电流大小，输出电流测量结果。

本发明的有益效果在于：

1、本发明通过设置开合的电流互感器，在电炉变压器工作的过程中，自动化地将电流互感器卡合在待测线缆上，进行间接测量，不需要将电炉变压器断电，实现了不停机的快速测量电流，检测结果准确，能够代表测量时刻各绕组的准确数据；

2、本发明通过线缆限制机构，在测量电炉变压器的线缆电流时，将电缆卡在卡环内，保证电缆始终穿过电流互感器的通孔，并且与通孔呈同轴状态，能够有效地保证电流互感器内部绕组磁场产生的均匀性，有利于提高测量电流结果的精度。

附图说明

图1是本发明的整体结构的立体示意图。

图2是本发明的第一调节机构和第二调节机构配合的结构示意图。

图3是本发明图2的正视结构示意图。

图4是本发明的第一调节机构的结构示意图。

图5是本发明的第二调节机构的结构示意图。

图6是本发明的线缆限制机构的结构示意图。

图7是本发明图6的俯视结构示意图。

图8是本发明图6的另一种状态结构示意图。

图9是本发明的电流互感器的结构示意图。

图中：1、移动小车；11、控制箱；2、第一调节机构；21、底座；22、导向杆；23、驱动件一；24、滑板；25、导轨；251、固定座；26、螺杆；3、第二调节机构；31、安装板；32、驱动件二；33、滑动架；34、驱动件三；35、分线板；351、卡口；4、线缆限制机构；41、T形架；42、卡环；43、弧形连杆；44、滑槽；45、滑块；46、驱动件四；5、电流互感器；51、固定端；52、活动端；53、通孔；100、电缆。

具体实施方式

现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。另外，相对一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。

如图1-图9所示，一种电炉变压器低压大电流测量设备，包括移动小车1，移动小车1上安装有控制箱11，移动小车1上还安装有第一调节机构2，第一调节机构2的输出端安装有第二调节机构3，第二调节机构3包括分线板35，分线板35的顶部安装有线缆限制机构4，分线板35的底部安装有电流互感器5，且分线板35上开设有卡口351，卡口351与电缆100相适配，电流互感器5包括固定端51，固定端51固定安装于分线板35上，固定端51的一侧铰接有活动端52，固定端51和活动端52的中部贯穿开设有通孔53，通孔53与卡口351同轴布置，当卡口351与电缆100相适配时，电缆100也穿过通孔53，第二调节机构3还包括驱动件三34，驱动件三34的输出端与活动端52连接，驱动件三34用于驱动固定端51和通孔53合拢，将电缆100包围在通孔53内。

需要说明的是，控制箱11内安装有控制模块，控制模块通过计算机程序控制各个结构进行先后运动，第一调节机构2为高度调节机构，便于找到适应高度的电缆100，第二调节机构2为水平位移调节机构，便于使分线板35上的卡口351与电缆100对准，驱动件一23为气缸一，驱动件二32为气缸二，驱动件三34为气缸三，驱动件四46为气缸四；

需要进一步说明的是，在本发明的分线板35上，只开设有一个卡口351，在本发明的其他实施例中，可以在分线板35上开设有多个排列整齐的一排的卡口351，用于对电炉变压器的多个排列整齐的电缆100同时与卡口351配合，进而通过对多个串联的电缆100同时进行测量电流，最终取中值或平均值来代替电流的测量结果，有利于缩小误差，提高测量结果的准确率。

在本实施例中，实施场景具体为：在进行测量之前，先确定好待测电缆100的位置，然后控制移动小车1运动到对应位置，并将电流互感器5的输出端与测量电路连接好；再通过动小车1的移动，将电缆100卡入分线板35的卡口351内；接着驱动件三34(气缸三)启动，驱使电流互感器的固定端51和活动端52合拢，使电流互感器成为合拢状态，此时通孔53为合拢的圆孔状态，恰好将电缆100套在通孔53内；基于测量电路的显示数据和电流互感器5的变比，计算得出电缆100内的电流大小，输出电流测量结果。

变压器泄漏电流测量的结果需要进行评估，针对不同的测量结果进行不同的处理。如果测量结果超过规定的极限值，说明变压器存在明显的缺陷，需要进行相应的检修和维修工作。如果测量结果在规定范围内，说明变压器绕组和油纸绝缘的状态良好，可以继续使用，而本发明上述的不停机测量方式，也能避免测量电流结果在规定范围内时，不需要断电停机，保证生产加工车间的正常工作。

本发明通过设置开合的电流互感器5，在电炉变压器工作的过程中，自动化地将电流互感器5卡合在待测电缆100上，进行间接测量，不需要将电炉变压器断电，实现了不停机的快速测量电流，检测结果准确，能够代表测量时刻各绕组的准确数据。

第二调节机构3包括安装板31，安装板31上固定安装有驱动件二32，驱动件二32的输出端连接有滑动架33，滑动架33与安装板31滑动连接，驱动件三34固定安装于滑动架33上。

需要说明的是，驱动件二32(气缸二)推动滑动架33在安装板31上滑动，实现了电流互感器5在水平位置上的距离调节功能。

在本发明的一个实施例中，线缆限制机构4包括T形架41，T形架41的顶部转动安装有卡环42，T形架41和卡环42的一侧均贯穿有开口结构，开口结构与电缆100相适配，且卡环42与通孔53同轴布置，当电缆100进入到卡环42内，卡环42自转，将电缆100所在卡环42的凹口内；

T形架41上开设有朝向卡环42圆心的滑槽44，滑槽44内滑动设有滑块45，滑块45与卡环42之间安装有弧形连杆43，弧形连杆43的两端分别与卡环42以及滑块45铰接；

分线板35上固定安装有驱动件四46，驱动件四46的输出端与滑块45固定连接，当驱动件四46驱动滑块45在滑槽44内滑动时，弧形连杆43推动卡环42自转。

需要说明的是，驱动件四46(气缸四)驱动滑块45沿滑槽44向靠近卡环42中心的方向运动，滑块45的移动推动弧形连杆43运动，而弧形连杆43再推动卡环42沿与T形架41转动连接处自转，从而使原先打开的开口结构，旋转关闭，将电缆100所在卡环42的凹口内，避免电缆100紧贴电流互感器5的通孔53的一侧壁，保证了电缆100的线向与电流互感器5的通孔53同轴或近似同轴，有利于让电缆100中电流产生的磁场均匀地与电流互感器5内部绕组接触，从而使电流互感器5内部绕组产生的感应电流值更加能够代表电缆100内的电流，进而有利于提高电缆100的测量结果精度和准确性。

本发明通过线缆限制机构4，在测量电炉变压器的电缆100电流时，将电缆100卡在卡环52内，保证电缆100始终穿过电流互感器5的通孔53，并且使电缆100在卡环52中定心，使其与通孔53呈同轴状态，能够有效地保证电流互感器5内部绕组磁场产生的均匀性，有利于提高测量电流结果的精度。

第一调节机构2包括底座21，底座21上安装有驱动件一23，驱动件一23的输出端安装有滑板24，滑板24上安装有导轨25，安装板31安装于导轨25上。

需要说明的是，驱动件一23(气缸一)驱动滑板24上下往复运动。

导轨25上滑动安装有两个固定座251，固定座251与安装板31之间固定连接，固定座251与导轨25之间可拆卸连接。

需要说明的是，固定座251与导轨25之间通过螺栓可拆卸连接。

底座21上安装有竖向的导向杆22，滑板24滑动套装于导向杆22上，滑板24上还活动贯穿有螺杆26，螺杆26与导向杆22垂直分布，螺杆26的一端与导轨25固定连接。

需要说明的是，螺杆26与导轨25固定连接的端部通过轴承配合，避免螺杆26旋转时，导轨25也随其自转。

一种电炉变压器低压大电流测量设备的测量方法，包括以下步骤：

步骤一、确定好待测电缆100的位置，控制移动小车1移动到对应位置，并将电流互感器5的输出端与测量电路连接好；

步骤二、第一调节机构2和第二调节机构3启动，调整卡口351、通孔53和卡环42的开口位置，使开口对准电缆100的竖向姿态，通过第二调节机构3的驱动，将电缆100卡入开口内；

步骤三、线缆限制机构4启动，卡环42旋转将电缆100限制在卡环42的凹口内；

步骤四、驱动件三34启动，驱使固定端51和活动端52合拢，将电缆100套在通孔53内；

步骤五、基于测量电路的显示数据和电流互感器5的变比，计算得出电缆100内的电流大小，输出电流测量结果。

上面对本实施例的实施例进行了描述，但是本实施例并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实施例的启示下，还可做出很多形式，均属于本实施例的保护之内。

Claims (6)

1.一种电炉变压器低压大电流测量设备，其特征在于，包括移动小车（1），所述移动小车（1）上安装有控制箱（11），所述移动小车（1）上还安装有第一调节机构（2），所述第一调节机构（2）的输出端安装有第二调节机构（3），所述第二调节机构（3）包括分线板（35），所述分线板（35）的顶部安装有线缆限制机构（4），所述分线板（35）的底部安装有电流互感器（5），且所述分线板（35）上开设有卡口（351），所述卡口（351）与电缆（100）相适配，所述电流互感器（5）包括固定端（51），所述固定端（51）固定安装于分线板（35）上，所述固定端（51）的一侧铰接有活动端（52），所述固定端（51）和活动端（52）的中部贯穿开设有通孔（53），所述通孔（53）与卡口（351）同轴布置，当所述卡口（351）与电缆（100）相适配时，电缆（100）也穿过通孔（53），所述第二调节机构（3）还包括驱动件三（34），所述驱动件三（34）的输出端与活动端（52）连接，所述驱动件三（34）用于驱动固定端（51）和通孔（53）合拢，将电缆（100）包围在通孔（53）内；

所述第二调节机构（3）包括安装板（31），所述安装板（31）上固定安装有驱动件二（32），所述驱动件二（32）的输出端连接有滑动架（33），所述滑动架（33）与安装板（31）滑动连接，所述驱动件三（34）固定安装于滑动架（33）上；

所述线缆限制机构（4）包括T形架（41），所述T形架（41）的顶部转动安装有卡环（42），所述T形架（41）和卡环（42）的一侧均贯穿有开口结构，所述开口结构与电缆（100）相适配，且所述卡环（42）与通孔（53）同轴布置，当电缆（100）进入到卡环（42）内，所述卡环（42）自转，将电缆（100）所在卡环（42）的凹口内；

所述T形架（41）上开设有朝向卡环（42）圆心的滑槽（44），所述滑槽（44）内滑动设有滑块（45），所述滑块（45）与卡环（42）之间安装有弧形连杆（43），所述弧形连杆（43）的两端分别与卡环（42）以及滑块（45）铰接；

所述分线板（35）上固定安装有驱动件四（46），所述驱动件四（46）的输出端与滑块（45）固定连接，当所述驱动件四（46）驱动滑块（45）在滑槽（44）内滑动时，所述弧形连杆（43）推动卡环（42）自转。

2.根据权利要求1所述的一种电炉变压器低压大电流测量设备，其特征在于，所述第一调节机构（2）包括底座（21），所述底座（21）上安装有驱动件一（23），所述驱动件一（23）的输出端安装有滑板（24），所述滑板（24）上安装有导轨（25），所述安装板（31）安装于导轨（25）上。

3.根据权利要求2所述的一种电炉变压器低压大电流测量设备，其特征在于，所述导轨（25）上滑动安装有两个固定座（251），所述固定座（251）与安装板（31）之间固定连接，所述固定座（251）与导轨（25）之间可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的一种电炉变压器低压大电流测量设备，其特征在于，所述底座（21）上安装有竖向的导向杆（22），所述滑板（24）滑动套装于导向杆（22）上，所述滑板（24）上还活动贯穿有螺杆（26），所述螺杆（26）与导向杆（22）垂直分布，所述螺杆（26）的一端与导轨（25）固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种电炉变压器低压大电流测量设备，其特征在于，所述驱动件一（23）为气缸一，所述驱动件二（32）为气缸二，所述驱动件三（34）为气缸三，所述驱动件四（46）为气缸四。

6.根据权利要求5所述的一种电炉变压器低压大电流测量设备的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、确定好待测电缆（100）的位置，控制移动小车（1）移动到对应位置，并将电流互感器（5）的输出端与测量电路连接好；

步骤二、第一调节机构（2）和第二调节机构（3）启动，调整卡口（351）、通孔（53）和卡环（42）的开口位置，使开口对准电缆（100）的竖向姿态，通过第二调节机构（3）的驱动，将电缆（100）卡入开口内；

步骤三、线缆限制机构（4）启动，卡环（42）旋转将电缆（100）限制在卡环（42）的凹口内；

步骤四、驱动件三（34）启动，驱使固定端（51）和活动端（52）合拢，将电缆（100）套在通孔（53）内；

步骤五、基于测量电路的显示数据和电流互感器（5）的变比，计算得出电缆（100）内的电流大小，输出电流测量结果。