CN209387769U - 一种电力系统补偿电容器综合测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电力系统补偿电容器综合测试系统，包括旋转测试装置、振动测试装置、温度测试装置、挤压测试装置和主控装置。本实用新型中，将旋转测试装置、振动测试装置、温度测试装置、挤压测试装置组合在一起，可对电容器进行多种测试，收集的测试数据为后续分析、改进提供了依据。

Description

一种电力系统补偿电容器综合测试系统

技术领域

本实用新型属于电容测试设备技术领域，尤其是一种电力系统补偿电容器综合测试系统。

背景技术

电力系统的用电设备在使用时会产生无功功率，通常是电感性的，会使电源的容量使用效率降低，通过在系统中适当的增加电容可以改善上述问题。这些补偿电容在出厂前要进行各性能参数的测试，然后根据测试结果将产品分成不同的等级，比如：转动使用状态的性能参数测试、振动环境下的性能参数测试、不同温度环境的性能参数设置和挤压时的性能参数测试，但现有的测试方法一般是将电容器接入电路中，测试静态的参数，这样不利于数据的收集，而且不利于生产厂家对结构的持续改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供可进行多种测试、收集大量测试数据且能为后续分析、改进提供依据的一种电力系统补偿电容器综合测试系统。

本实用新型采取的技术方案是：

一种电力系统补偿电容器综合测试系统，其特征在于：包括旋转测试装置、振动测试装置、温度测试装置、挤压测试装置和主控装置；

所述旋转测试装置包括工作台、电机单元、测试盘和卡具，工作台内设置电机单元，该电机单元驱动多个测试盘旋转，每个测试盘表面径向均布设置多个卡具，每个卡具内嵌入待测试电容器，旋转盘通过滑环使待测试电容器与主控装置连接；

所述振动测试装置包括工作台和电机单元，在工作台的上端面下方设置电机单元，每个电机单元上方的工作台上端面铰装有振动板，该振动板上端面设置有用于固定待测试电容器的卡具，该振动板下方的电机单元输出端处设置能顶起振动板的凸轮，在振动板和卡具上设置有振动传感器，所述电机单元的控制端和振动传感器的输出端均连接所述主控装置；

所述温度测试装置包括内套筒和防爆箱，防爆箱一侧端面设置活门，防爆箱内的上端吊装内套筒，该内套筒的端盖设置在靠近活门的一端，内套筒内放置待测试电容器，内套筒外缘套装加热套，待测试电容器的电极通过端盖连接防爆箱外表面设置的快插接头，该快插接头连接所述主控装置，该主控装置连接端盖上设置的温度传感器；

所述挤压测试装置包括工作台，在工作台下方设置能够横向往复移动的基板，该基板上设置有竖直的竖油缸，该油缸朝上的活塞杆上端设置一挤压头，该挤压头下方的工作台上端面设置一限位座，该限位座内放置待测试电容器，挤压头能随着所述活塞杆的下降而挤压在待测试电容器表面并将挤压压力传送到主控装置，主控装置连接待测试电容器的电极、竖油缸的控制端。

再有，所述电机单元驱动工作台上端面的一个从动盘，该从动盘转轴上设置一体的曲轴部，该曲轴部铰装两个曲柄的一端，该两个曲柄的另一端分别驱动从动盘两侧的工作台上铰装的两个测试盘旋转；所述测试盘的旋转轴设置一体的曲轴部，该曲轴部与所述曲柄的另一端铰装；所述旋转轴一侧位于轴座内的端部套装滑环，该滑环的动圈与旋转轴一起转动，该滑环的静圈与所述主控装置连接；电机单元内设置有电机、减速器和主动轮，电机与减速器的输入轴连接，减速器的输出轴连接主动轮，主动轮的外缘通过链条与所述从动盘连接。

再有，所述振动板一端设置有铰轴，该铰轴两端转动设置在工作台对位设置的支撑梁的轴座内，该铰轴上设置有扭簧；在振动板底面设置一凸块，该凸块与所述凸轮对位的底面处设置一弧形面，该凸轮上端转动时能自弧形面的上端进入并在沿着弧形面向下滑动的同时将振动板顶起，所述上端离开弧形面下端后使振动板在扭簧的作用下向下复位并撞击所述支撑梁的上端面；所述凸轮上端面为弧形面；所述电机单元内设置的电机具有同轴的旋转编码器，该旋转编码器的输出端与所述主控装置连接。

再有，防爆箱内上端的基座底面设置两个吊架，该两个吊架分别套装在内套筒的前端和后端，两个吊架之间的内套筒外缘套装所述加热套；在防爆箱一个端面下端设置进风口，在防爆箱上端面远离进风口的端部设置出风口。

再有，所述工作台上端面设置一防护罩，该防护罩内设置所述限位座、待测试电容器和挤压头；所述工作台下方设置一横油缸，该横油缸的活塞杆端部连接所述基板，该基板两侧面均设置有滑动套，基板每个侧面的滑动套滑动套装在同侧的导柱外缘；所述竖油缸的活塞杆上端安装一挤压板，该挤压板底面设置压力传感器，压力传感器连接所述挤压头；所述防护罩一端面设置有活门，该活门靠近限位座上放置的待测试电容器的上端，待测试电容器上端的电极通过接线柱、线缆连接防护罩上端面设置的快插接头，该快插接头与主控装置连接；所述防护罩前端面设置透明视窗。

本实用新型的优点和积极效果是：

1.本系统中，电机单元通过链条驱动从动盘转动，从动盘通过曲轴、曲柄的配合结构驱动两侧的测试盘旋转，从而使测试盘表面径向均布设置的待测试电容器处于旋转状态，而待测试电容器通过测试盘旋转轴端部的滑环与主控装置连接，当待测试电容器处于旋转状态时，主控装置时时检测其各种参数，包括电阻、充放电等，使某些使用在需要旋转场合的电容器能够提前测试其使用状态，供设计、生产等部门进行数据的统计及结构的改进。

2.本系统中，电机驱动一凸轮旋转，并由旋转编码器记录转动状态，当凸轮上端自振动板底面的弧形面上端进入后，把振动板逐渐顶起，在凸轮上端自弧形面下端离开后，振动板在扭簧的作用下向下复位并撞击工作台，每次撞击产生一个振动信号，该振动信号有主控装置接收，电机的转动可以匀速转动，也可以非匀速转动，由此可以周期性的或非周期性的将振动板顶起，振动板的撞击也是周期性的或非周期性的，另外，通过更换不同长度的凸轮，可以使振动板被顶起的摆转角度发生变化，由此使振动板向下复位时产生不同的撞击力，通过上述各结构的相互配合，大致能够模拟出振动环境的使用状态，主控装置通过振动数据的接收以及性能参数的接收，能够形成大量的数据，为电容器结构设计和保护提供了原始资料。

3.本系统中，将待测试电容器放入内套筒内，通过加热套加热，再通过温度传感器检测内部温度，主控装置根据温度的数据时时检测并记录对应时间的电阻、充放电等参数，加热套可以使内套筒升温，进风口可以导入冷风并使内套筒降温，由此可以测试待测试电容器在低温、室温和高温状态下的工况，而且内套筒本身起到一定的防爆作用，而外部的防爆箱进一步提高了防爆能力，使试验时更加的安全，而且能够获得大量的原始数据。

4.本系统中，在限位座上端的弧形面内放置待测试电容器，调整工作台下方的横油缸活塞杆移动到合适的位置，然后调整竖油缸活塞杆向下移动，挤压头在电容器外壁上施加一定的挤压力，挤压前、挤压中和挤压后均测试各参数，能够进行电容器不同位置变形后的测试数据，为大数据的采集提供了有效的途径，另外，在工作台上的防护罩可以起到防护作用，能有效的避免外壳出现破裂时导致的设备、人员的伤害。

5.本实用新型中，将旋转测试装置、振动测试装置、温度测试装置、挤压测试装置组合在一起，可对电容器进行多种测试，收集的测试数据为后续分析、改进提供了依据。

附图说明

图1是旋转测试装置的结构示意图；

图2是图1的从动盘转轴、测试盘旋转轴之间曲轴、曲柄的连接示意图；

图3是本振动测试装置的结构示意图；

图4是图3的俯视图；

图5是凸轮刚刚把振动板顶起的示意图；

图6是凸轮将振动板顶起至最高位的示意图；

图7是凸轮离开弧形面，振动板刚开始向下复位的示意图；

图8是温度测试装置的结构示意图；

图9是挤压测试装置的结构示意图；

图10是图9的挤压头的工作状态图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本实用新型的保护范围。

一种电力系统补偿电容器综合测试系统，本实用新型的创新在于：包括如图1、2所示的旋转测试装置、如图3、4、5、6、7所示的振动测试装置、如图8所示的温度测试装置、如图9、10所示的挤压测试装置和主控装置(现有技术，未画出)。

旋转测试装置如图1、2所示，包括工作台20、电机单元、测试盘1和卡具5，工作台内设置电机单元，该电机单元驱动多个测试盘旋转，每个测试盘表面径向均布设置多个卡具，每个卡具内嵌入待测试电容器4，旋转盘通过滑环使待测试电容器与主控装置连接。

主控装置为现有技术，主要用于测试待测试电容器的电阻、充放电等参数。

电机单元内设置有电机17、减速器16和主动轮18，电机安装在工作台的底座19上，电机的输出轴与减速器的输入轴连接，减速器的输出轴连接主动轮，主动轮的外缘设置有径向均布的齿牙，在工作台上端面轴座6内设置的转轴11外缘套装有从动盘10，该从动盘外缘也设置有径向均布的齿牙，主动轮的齿牙通过链条15与从动盘的齿牙连接。

在从动盘转轴上设置如图2所示的一体的两个相互间隔的曲轴部9，每个曲轴部铰装一个曲柄7的一端8，每个曲柄的另一端2驱动从动盘旁侧的工作台上铰装的两个测试盘旋转。

测试盘的旋转轴14两端设置在工作台上端面的轴座内，每个旋转轴设置一体的曲轴部3，该曲轴部与上述曲柄的另一端铰装。

旋转轴一侧位于轴座内的端部套装滑环，该滑环的动圈13与旋转轴一起转动，该滑环的静圈12与主控装置连接。上述卡具可以采用带有固定螺栓的对称的两个卡钩的结构、带有底盘和绑扎带的结构或者其他能够固定物体的卡装结构，该卡装结构要求能够把待测试电容器稳固的夹在测试盘上即可。

本装置的使用过程是：

将待测试电容器安装在卡具内并固定好，然后将正负极的线缆与滑环动圈的快插接头连接好，将滑环静圈的快插接头与主控装置连接好。

启动主控装置和电机单元，使待测试电容器随着测试盘旋转，主控装置时时检测各项参数，并存储下来，供后续的分析、统计使用。

振动测试装置如图3、4、5、6、7所示的，包括工作台21和电机单元，在工作台的上端面下方设置电机单元，每个电机单元上方的工作台上端面铰装有振动板23，该振动板上端面设置有用于固定待测试电容器4的卡具5，该振动板下方的电机单元输出端处设置能顶起振动板的凸轮27，在振动板和卡具上设置有振动传感器22，电机单元的控制端和振动传感器的输出端均连接所述主控装置。

振动板一端设置有铰轴25，该铰轴两端转动设置在工作台对位设置的支撑梁28的轴座 24内，该铰轴上设置有扭簧。扭簧的作用是振动板向上摆转后尽快的向下复位。

在振动板底面设置一凸块29，该凸块与凸轮对位的底面处设置一弧形面30，该凸轮上端转动时能自弧形面的上端(图5中的右侧)进入并在沿着弧形面向下滑动的同时将振动板顶起，凸轮的上端离开弧形面下端后使振动板在扭簧的作用下向下复位并撞击支撑梁的上端面。

为了降低摩擦，凸轮上端面为弧形面31。电机单元内设置的电机17连接减速器16的输入端，减速器的输出端连接主动轮18，主动轮连接凸轮。电机通过吊座26安装在支撑梁底面，电机具有同轴的旋转编码器，该旋转编码器的输出端与所述主控装置连接。

上述卡具可以采用带有固定螺栓的对称的两个卡钩的结构、带有底盘和绑扎带的结构或者其他能够固定物体的卡装结构，该卡装结构要求能够把待测试电容器稳固的夹在测试盘上即可。

本装置的使用过程是：

1.将电容器放置在卡具内，并固定好，通电启动；

2.电机转动，带动凸轮转动，凸轮将振动板如图5、6箭头所示的顶起后，振动板如图7 箭头所示的向下复位并撞击支撑梁；

3.每次撞击产生的振动以及此时的电阻、充放电等参数被主控装置检测并接收；

4.电机的转动次数由旋转编码器检测并送至主控装置；

5.主控装置驱动电机匀速转动或非匀速转动，以使振动板被周期性的或非周期性的顶起，由此产生周期性的或非周期性的撞击。

6.更换不同长度的凸轮可以是振动板被顶起的高度发生变化，从而使撞击的力度发生变化。

温度测试装置如图8所示，包括内套筒35和防爆箱33，防爆箱设置在工作台50上且其一侧端面设置带有把手48的活门49，防爆箱内的上端吊装内套筒，该内套筒的端盖43设置在靠近活门的一端，内套筒内放置待测试电容器，内套筒外缘套装加热套37，待测试电容器的电极通过端盖连接防爆箱外表面设置的快插接头42，该快插接头连接测试单元，该测试单元连接端盖上设置的温度传感器47。

防爆箱自市场购买，其前端面设置有防爆玻璃视窗34，该视窗便于观察防爆箱内部的状态。防爆箱内上端的基座36底面设置两个吊架40，该两个吊架分别套装在内套筒的前端和后端，两个吊架之间的内套筒外缘套装所述加热套。

在端盖端面上间隔设置两个手柄46，打开端盖可以握住手柄，转动端盖，使其自内套筒内缘的内螺纹上脱出，扣合时也可以握住手柄来操作。为了增加防爆箱内的辨识度，在基座底面设置照明灯38。

在防爆箱一个端面下端设置进风口32，在防爆箱上端面远离进风口的端部设置出风口39，进风口可导入冷空气，降低防爆箱内的温度，再从出风口排出。

端盖上设置有接线的线排45，线排位于端盖内侧的端部通过线缆或插接端子与电容器的电极连接，线排位于端盖外侧的端部通过线缆44与防爆箱上端面的快插接头连接，使用时，直接将测试单元连接的母头插头插在快插接头的公头41上即可。为了提高内套筒的导热性和防爆性能，内套筒由不锈钢制成，壁厚0.5～1厘米。

上述吊架、基座和端盖均为导热系数较低的材料制成，以避免热量的浪费。防爆箱不仅起到了防爆的作用，还隔绝了外部温度对内套筒的影响。

挤压测试装置如图9、10所示，包括工作台59，在工作台下方设置能够横向往复移动的基板62，该基板上设置有竖直的竖油缸63，该油缸朝上的活塞杆56上端设置一挤压头55，该挤压头下方的工作台上端面52设置一限位座53，该限位座内放置待测试电容器4，挤压头能随着活塞杆的下降而挤压在待测试电容器表面并将挤压压力传送到测试单元，测试单元连接待测试电容器的电极57、竖油缸的控制端。

工作台上端面设置一防护罩51，该防护罩内设置限位座、待测试电容器和挤压头。工作台下方设置一横油缸65，该横油缸控制端连接测试单元，横油缸的活塞杆端部连接基板，该基板两侧面均设置有滑动套61，基板每个侧面的滑动套滑动套装在同侧的导柱60外缘。

竖油缸的活塞杆上端安装一挤压板54，该挤压板底面设置压力传感器64，压力传感器连接挤压头。压力传感器将挤压头的挤压力输送到主控单元。

防护罩一端面设置有带把手48的活门49，该活门靠近限位座上放置的待测试电容器的上端，待测试电容器上端的电极通过接线柱58、线缆44连接防护罩上端面设置的快插接头42，快插接头上设置的公头41与测试单元的母头连接。防护罩前端面设置有用于观察防护罩内部状态的透明视窗34。

本实用新型的使用过程是：

1.打开活门，将待测试电容器放入，然后连接电极和接线柱；

2.启动横油缸，使竖油缸处于某一个待测试位置，启动竖油缸，使挤压头如图2所示的挤压在待测试电容器外壁；

3.测试电阻、充放电等参数，然后加大挤压力，再进行测试，获取不同压力条件下的性能参数。

4.更换电容器，进行下一个待测试位置的挤压测试。

5.通过大量的测试采集到挤压后性能变化的大数据。

本实用新型中，将旋转测试装置、振动测试装置、温度测试装置、挤压测试装置组合在一起，可对电容器进行多种测试，收集的测试数据为后续分析、改进提供了依据。

Claims (5)

1.一种电力系统补偿电容器综合测试系统，其特征在于：包括旋转测试装置、振动测试装置、温度测试装置、挤压测试装置和主控装置；

所述旋转测试装置包括工作台、电机单元、测试盘和卡具，工作台内设置电机单元，该电机单元驱动多个测试盘旋转，每个测试盘表面径向均布设置多个卡具，每个卡具内嵌入待测试电容器，旋转盘通过滑环使待测试电容器与主控装置连接；

所述振动测试装置包括工作台和电机单元，在工作台的上端面下方设置电机单元，每个电机单元上方的工作台上端面铰装有振动板，该振动板上端面设置有用于固定待测试电容器的卡具，该振动板下方的电机单元输出端处设置能顶起振动板的凸轮，在振动板和卡具上设置有振动传感器，所述电机单元的控制端和振动传感器的输出端均连接所述主控装置；

所述温度测试装置包括内套筒和防爆箱，防爆箱一侧端面设置活门，防爆箱内的上端吊装内套筒，该内套筒的端盖设置在靠近活门的一端，内套筒内放置待测试电容器，内套筒外缘套装加热套，待测试电容器的电极通过端盖连接防爆箱外表面设置的快插接头，该快插接头连接所述主控装置，该主控装置连接端盖上设置的温度传感器；

所述挤压测试装置包括工作台，在工作台下方设置能够横向往复移动的基板，该基板上设置有竖直的竖油缸，该油缸朝上的活塞杆上端设置一挤压头，该挤压头下方的工作台上端面设置一限位座，该限位座内放置待测试电容器，挤压头能随着所述活塞杆的下降而挤压在待测试电容器表面并将挤压压力传送到主控装置，主控装置连接待测试电容器的电极、竖油缸的控制端。

2.根据权利要求1所述的一种电力系统补偿电容器综合测试系统，其特征在于：所述电机单元驱动工作台上端面的一个从动盘，该从动盘转轴上设置一体的曲轴部，该曲轴部铰装两个曲柄的一端，该两个曲柄的另一端分别驱动从动盘两侧的工作台上铰装的两个测试盘旋转；所述测试盘的旋转轴设置一体的曲轴部，该曲轴部与所述曲柄的另一端铰装；所述旋转轴一侧位于轴座内的端部套装滑环，该滑环的动圈与旋转轴一起转动，该滑环的静圈与所述主控装置连接；电机单元内设置有电机、减速器和主动轮，电机与减速器的输入轴连接，减速器的输出轴连接主动轮，主动轮的外缘通过链条与所述从动盘连接。

3.根据权利要求1所述的一种电力系统补偿电容器综合测试系统，其特征在于：所述振动板一端设置有铰轴，该铰轴两端转动设置在工作台对位设置的支撑梁的轴座内，该铰轴上设置有扭簧；在振动板底面设置一凸块，该凸块与所述凸轮对位的底面处设置一弧形面，该凸轮上端转动时能自弧形面的上端进入并在沿着弧形面向下滑动的同时将振动板顶起，所述上端离开弧形面下端后使振动板在扭簧的作用下向下复位并撞击所述支撑梁的上端面；所述凸轮上端面为弧形面；所述电机单元内设置的电机具有同轴的旋转编码器，该旋转编码器的输出端与所述主控装置连接。

4.根据权利要求1所述的一种电力系统补偿电容器综合测试系统，其特征在于：防爆箱内上端的基座底面设置两个吊架，该两个吊架分别套装在内套筒的前端和后端，两个吊架之间的内套筒外缘套装所述加热套；在防爆箱一个端面下端设置进风口，在防爆箱上端面远离进风口的端部设置出风口。

5.根据权利要求1所述的一种电力系统补偿电容器综合测试系统，其特征在于：所述工作台上端面设置一防护罩，该防护罩内设置所述限位座、待测试电容器和挤压头；所述工作台下方设置一横油缸，该横油缸的活塞杆端部连接所述基板，该基板两侧面均设置有滑动套，基板每个侧面的滑动套滑动套装在同侧的导柱外缘；所述竖油缸的活塞杆上端安装一挤压板，该挤压板底面设置压力传感器，压力传感器连接所述挤压头；所述防护罩一端面设置有活门，该活门靠近限位座上放置的待测试电容器的上端，待测试电容器上端的电极通过接线柱、线缆连接防护罩上端面设置的快插接头，该快插接头与主控装置连接；所述防护罩前端面设置透明视窗。