摘要：电容器高压试验是电力电容器制造行业必不可少的一个步骤，试验目的是为了确定电容器在设计、工艺、材料、制造和性能方面是否满足行业相关要求。电力电容器高压检测系统是针对电力电容器行业产品高压性能试验而研发的一条自动检测线。该系统是一套集成控制系统。它将清洗、移载、高压检测、传输集为一体，具有自动清洗、自动传输、自动检测、自动识别、自动记录、自动打标等功能，是目前国内最先进的电容器检测线。
关键词：电力电容器高压检测自动检测线移载
0引言
电容器高压试验是电力电容器制造行业必不可少的一个步骤，试验目的是为了确定电容器在设计、工艺、材料、制造和性能方面是否满足行业相关要求。我公司开始为南方某电力电容器公司研发了第一套全自动电容器高压检测系统。
1电力电容器清洗及高压检测系统介绍
整个系统主要由成品清洗机、自动传输线、高压检测、辅助设备等组成。
系统大量采用气缸、电磁阀、伺服电机、传感器、动力辊道、调压器、励磁变压器、限流电抗器、并联谐振电抗器、标容等设备，配合完成动作，测控系统由计算机、服务器、主控制箱、主控PLC、伺服控制器、变频控制器、各种传感器、仪器仪表等组成，自动化程度高，正常流水工作状态下，每小时可完成15台电容器高压试验，在提高生产效率的同时，可提高准确性降低劳动强度。
1.1成品清洗机：
该设备由机架组件、喷嘴机构、加热系统、气动机构、控制系统等几部分组成。工作台面与地面平齐，可与待定真空浸渍电动输送平台对接。设备内部设有辊道，可实现产品自动进出。产品立放进入清洗机，经过清洗和漂洗两道工序处理。设备两侧开门，为通过式结构。箱体采用双层保温结构，箱壁采用不锈钢材料加工。
1.2自动传输线：
该生产线由自动辊道线、自动链板线、移载机、阻挡器、传输控制系统组成。该系统采用红外线传感器，对产品是否到位进行检测，进一步实现全自动输送产品，不需要人工操作控制。
自动辊道线、自动链板线采用变频技术，可根据实际需要调节输送速度。阻挡器采用SMC的气缸，通过PLC实现联动。
移载机承担对电容器产品的移载，电容器尺寸范围：380（长）×140～210（宽）×450～1450（高)。移栽机机身的移动采用了变频技术，对机身进行水平X轴向移动，X轴向水平移动分别对应三处自动链板线；移载机悬臂采用伺服控制，可进行Y轴向垂直移动和Z轴向水平移动。该移载机完全代替了人工搬运产品，可精确移动和放置产品，通过对移动位置的行程设定，准确无误的完成各个工位的移载。采用PLC控制技术，与清洗机PLC进行交互，达到不堆积产品，按时将清洗完的产品移置到自动链板线上风干，等待高压检测。
1.3高压检测：
高压检测系统主要由串谐升压试验系统、控制测量系统、信息识别系统、测试工位、测控软件及辅助设备组成。
1）串谐升压系统：采用串联谐振工作原理，采用一台铁心间隙连续可调的并联谐振试验变压器，一方面提供试验电压，另一方面提供大量的感性无功功率以补偿被试电容器的容性无功功率，可以满足额定电压1kV～23kV（相应的试验电压为2.15kV～49.45kV）各种电压、单台额定容量为650kvar及以下电容器的极间工频交流耐压试验、介质损耗测量和局部放电测试的要求。
成套装置由调压器（TY）、限流电抗器（XK）、调压变压器（TX）、并联谐振电抗器（BX）、电容分压器（FY）、控制器（KZ）、被试电容器（CX）等组成。原理图如下图1所示。
图1系统原理图
可满足单相并联电容器极间耐压试验、局部放电试验、额定电压下精确电容量\介损值测量。
2）控制测量系统：用三套控制台，二套用于试验的测控操作，用光纤与PLC智能主控柜通讯，完成试验以及试验数据的采集和实时显示；另一套主要用于气动打标机的控制以及条形码打印。两套系统经过路由器构建局域网，共享数据库。系统集中控制图见图2
图2系统集中控制图
3）信息识别系统：信息识别系统采用视觉识别系统，增加条形码打印和读码器对每个产品进行扫码，通过视觉识别产品编号，采集产品信息，读取进控制系统，合格的产品进行下一步检测，而不合格条码产品通过移载机挑选出来。
4）测试工位：试验在5个工位上进行，可以同步进行多个试验项目，具体见下表1所示。
表1试验工位与试验项目对照表5）测控软件
采用独立转用测控软件，对高压检测进行检测和控制。通过显示在计算机上系统试验的低压电压和电流信号，对高压电压和电流实时自动监测；试验升压过程可以自动完成。系统具备耐压电压的设置和耐压时间的设置；具备过压过流保护和试品闪络保护功能。[1]系统对试验数据进行汇总，可生成试验记录、试验报告、故障统计，具有报告生成、打印、查询、存储功能；系统具备人工手持扫码功能，实现对对应的产品的原有条形码进行编码确认和存储，同时通过气动打标机可以自动完成铭牌的自动打印。
系统设置录波功能，实时采集并保存高压电压和高压电流数据，可以查询历史数据和回放波形。录波设备要求一个周波（20ms），满足不少于100个采样点的功能。主操作界面见图3
图3主操作界面
6）辅助设备：
该系统辅助设备有电极升降机、局放探头自动定位设备等，对产品进行精确定位。
2.应用情况
随着电力行业的迅速发展，各大电容器生产厂家都在进行装备引进和设备更新。此次为南方某电力电容器公司研发的电容器高压检测系统。该电容器高压检测系统正是适应行业发展需要，具有自动化程度高，效率高，安全可靠，操作简便，技术先进等特点。全国有大型电容器厂家30多家，中小型厂家有上百家之多，其中一半以上都在陆续进行高压检测设备的引进和更新，因此，电容器高压检测系统具有较大的市场需求，其潜在市场比较广阔。
3．结论
电力电容器清洗及高压检测系统的研制成功，使电力电容器行业产品质量检测系统升级为智能检测系统，由于该系统各工位之间相互衔接，采用流水化作业方式，所以生产效率较手工操作及单台设备具有大幅提高。移载机采用变频技术、伺服控制技术完成，重复定位精度很高，保证了产品移载的稳定性与可靠性。系统各部分动作由气动元件、红外线传感器配合伺服电机完成，整套系统由主控制箱、主控PLC、伺服控制器、变频控制器等组成，自动化程度高。信息采集系统采用视觉识别系统，提高了效率和准确性。操作系统设计先进，操作简便，开发专用自动采集和处理数据检测软件，改变了以往人工检测手段，提高准确性降低劳动强度。
参考文献
[1]DL/T604—2009压高并联电容器装置使用技术条件[S].
[2]许灏.机械设计手册[M].机械工业出版社,1998.
[3]李国瑞.电气控制技术[M].机械工业出版社,2011.