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随着智能变电站建设规模不断扩大，就地化保护装置需求量持续增加，设备生产工厂及检验中心的工作量随之增加，常规的人工检测方式无论是在效率方面还是检测质量方面都存在不足之处，无法满足需求。如何实现对就地化继电保护装置的快速有效检测，已经成为就地化继电保护装置广泛推广应用前需要解决的关键性问题。

针对该问题，国网江苏省电力有限公司检修分公司的研究人员李涵、宋宇，在年第12期《电气技术》上撰文，设计就地化保护自动检测系统的硬件平台，对流水线平台与软件操作系统配合工作实现自动运输、投卸技术进行分析研究。

近年来，智能电网概念的兴起极大促进了智能变电站的建设，就地化保护的新思路应运而生。由于就地化保护装置的测试方法和通信形式发生变化，大量检测工作需要在工厂进行，常规检测方法无法满足工厂化大规模检测需求，这一问题给就地化保护测试工作带来了新的挑战。针对上述问题，本文设计一种就地化保护自动检测平台，以解决就地化保护装置检测方法不成熟、效率低等问题。

1就地化保护检测系统硬件架构

就地化保护检测平台整体架构如图1所示，该平台采用模块化设计、流水线式检测方式，主要部件包括扫描模块、测试模块、流水线装置、检测控制台。

1）扫描模块

扫描模块的作用是对被测继电保护装置的智能标签进行扫描，读取其基本参数信息，并将该信息反馈给检测控制台。

图1就地化保护检测平台整体架构

2）测试模块

测试模块的作用是接收检测控制台发送的检测功能指令，向被测继电保护装置输入相应的开关量和电压、电流值，并将被测继电保护装置的反馈量回传至检测控制台。测试模块的输入、输出信号，既可以是模拟信号，也可以是数字信号，一个测试平台通常包括多个测试模块，与流水线装置的检测工位对应，可以根据测试需要投入或投出。

3）流水线装置

流水线装置用于运输及投卸被测继电保护装置。检测控制台将指令下达给流水线装置，电动台依次将被测继电保护装置传输到检测工位进行连接。为了能够适应多种测试方案，真正体现流水线技术的优越性，流水线平台可以设置多个检测工位供测试模块使用，检测工位通过光缆与测试模块通信，通过航插接插件与被测继电保护装置连接。

4）检测控制台

检测控制台是整个测试平台系统的核心枢纽，通过对各部分模块进行合理调度来实现被测装置的运输、测试方案的生成与下达和测试数据分析整个自动闭环检测过程。

2就地化保护检测系统硬件工作原理

2.1自动传输装载设计

就地化保护在装置尺寸、通信协议和应用模型方面实现高度标准化，辅以预制航插接口的应用，为测试过程中自动定位和对接创造了条件。就地化保护测试可采用流水线自动传输和装载方式，将被测装置接入测试系统指定工位，减少人为干预。

流水线测试平台的流水线装置采用电动滑台的设计，主要由定位工装件、标准航插接插件、X、Y二轴滑轨组成，具体结构如图2所示。

图2电动滑台示意图

1）滑轨

滑轨采用X、Y二轴滑轨，X轴滑轨进行横向移动，用于被测装置与测试模块的工位定位，Y轴滑轨进行纵向移动，用于被测装置与测试模块的航插接插件对接。当滑轨在mm范围内移动时，精度误差小于0.03mm，当滑轨在mm范围内移动时，精度误差最大不超过0.1mm。

2）定位工装件

定位工装件用于固定被测装置，对被测装置纵向移动时的精度起决定性作用。由于不同类型的被测装置的接口位置尺寸不尽相同，因此在安装被测装置前，需要对定位工装件进行调整以满足测试需求。

3）标准航插接插件

标准航插接插件的作用是与被测装置进行对接，向被测装置传入开关量和电压、电流值，并将反馈信号回传至检测控制台。由于不能保证不同类型的被测装置在接口设计上绝对一致，因此标准航插接插件在设计上需要留有裕度，采用柔性设计，使标准航插接插件在横向上可以进行小范围移动，柔性接插件示意图如图3所示。

同时，为了保证接插件的稳定性，需要采用定位弹簧对接插件进行固定。当被测装置的接口被Y轴滑轨推入导向槽时，X轴滑轨开始工作，使航插接口移动，最终实现被测装置和测试模块稳定衔接。

4）位置传感器

本文设计的流水线检测系统使用光电位置传感器与磁性位置传感器。光电位置传感器用于感应被测保护装置在电动滑台上的实际位置，并将位置数据传输给测试系统，实现对被测装置的实际定位。

磁性位置传感器安装在电动滑台的气缸上，其作用是检测测试时接插件的实际位置。当接插件发生机械故障而未处于初始位置时，电动滑台开始运转，会对接插件造成损害。因此，安装磁性位置传感器可以感应接插件的实际位置，当接插件没有回归至初始位置时，测试系统将暂停电动滑台运行，从而保护接插件。

图3柔性接插件示意图

2.2流水线检测设计

流水线检测单元控制系统的硬件架构如图4所示，包括主控单元模块、传感器模块、电磁阀驱动模块、伺服电动机驱动模块、通信接口模块和辅助电源模块六个部分。

图4检测单元控制系统的硬件架构

主控单元的作用是对各工控单元进行合理调度以完成流水线检测；传感器模块的作用是对光电传感器和磁传感器的信号采样处理；电磁阀驱动模块用于驱动电动滑台气缸运行；伺服电动机驱动模块用于驱动伺服电动机带动平台运行；通信接口模块为主控单元和其他模块提供通信服务，其中控制器局域网络（controllerareanetwork,CAN）通信用于主控端与各测试接口进行通信，RS用于主控端和交流伺服电动机通信以控制电动滑台的运行速度；辅助电源模块为各部分提供所需电能。

被测继电保护装置在通过标签检验后，由电动滑台运至流水线系统指定的检测环节工位，在被测继电保护装置进入对应的工位前，流水线检测系统通过CAN总线发送工位状态，随后流水线检测系统根据当前工位的运行状态判断是否将被测继电保护装置投入，电动滑台推动装置与测试仪完成对接进行检测，检测的结果及对应的工位编号通过CAN总线回传至测试控制台。

3就地化保护检测系统硬件选型与设计

3.1气缸及其控制电磁阀选型

因为设计的流水线平台主要进行重复性的水平运动，运动过程较为简单稳定，若采用电缸作为动力执行器，成本较高，且电缸在平台运行受阻时容易被损坏，故选用亚德客公司生产的双轴气缸作为动力执行器，型号为TN32，如图5所示。该型双轴气缸可以适应多种复杂的工作环境，能在承受大负载的同时保持动作灵敏，输出转矩线性稳定，保证电动滑台的平稳运行。

图5亚德客TN32型双轴气缸

电磁阀用于控制气缸动作，当电磁阀内部的电磁线圈通电或者断电时，其产生的电磁力将会控制阀门通断进而控制气缸的开闭。因为流水线的电动滑台仅当运载被测继电保护装置时才会工作，其静止时间远大于运行时间，对应的电磁阀闭合时间远大于开启时间，故采用亚德客公司生产的常闭式直流电磁阀，型号为4V—08，如图6所示。该型电磁阀采用24V直流供电，最大能够提供0.8MPa压强，具备耐久性好、动作匀速的优点。

图6亚德客常闭式直流电磁阀

3.2控制芯片选型

控制板实物如图7所示，控制芯片采用数字信号处理器（digitalsignalprocessor,DSP）及复杂可编程逻辑器件（

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