10kV配电线路带电抢修作业机器人实用化研究

电网安全是公共安全的重要组成部分随着电网大范围互联、电力市场化、大量分布式电源接入等,电力系统的可靠性面临着新的挑战。特别是,近年来发生的冰雪、地震等严重自然灾害,更是对电网形成了严峻的考验。面向电力带电抢修作业机器人拟重点研究10kV配电线路带电作业工艺要求和带电作业环境下亟待解决的机器人共性关键技术和专用技术,研制出满足配电网抢修维护作业的带电作业机器人,该机器人可以替代人工完成作业频率较高的带电断线、带电接线等作业任务,减轻作业人员的劳动强度,使作业人员与高压电场完全隔离,最大限度的保证作业人员的安全。     

高压带电作业机器人系统的研制

为了适应10KV配电线路带电作业的要求,研制了一台能够最大限度的满足现场作业环境要求的高压带电作业机器人,包括主从操作机械臂、机器人专用升降系统、绝缘工具系统、绝缘防护系统四部分。并在10KV配电线路上进行了试验,机械臂操作灵活,绝缘防护方法设计合理,防护性能可靠,操作简单方便。工具系统采用无线遥控方式,可以代替人工完成作业频率较高的带电断线和带电接线等作业任务,减轻了作业人员的劳动强度,使作业人员与高压电场完全隔离,最大限度的保证作业人员的安全。     

基于10 kV高压带电作业机器人搭火线夹的研制

高压带电作业机器人是进行10kV配电网维护和抢修的专用设备,带电搭火作业是其一项主要功能。目前已有的搭火线夹主要满足人工作业需求,无法满足高压带电作业机器人作业需求,为满足10kV配电网高压带电作业机器人自动化作业中搭火线夹的需求,研制了安全可靠、自动化程度高的带电搭火线夹。     

变电站带电作业水冲洗机器人的研制

变电站设备长期暴露在户外,设备表面容易积累工业污秽和自然污秽,从而导致污闪现象发生;随着大气环境污染日趋严重,变电站设备污闪事故呈逐渐增加之势。所研制的变电站带电作业水冲洗机器人利用RO反渗透技术制取的高纯度水,通过绝缘伸缩臂将高压喷水装置运送至作业位置,可以在不停电的情况下对变电站支柱绝缘子、避雷器、带电设备套管等进行水冲洗作业。该变电站水冲洗机器人采用履带式移动底盘,可在变电站室外道路和设备区内的草坪、石子路面等区域无障碍行走;采用多级组合绝缘,利用绝缘伸缩升降臂结构,提高水冲洗作业绝缘性能;采用无线远程遥控,能有效减轻人工作业强度,提高操作安全性,确保作业人身安全。     

协作机器人在高压带电作业中的应用研究

高压带电作业机器人能减轻作业人员的劳动强度,提高了作业效率,最大程度保证了作业人员的安全。协作机器人具有安全可靠、人机协作、操作简便、部署灵活等特点,其在高压带电作业中的应用前景十分广阔。介绍了高压带电系统总体方案的组成,对协作机器人的关键技术包括一体化关节模块的软、硬件设计;轨迹规划的算法;操作系统及其实时性设计进行了详细的阐述。研制的协作机器人进行了一系列性能测试和试验,测试和试验结果表明所设计的协作机器人能满足高压带电操作的各项要求。     

输电线路带电作业巡检清障机器人的设计

目前,摘除架空输电线路异物的工作主要应用绝缘操作杆/绝缘绳带电作业、停电作业等方法,这些传统的摘除方法工作效率低、危险性较大,且无法摘除大部分非金属异物,给输电线路的安全运行带来了隐患。基于此,为确保电网的安全稳定运行,从该类线路缺陷出发,详细探讨了高科技含量的作业手段——输电线路带电作业巡检清障机器人,以便提高线路安全运行水平。     

带电作业的安全监控系统研究

带电作业过程中,不仅要保障人员的安全,还要保护操作环境和设备。分析了带电作业中的潜在风险与安全问题,整理讨论了带电作业安全监控系统的实际需求,从而设计了新的安全监控系统,说明其功能,并补充实践案例。带电作业安全监控系统具备视频监控、声音监控、人员定位、设备状态监测和数据分析等功能,能够实时监测带电作业现场的情况。系统实现需要考虑到硬件设备和软件系统的配合,网络环境的建设等方面。实际应用表明,基于带电作业安全监控风险与需求设计的安全监控系统,较好地保护了带电作业人员的安全,在事故中及时排除安全隐患,为检修人员提供预警与辅助信息参与决策,该安全监控系统能够在实践中有效支持带电作业安全,具有一定应用价值。     

变电站隔离开关限动装置的研制

隔离开关具有隔离电源、用于倒闸操作、连通和切断小电流电路等功能,在电网运行中起着重要作用。但近年来,变电站在施工过程中的多起事故事件均源于隔离开关的误操作,运行人员对隔离开关的传动难以把控,成为了变电站施工过程的一大难题。现首先对变电站隔离开关限动装置的设计进行分析,然后对变电站隔离开关限动装置的主要结构进行讨论,并阐述了变电站隔离开关限动装置的特点,该装置有利于实现电网的安全稳定运行,对变电站施工安全水平的提升也有极大的作用。     

高压带电作业机器人自动剥皮器的研制

使用带电作业机器人进行高压线路作业不但可以提高配电可靠性、保证带电作业人员的人身安全,而且能够大大降低作业的劳动强度,提高带电作业的自动化水平.架空导线长期裸露在外面,受外界恶劣环境的影响,外层绝缘层很难被剥除,这给高压带电作业带来很大困难,也增加了作业不安全因素.本文总结手动剥皮器经验,通过结构设计、控制设计和试验研究,研制出使用简单、安全可靠,适合高压作业的自动剥皮器.     

浅谈变电站设备的状态检修

为适应新形势的发展和保证电网的安全运行,对变电站设备进行状态检修势在必行。主要对变电站设备实行状态检修的背景、选取原则和系统流程及对变电站设备中的变压器、隔离开关作了简要的论述。