我国科研人员成功开发出新型输电线路智能检测技术

近日,重庆大学开发设计了一种集成于巡线机器人上的、用于检测输电导线钢芯断股的可拆卸式传感器。该设备可在各种规格型号的钢芯铝纹线和架空地线断股检测中发挥作用,为输电网建设保驾护航。     

基于优化Gabor滤波器的输电导线断股图像检测

输电导线在运行中可能发生损伤、断股现象,对其进行及时检测和诊断对于保证电网的安全运行具有重要意义。现代输电线路状态检修一般采用直升机或者巡线机器人搭载视频检测装置的方式。文中提出应用Gabor滤波器对输电导线视频图像数据进行处理,实现输电导线断股的图像检测,即通过计算完好导线图像与滤波器卷积能量的输出响应、应用小生境遗传算法寻找最优的Gabor滤波器参数和分割阈值,最后通过检测图像的滤波和能量的二值化处理得到检测结果。实验结果表明,该算法能够较好地提取输电导线断股处的故障信息,具有适用性广、识别能力强、检测速度快等优点。     

基于巡线机器人的输电线路状态检修技术研究现状与展望

架空输电线路在野外运行过程中,因雷击闪络、污秽腐蚀、覆冰跳跃闪络和舞动、风振、施工等外力破坏等原因容易造成导线断股、金具损坏、绝缘子劣化等,严重时将导致导线断裂、绝缘子掉串,严重影响电网安全运行,因此电力部门需对输电线路进行巡检和维修。近年来,随着智能科技的发展和智能电网的建设,巡线机器人以其安全、高效和准确等优点而具有良好的应用前景。文中论述了智能机器人进行输电线路状态检修的基本原理和方法,介绍了应用智能巡线机器人平台进行输电线路状态检修的研究成果,分析了智能巡线机器人在输电线路状态检修中存在的问题,讨论了在输电线路状态检修中推广智能巡线机器人技术尚需解决的关键技术,为中国进一步在输电线路状态检修中研制、应用和推广智能巡线机器人技术提供了技术参考。     

基于涡流和漏磁检测原理的输电线路导线损伤检测

详细介绍了一种架空输电导线损伤检测仪的研制情况。依据高压输电线的结构特点,可同时使用涡流检测原理和漏磁检测原理分别对导线的铝绞线和钢芯损伤情况进行检测。由于可在线路停电情况下进行检测,因而可以地线进行检测,章分析了这两种方法的检测原理,介绍了具体实现方法,仪器的各种分结构及信号处理软件的设计思路,该仪器通过了试验室和现场测试。     

高压输电线巡检机器人在线断股检测与诊断系统

介绍了高压输电线自动巡检机器人实时在线断股检测与诊断系统。根据高压输电线断股引起的辐射场变化和机器人运行环境状况,选择合适的传感器,并对传感器信号调理和采集电路进行高可靠性设计。描述了检测信号分析过程。针对断股信号的非平稳性质和小波基的时频特征,选用db4小波基对断股信号进行了6层小波分解。通过引入小波能量熵的概念,较好地解决了单纯采用小波变换带来的分解信息量大、故障特征值数目多、提取需要人工干预、难以实现在线检测和诊断等问题,使其能够利用较小规模的反向传播（BP）网络就可实现对铝绞导线断股损伤的在线精确诊断。系统实验进一步表明了该断股检测和诊断系统的可行性及有效性。     

采用数字图像处理方法对架空输电导线散股的研究

架空输电导线受到施工破坏和外界环境长期作用容易产生散股,甚至断股现象,及时对其进行诊断和检修对于保证电网安全运行具有很大意义。采用巡检机器人搭载视觉检测装置巡检是现代输电线路状态检修的一种有效方式。在分析导线纹理约束及分布特征的基础上,建立了一种基于纹理斜率分布的散股判定模型,提出了一种基于数字图像处理的架空输电导线散股自动诊断方法。该方法通过对机器人拍摄的视频数据进行处理,提取图像中导线,计算导线的纹理特征分布并利用判定模型给出图像诊断结果。实验研究表明,该方法能快速检测导线的散股故障信息,能满足在线巡检的实时性要求。     

110 kV线路钢芯铝绞线断裂分析

某110 kV输电线路钢芯铝绞线运行22年后断裂,导致接地距离I段动作跳闸,严重影响了线路的安全稳定运行。通过运行情况调查、宏观检查、扫描电镜分析、力学试验、材质分析等技术方法对导线断裂原因进行分析。结果表明,钢芯铝绞线中铝线抗拉强度偏低,表面磨损导致承载力进一步降低,在特殊气象条件下被逐渐拉断是本次故障的主要原因。针对断裂原因,提出了评估同批次导线运行安全可靠性、加强同批次导线断股情况巡视、严格把控新入网导线质量的防护建议。     

巡线机器人武汉首次亮相 湖北推广科研新成果

武汉大学重点推广科技成果——巡线机器人。巡线机器人可在220kV线路上带电运行，在输电导线(含引流导线)上滚动和爬行，自动跨越或避让防振锤、直线夹、压接管、耐张线夹等障碍物。在运行中，巡线机器人还能在线实时补给所消耗的电能，既可地面遥控，又可自动巡线。该成果经过武汉大学近十年研究，具有国际领先水平。     

基于无人机巡检的输电线路规避系统设计

无人机进行输电线路巡检时,常常存在与输电线路发生碰撞的风险,为解决无人机巡线系统及输电线路运行安全存在的问题,本文对超声波传感器、激光雷达、毫米波雷达和双目摄像机等不同的障碍检测传感器进行指标性能分析,基于毫米波雷达传感器设计了输电线路规避系统,基于毫米波雷达采集到的障碍信息,采用恒虚警算法和多目标检测算法,设计了自主动态规避算法,能够适应杂波边缘和多目标干扰环境,且只需进行一次模糊数遍历,即可实现多目标的检测,采用流体扰动算法实现对巡线航路的实时规划。试验结果表明,输电线路规避系统对输电导线和地线的测试范围在50m左右,误差小于1m,规避效果良好,对保障无人机巡检系统和输电线路运行安全具有重要的意义。     

基于多传感器的输电线巡检机器人越障伺服控制

巡检机器人沿线行走时必须探测各种障碍,并根据障碍类型规划越障行为。针对220KV架空输电线路的结构特点,设计了基于多传感器伺服控制方案,包括光电传感器模块、接近传感器模块和水平传感器模块。论文阐述了系统的结构和工作原理,通过合理布局的传感器测头及检测传感器的输出,经过特定的逻辑算法,即可完成高压巡检机器人驱动轮与导线“对中”实现空间定位,完成巡线机器人自主越障。运行实验表明：传感器工作可靠,导航方法简单可行,识别精度高,满足实际运行要求。     

钢芯铝绞线低温机械性能的试验研究

针对钢芯铝绞线作为电力架空导线出现的断股、断线现象,采用对单钢线进行拉断力试验、对单铝线进行扭转卷绕试验的方法,对架空线路的钢芯铝绞线低温机械特性进行了研究.通过试验得出了低温下钢芯铝绞线拉断力和扭转特性等变化情况,并建议大跨越和山谷中的架空输电线路在低温气候条件下应加强运维措施.     

几种边界条件对节能导线年费用的影响分析

与等外径的普通钢芯铝绞线相比,节能导线直流电阻较小,在不降低机械性能的前提下,可减少输电线路损耗,达到节能效果。结合某典型500kV交流双回路线路工程,以普通钢芯铝绞线为基准对比分析了3种等外径的节能导线方案（钢芯高导电率铝绞线、铝合金芯铝绞线、中强度铝合金绞线）的电能损耗、本体投资,通过分别对比几种不同边界条件（输送容量、电价、导线市价）下的各导线方案的年费用,提出了3种节能导线在各边界条件下的适用范围,为工程中节能导线的选型和推广应用提供了参考。     

中强度全铝合金导线在输电线路中的应用

中强度全铝合金导线(all aluminum alloy conductor,AAAC)在制造、设计、施工、运行等方面具有诸多优点,已在世界上许多国家的输电线路上应用,而在我国尚未采用。实践证明,中强度AAAC与同直径的钢芯铝绞线(aluminumconductor alloy reinforced,ACSR)相比,在节约电能损耗、微风振动等方面更具优势,值得推广。     

碳纤维复合芯导线的施工工艺

碳纤维复合芯导线是一种节能型增容导线,具有节能降耗、重量轻等优点。碳纤维复合芯导线由于其自身结构特点,在施工过程中容易出现导线碳纤维复合芯棒内缩、导线铝股松弛、外层铝股损伤等现象。在220 kV 洛燕线路和洛振线路由常规钢芯铝绞线更换为碳纤维复合芯导线改造工程中,研制了专用卡线器,并采取了科学、合理的碳纤维复合芯导线的施工工艺,避免了上述不良现象发生,保证了工程质量及施工安全。     

碳纤维复合芯铝绞线投运后的电晕异常分析

基于河慈4P67、河溪4P68碳纤维复合芯铝绞线(ACCC)在雨天和晴天的不同电晕放电情况,进行了实验室模拟试验,试验结果表明:在干燥情况下,相同截面的ACCC导线比普通钢芯铝绞线(ACSR)的起晕电压高;湿润状态下,相同截面的新ACCC导线比ACSR导线的起晕电压低。     

JRLX/T型碳纤维复合芯导线的特性及工程应用

碳纤维复合芯导线因材料和结构与一般钢芯铝绞线不同,其应力、弧垂特性、输送容量、电能损耗等具有明显的优越性。从不同设计条件下的10 000多个导线应力弧垂计算数据中摘录了一些有代表性的数据,分析了该导线在输电线路新建、增容改造工程中的应用,阐明了该导线的实用性和经济性。     

Aged ACSR conductors. I. Testing procedures for conductors and lineitems

Field and laboratory tests of ACSR conductors and related line items from many of Ontario Hydro's older transmission lines are described. A nondestructive corrosion detector was modified for live line measurement of the loss of galvanizing from the steel cores of the ACSR conductors. Samples of conductors tested in the field have also undergone laboratory metallurgical investigation, and tests of fatigue, tensile strength, torsional ductility, and electrical performance. Extensive environmental studies identified corrosion products of ACSR conductors, the atmospheric factors responsible for corrosion, and the mechanisms by which corrosion takes place. It is concluded that the corrosion detector serves as a useful indicator of impeding end of conductor life, while the torsional ductility tests serve as a more precise condition indicator and can provide a guide for scheduling conductor replacement