带电作业关键技术研究进展与趋势

我国电网的加快建设有力推动了带电作业技术的发展,经过60 a的研究及实践,带电作业技术的研究和应用已取得了重要进展和突破,特别是其在特高压带电作业技术领域已走在世界前列。为满足超、特高压输电线路安全运行和提高配网供电可靠性的需求,需进一步深化带电作业技术的研究。结合国内外带电作业技术的发展历史和现状,总结了我国在交、直流输电线路带电作业技术参数、人员安全防护、工器具研制及标准制定等多方面解决的关键技术问题和取得的重要研究成果,介绍了配电线路带电作业和变电设备带电作业的研究进展、带电作业标准制定及仿真培训等相关情况。结合电网发展及新技术、新设备应用的背景及需求,分析了输配变带电作业技术的发展方向和趋势,讨论了需重点研究的带电作业技术课题,包括特高压带电作业系列化工具、直升机和绝缘斗臂车应用、城网不停电作业等研究重点。     

四川带电作业的回顾与展望

回顾四川带电作业所经历的四十年历程,对未来四川带电作业提出了建议。     

高压带电作业机器人绝缘轻型机械臂的研制

提出了高压带电作业机器人绝缘轻型机械臂的设计方法,解决了机械臂的高压绝缘问题,在满足机械臂持重要求的基础上大幅度降低了机械臂的重量,使得机器人活动空间能够满足复杂线路环境的要求。     

输电线路带电作业机器人的电磁分析与防护设计

输电线路带电作业机器人的应用是提高输电线路检修效率、降低人工作业事故发生率、建设智能电网的有效途径。机器人工作时处于高强度电磁场环境中,且控制箱内有许多电磁敏感元件,极易被电磁环境影响。目前的电磁防护以定性的经验设计为主,在复杂电磁环境下的定量分析是现阶段的研究重点。为了实现机器人带电作业的安全,文中选择加装引流棒实现机器人等电位作业,对机器人到达作业位置附近时,导线及机器人机械臂附近电场分布随机器人位置的变化规律进行分析,对机器人平台的设计与工作姿态提出了建议。为了实现对机器人控制箱的电磁防护,对影响控制箱机箱电磁屏蔽性能的各因素开展仿真分析,提出机箱采用双层屏蔽,孔洞开在背离辐射源的箱体面上,使用多个小直径的圆孔替代大孔洞等方式来提高机箱的屏蔽效果。该工作为带电作业机器人的电磁分析与防护设计提供了依据,并为机器人正常工作提供了稳固保障。     

带电作业机器人遥操作主从冗余机械臂研究

针对配电网环境差、供电范围大、事故率高且检修困难等特点,对配电网不停电带电作业机器人遥操主从冗余机械臂进行研究,主要包括总体系统、适用于配电网复杂工况的主从冗余机械臂机械系统、基于力反馈的主从双向人机操作交互控制系统等。     

面向高空高压线路的带电作业机器人

首先分析了人工带电作业的优缺点,根据现阶段带电作业的实际需求及相关技术成熟度,研制了高空移动平台可搭载的智能带电作业机器人,最后介绍了智能带电作业机器人研制过程中运用的主要技术。所研制的智能带电作业机器人不仅保障了操作人员的人身安全,而且大大降低了劳动强度,提高了劳动效率和操作规范性。     

输电线路带电紧固螺栓机器人的研制

近年来,人工带电作业的局限性日渐突出,研究代替人工作业的机器人技术已经成为电力检修智能化研究的重要分支。文中对作业对象和任务进行了分析;介绍了机器人的机体构造,并基于运动学对带电作业机器人动作进行规划;阐述了该机器人系统的控制组成和软件设计。成功研制的输电线路带电紧固螺栓机器人主要由非越障移动平台、作业机械手和控制基站3部分组成,采用人机交互控制,具有视觉反馈和力反馈系统。试验和现场应用表明:紧固螺栓作业机器人运行可靠、平稳,控制方便,满足输电线路带电作业要求,能替代人工完成螺栓紧固作业。该研究为输电线路带电作业机器人的研制奠定了基础。     

国家电网公司带电作业基地建设与发展——以浙江省电力公司输电线路带电作业实训基地为例

随着电网的发展,带电作业在提高供电可靠性,减少停电时间方面起着越来越重要的作用,为了更好、更安全地开展带电作业,电力企业急需大量带电作业人员,如何建设功能完善的带电作业实训基地并培养大量优秀的带电作业专业人才成为急待解决的任务。浙江省电力公司输电线路带电作业实训基地作为国家电网公司带电作业实训基地,在基地建设及发展方面进行了大胆探索与创新,积累了宝贵的经验,文章详细论述了基地教学线路及附属设施建设,在运行维护中发现的不足及采取的改进完善措施,带电作业培训师资队伍建设等内容,以期为带电作业基地建设和发展提供参考,推动带电作业发展,更好地为电力事业服务。     

10 kV配电带电作业机器人绝缘防护设计

介绍了一种适用于10 kV配电系统的高压带电作业机器人系统的绝缘防护设计问题。在对机器人作业时可能出现的最大过电压值进行分析的基础上,根据目前人工带电作业情况和国家行业的有关标准确定了合适的绝缘安全裕度和机器人所需的绝缘耐受电压值,给出了机器人的绝缘设计,试验运行情况表明:其性能满足设计要求。     

输电线路螺栓紧固带电作业机器人的视觉搜索、识别与定位方法

在输电线路采用机器人进行螺栓的全自动带电紧固作业是一项非常有挑战性的工作,螺栓的自动紧固首先必须解决螺栓的自动搜索、识别与定位,由于线路环境复杂,这些工作变得十分困难,为此,提出一种新的螺栓视觉搜索识别定位方法,该方法分为两部分,基于参考物的螺栓追踪,通过设定引流线为参考物,先对引流线进行定位,然后沿着引流线方向来搜索螺栓,从而简化螺栓搜索过程,降低螺栓识别难度;基于改进Hough变换的螺栓识别算法,通过对经典Hough变换的峰值选择策略进行改进来实现螺栓的精确识别,然后利用螺栓头部圆形特征来完成螺栓中心的验证,并通过HOG和SVM技术来实现目标物体的识别分类,消除外界不相关物体对目标图像的影响,进一步提高识别精度。根据该方法,设计了机器人原理样机并进行了模拟测试和现场测试,测试结果表明,该方法能够高效地实现输电线路上螺栓的搜索、识别与定位,极大程度地提高了机器人的带电作业效率。     

配网带电作业机器人精准作业定位方法

针对户外光照、斗臂车振动、作业场景不固定等因素对配网带电作业机器人作业定位的影响,讨论了配网带电作业激光数据感知、设备对象识别和位置自动定位的问题.提出了基于场景语义的自动作业定位方法,解决了太阳强光直射对激光雷达致盲的影响,减少了机械臂与传感器的位置校准过程,通过整体特征量分析,减少离散点和抖动干扰,实现作业设备对象...     

特高压直流输电线路带电作业工艺研发

特高压直流线路输送容量巨大,对于电网稳定运行至关重要,尤其能缓解城市高峰时段用电紧张局面。带电检修可以提高上海电网运行可靠性,确保上海这样的国际性大都市正常供电,因此特高压直流输电线路带电作业工艺的研发显得日益迫切。对相应的带电作业典型项目进行研究分析,进而研发制作相应的检修装置。     

高压带电作业机器人的开发背景及展望

针对当前高压带电作业机器人的发展,论述了带电作业机器人的研发背景及国内外关于带电作业机器人的研究现状,概述了带电作业机器人的技术特点及技术动向,并对未来带电作业机器人的发展前景做了展望.     

1000 kV交流输电线路带电作业方法实践及探讨

通过对1000 kV特高压交流输电线路的各类型杆塔结构、邻近作业安全措施、带电作业安全距离、组合间隙、进入等电位方式、强电场防护等各项技术分析,确定了邻近作业及等电位作业方式,提出了人体安全防护方法,在实践操作中取得了成功,积累了特高压带电作业的基本经验,对特高压其它带电作业方式进行了探讨.     

输电线路带电作业现场勘察内容标准化探讨

根据超高压输电线路带电作业具体技术措施及安全措施,经过现场作业人员的多次现场实践和验证,总结超高压输电线路带电作业现场勘察的具体步骤,使带电作业现场勘查工作标准化,确保现场勘查情况做到全面、准确、无遗漏,从而保证带电作业顺利进行,保障作业过程中带电作业人员的安全,为输电线路的运行维护提供科学依据。     

500kV紧凑型输电线路带电作业研究

文章简要介绍了我国第一条500kV紧凑型输电线路的性能和参数；主要对其带电作业方式、通道进行了试验研究和计算分析，最后给出了此条500kV紧凑输电型线路带电作业的方式和进入等电位的通道。     

带电作业工器具研制及带电作业实用化研究

针对国内首条±500 kV同塔双回输电线路(葛南、林枫线),开展研究其常规检修与带电作业的方法、作业用工器具及安全防护论证,研究结果可直接运用于±500 kV同塔双回线路的维护检修,提高了作业效率,对确保我国超高压电网稳定运行及发展发挥了重要的作用.     

高压带电作业机器人绝缘防护技术研究

介绍了高压带电作业机器人的工作原理 ,设计了能满足机器人作业需求又能保障机器人电器系统及作业人员安全的高压绝缘防护方案 ,试验证明其绝缘性能满足实际带电作业的安全要求