高压开关柜智能检修机器人关键技术研究

通过调研国内外电力机器人研究现状及发展趋势,以实现电网变电站中高压开关柜的无人化检修功能为目标,研发了一套集运维、试验、应急于一体的智能检修机器人。首先分析了高压开关柜例行检修的作业特征,其次研究了智能检修机器人开发的关键技术,设计了机器人的功能架构、机械结构和智能云管理系统,最后以手车式断路器检修为典型案例,介绍了机器人检修的具体工作模型及执行步骤。

高压开关柜运检机器人的断路器检修平台开发

以配电室内运检机器人对高压开关柜的运维巡查、维修处置为基础动作模型,开发了适配机器人的断路器检修平台,分析了检修平台对断路器的运检作业流程,建立了拟人动作仿生分解模型,对组成平台的承载模块、三维微调模块、推拉模块和机械手模块的工作特征进行了技术要素分析和功能结构设计。

轨道交通用直流开关电器故障分析

基于现有轨道交通用直流开关电器在使用中出现的故障,本文对地铁车辆检修时出现的断路器和接触器典型故障进行了统计,按非金属件故障和金属件故障进行了归类,通过分析故障的危险程度,将故障分为一般故障和严重故障,发现了故障存在共性问题,为车辆检修提供了更换或继续使用的评判依据。同时本文对各种故障进行分析,也对其提供了解决故障的有效措施及处理意见,旨在进一步提高产品可靠性,降低产品故障率。

一二次融合柱上开关状态监测与运维技术研究

柱上开关作为配电网最广泛分布的设备之一,是配电保护控制、自动化功能实现的载体,也是保障配电网运行安全、供电可靠性的重要装备。然而事实上,供电企业柱上开关故障率一直居高不下,部分地区柱上开关在线率不足65%,可靠动作率仅有50%左右,对配电网可靠运行带来重大隐患。从配电网终端运维需求出发,结合一二次融合柱上开关研究实践现状,重点梳理柱上开关常规缺陷,深入对比了传统柱上开关与一二次融合柱上开关运维方法上的差异,研究设计了一二次融合柱上开关状态监测与运维技术,并深入分析了一二次融合配电设备规模化应用的运维业务组织模式。通过研究,将具体提出一二次融合柱上开关运维方案,为一二次融合柱上开关设计、选型和运维提供指导。

城市轨道交通直流开关智能故障分析

随着城市轨道交通线网规模的发展,对供电系统设备的可靠性提出了更高的要求,故障处置能力成为影响安全运营的重要因素。设备之间存在紧密联系,故障现象与故障原因会存在大量关联关系,同一个故障诱因会导致多个故障表现,同一个故障现象也有可能是由不同故障诱因引起的,因此需研究故障诱因与故障现象之间的关联关系。基于上海轨道交通直流开关故障数据进行关联规则分析,挖掘设备故障形成机理,探索智能故障分析模式。该研究结果有助于运维人员了解直流开关在何种外部条件下更容易发生故障,能够解决目前故障定位不准、设备维护不全面、效率低等问题,有助于完善相关维护策略和智能故障分析体系、合理配置抢修人员和设备。

中国配电开关应关注的发展热点

对中国配电开关当前的研发热点和今后的发展趋势作了介绍。综述了环境友好型开关设备、少维护或免维护开关设备、预装式变电站以及一、二次整体融合智能开关设备的技术特点、产品优势以及发展方向,为配电开关行业的发展提供有益的参考。

基于突变级数法的高压开关柜状态评价算法

高压开关柜状态评价方法的研究对整个电网设备状态维修体系的构建具有重要意义。为此,提出了以带电检测数据为主,结合柜体信息以及日常缺陷对高压开关柜进行综合评价的评价算法。算法以模糊理论为基础,同时结合突变理论,避免了传统设备状态评价算法对主观权值的依赖,能够更好地从设备状态突变的角度反映出设备绝缘状态的突变情况,算法全面考虑了影响高压开关柜状态的因素,在参量缺失的情况下也能给出合理评价,且更加简单,易于实现。应用变电站现场实际数据作为算例,通过对评价结果和检测数据的分析,验证了算法的有效性和可行性。

可应用于中压开关柜温度在线监测的无线供电传感器研究

为了提高中压开关柜运行的安全性,在对现有几种开关柜温度测量方法对比的基础上,提出了基于无线能量传输的温度监测系统,包括无线供电传感器节点、射频能量发射装置和后台监控中心。无线传感器节点利用射频能量收集模块将无线电波转换为自身工作的直流电源,并将监测数据发送至射频能量发射装置。笔者在传感器射频前端电路中增加微型射频变压器以提高射频能量收集模块的能量转换效率,通过仿真结果验证了其有效性,同时介绍了传感器节点的低功耗工作方式。传感器无需电池或CT供电,具有安全可靠、免维护等优点。

GIS状态监测与状态检修初探

简介了设备状态监测和状态检修的概念,并从结构和故障情况入手,综述了GIS状态监测的技术和方法,同时初步探讨和研究了如何开展GIS状态检修。

地铁车辆检修库接触网新型接地开关柜设计方案

详细分析了地铁车辆检修库内安全接地作业流程存在的不足。结合目前检修库内接触网停送电流程过于繁琐致使效率低下的问题,提出了一种新型接地开关柜成套装置的设计方案。该装置可实现检修库对应列位接触网的停送电,并与库内高平台通道门实现机械联锁,有效规避库内检修作业可能带来的触电风险,还可与车辆基地安全管控系统进行信息交互。该设计方案简化了目前检修库停送电的作业流程,大大减少了接触网安全接地作业耗时,提升了车辆检修的工作效率。

气体绝缘开关设备的运行与维护

南水北调新建大型泵站的变电所广泛采用110 kV气体绝缘开关设备,此设备结构紧凑、技术先进、可靠性高,但运行、操作、维护管理技术有不同要求,使用维护不当极易造成供电故障,甚至引发事故。总结江都站变电所气体绝缘开关设备运用经验,介绍基本工作原理,分析运行、维护的要求及不正常情况的处理,供设计、运行管理技术人员参考。

高坡换流站桥差保护动作分析及对策研究

通过对贵广1回直流输电工程安顺换流站在运行过程中发生的几次桥差保护动作进行深入对比分析,从录波波形中查找保护动作原因,发现D型换流变二次电流电流波形严重偏向时间轴的一侧,造成Δ桥换流变二次侧套管CT铁心深度饱和。并提出针对换流器桥差保护误动问题,可适当提高桥差保护(87CBY2)动作定值的解决方案。通过RTDS仿真,再现了典型事故的发生过程,找出保护误动的原因,通过对典型事例的剖析,有针对性的提出软件修改方案,避免励磁涌流对桥差保护的影响,提高保护动作的可靠性。

气体绝缘金属封闭开关设备的状态维护技术

为减少气体绝缘金属封闭式开关设备(GIS)产品运行期间的成本,必须改变维护方式,即从设备的定期维护改变到状态维护。文章介绍了GIS气体监视(如温度,压力,密度及含水量)、局部放电监测、断路器机械及电气性能监测等状态检测项目。这些监测的共用技术都是以传感器信息为基础的技术,应充分重视传感器技术。

高压开关设备的状态维修技术

金属开关柜柜内和手车触头温升、断路器机械特性及断路器触头电弧烧损是造成开关柜设备故障的重要原因,对它们进行有效的实时监测是实现开关设备维护方式转换的关键。介绍了CG2061型高压断路器触头温升在线测量系统原理及应用,永磁操动机构断路器远方监视技术及断路器触头电弧烧损监测技术。分析了断路器分闸动作时线圈电流波形与动铁心位移关系。列举了断路器短路开断电流与开断次数的计算方法。指出了将运行成熟的在线监测技术纳入设计和制造中,可以降低电器产品在线监测单元的安装费用,减少不必要工作。

马钢新区GIS组合电器的选型和运行监控

介绍了马钢新区GIS组合电器的选型原则、运行监视要求以及故障发现及处理状况,为GIS的推广和应用提供参考和借鉴。

GIS智能在线监测系统设计及应用研究

气体绝缘组合电器(GIS)是变电站中的重要设备,经过特殊的封装,在变电站中发挥了重要作用。然而,GIS也存在不利于变电站正常运行的问题,例如GIS故障的检修处理需要较长的时间,不利于用户的正常用电。为此,对GIS智能在线监测系统关键技术进行了研究,并在A变电站中应用了GIS智能在线监测系统。应用结果表明,GIS智能在线监测能够有效检验出气体泄漏问题,具有可行性。本研究可增进变电站的智能水平,推动GIS在变电站行业中的发展。

基于卷积网络的GIS局部放电缺陷诊断方法与应用

局部放电检测信号是判断GIS设备是否存在绝缘缺陷的重要判据,变电站复杂电磁信号干扰增加了现场局部放电模式的识别难度,易造成误报。因此提出了一种基于卷积网络的GIS局部放电缺陷诊断方法,将干扰下的检测图谱作为模型识别中的一种输出类型,研究基于VGG-16结构卷积神经网络的局部放电模式识别算法,利用迁移学习对模型参数进行初始化,从构建的变电站GIS设备特高频检测图谱库中抽取样本作为训练集和测试集,通过模型训练得到识别模型。为辅助现场运维,设计基于两层架构的GIS局部放电缺陷诊断和运维系统以及实现流程,应用到某市供电公司GIS运维中,结果表明,GIS局部放电缺陷诊断方法及系统可有效识别出特高频检测图谱中的缺陷类型和干扰,为现场运维决策提供依据,提升现场运维检修效率。

低压成套开关设备的寿命预测

低压成套开关设备的维修模式为计划维修模式,设备维修计划的制定缺乏理论支持,存在"过剩维修"和"不足维修"问题,降低了设备维修的经济性。假设低压成套开关设备的寿命服从三参数威布尔分布,提出了灰色估计法,对分布参数进行估计,最后对设备的可靠剩余寿命进行了预测。依据寿命预测结果,制定完善的设备维护、维修计划,可保证设备维修的及时性,且避免设备不必要的停电检修,可实现设备的最小维修成本。

气体绝缘金属封闭开关设备检修机器人研究进展

气体绝缘金属封闭开关设备(gas-insulated metal-enclosed switchgear,GIS)事故及重大缺陷频发,严重危害到电网的安全稳定运行。与传统检修方法相比,采用机器人技术实现GIS腔体内部巡视检查、故障点识别定位,具有显著的优势和重要的意义。作为机器人技术的一个新兴的应用领域,中外对GIS腔体机器人的研究尚处在初级阶段。调研了中外在管道机器人的研究和应用现状及GIS腔体机器人的初步研究,分析了GIS腔体机器人的关键技术难点,展示了项目组的最新研究进展,并给出下一阶段研究方向的建议。

全封闭组合电器运检过程中常见故障及维护

本文从运维及检修两方面入手,对全封闭组合电器的运检工作特点、常见故障及维护方式进行了介绍,为全封闭组合电器变电站提供了运行及检修的工作依据,符合未来运维一体化的工作特点。