配电网单相接地故障的电场检测装置研制

为了提升电场检测精度,研制配电网单相接地故障的电场检测装置。利用低通调理电路采集传感单元在电场中产生的感应电压,实时计算出线路附近的电场强度。使用COMSOL软件对输电线路单相接地故障情况进行有限元仿真,观察空间电场的变化情况。搭建工频均匀电场试验平台,对PCB传感单元进行电场强度测量校正,验证COMSOL电场强度仿真值。利用验证后的仿真值对平行半圆板电场测量传感单元进行校正,建立输电线路模型,对输电线路发生单相接地故障前后的电场强度进行测量。实验结果表明,当线路A相发生接地故障时,其周围电场强度迅速减小,而B、C两相周围电场强度增大,与仿真结果一致,电场检测精度较高。

带电安装磁控式断路器工作过程的安全管控

针对配网工程中以带电作业方式带负荷安装磁控式断路器的安全风险,通过对磁控式断路器特殊构造以及作业过程中相关问题的分析,提出了一种带电作业方式实现带负荷加装磁控式断路器的安全管控,保障了带电作业的顺利实施和作业人员的人身安全。

基于远程智能气象站的配网线路杆塔带电作业效率提升研究

基于远程智能气象站的技术手段,可以提升配网线路杆塔带电作业的效率。分析配网线路带电作业所面临的问题和挑战,重点关注作业点勘查和气象条件确认的流程。介绍设计与功能方面的远程智能气象站,包括设计要求、技术参数以及各监测及测量模块的功能介绍。针对提升效率的策略,提出了可视远程智能气象站、远程实时监测作业点气象环境、优化人员车辆分配、减少无效计划分配以及提高作业前期勘查效率等措施,并就远程智能气象站在实际带电作业中的应用前景展开讨论。

基于主从控制技术的配网带电作业机器人研制

研制一种10 kV配网带电作业机器人以代替人工开展不停电作业。根据D-H法对机械臂建模和运动学分析,通过Matlab验证模型的正确性。采用关节空间控制方法,降低了控制系统复杂性,解决了主从控制的延时问题。配网机器人主从控制系统通过电磁兼容检测,测试过程中未出现卡顿现象,符合国家检测标准。经上杆断接引流线测试,验证了配网带电机器人关键技术的有效性和实用性。

基于供电可靠性的10 kV配电网综合不停电作业技术探讨与实践

基于10 kV配电网不停电作业技术体系,阐述了绝缘杆、绝缘手套作业法等常规带电作业技术以及旁路作业法、“微网”发电作业法等综合不停电作业技术的应用原理及典型场景。针对长时间、大范围停电检修的难题,探讨了综合不停电作业方法的应用。最后,以更换环网柜和线路综合检修为例,制订停、带电一体化实施方案及作业流程,验证了综合不停电作业方法的可行性与有效性,进而为持续提高配网供电可靠性提供了有力支撑。

无人机配网带电作业技术研究与展望

随着无人机技术在输电线路巡检领域的研究与应用逐步深入,其机动灵活、安全高效等优势得到了充分验证。而在配网带电作业领域,存在作业人员安全风险高、作业场景受作业平台限制大等问题,亟需引入无人机技术替代现有作业方式。本文首先对无人机带电作业的研究现状进行综述;然后重点介绍配网无人机带电作业系统方案设计,并以无人机带电安装故障指示器为例,进行方案论证;最后结合电力生产的实际,展望无人机配网带电作业的发展趋势,对相关技术的研究与发展提供一些参考。

配网自动化对配网带电作业安全的作用探究

随着社会的不断发展和电力需求的不断增加,配网的建设和运维工作变得尤为重要。传统的配网运维方式为人工操作,易受到人为疏忽、误判及人力资源不足等因素的影响,导致操作不准确或耗时较长。同时,传统的运维方式需人工巡视和手动操作,无法及时发现和处理配电设备的故障,导致故障处理时间较长,影响供电可靠性。文章提出配网自动化,以期通过引入自动化设备和智能系统,实现对配电设备的远程监测和控制,进而提高配网带电作业的安全性。

高压带电作业双臂机器人系统设计

传统带电作业采用人工方式,但高空、高压危险作业环境与高劳动强度对作业人员人身安全构成一定威胁;针对10 kV配电网带电作业的实际需求,采用12米高液压升降平台和两台协作型六轴机械臂,设计开发了双臂六轴机器人系统;采用ARM嵌入式处理器,设计开发了双臂机器人控制器硬件和软件,根据实际作业应用需求,给出了机械臂运动路径规划方法,通过WiFi无线通讯方式和SOCKET编程实现了对双臂机器人的现场操作控制,采用LoRa无线通讯网络,设计开发了LoRa主站模块和LoRa专用工具模块,采用LoRa定点扫描通讯方式,实现了各工具模块和机器人控制器的相互通讯;在某培训实验基地10 kV配电线路上,对带电作业机器人系统进行了现场实验,验证了剥皮、接引流线等各项设计功能,机器人从接收到剥皮指令开始到剥皮作业完成,整个过程用时3分20秒;完成接引流线作业全程用时2分50秒。

地电位带电作业爬杆机器人结构设计

为实现配电线路杆塔的检修以及线路检测设备的承送,提出一种兼具攀爬、越障、绕杆旋转及负载带电作业等功能的爬杆机器人—地电位带电作业爬杆机器人。根据机器人攀爬力学,对机器人不滑落条件进行分析,得到机器人在负载22kg时,只需138.65N以上的夹紧力就可稳定攀爬;运用ANSYS Workbench软件对机器人整体进行静力学分析,并对薄弱部件结构进行分析,结果表明,其结构强度满足设计要求。根据理论计算结果,搭建试验样机对机器人进行载重攀爬测试,实验表明,机器人22kg负载条件下,攀爬速度达到0.2m/s,绕杆旋转速度为2.5r/min,能承受70kg负载,末端可在两侧30°摆动范围内进行带电作业。该机器人可代替人工进行高空作业,将为电力行业自动化的发展提供可靠的参考依据。

面向配网带电作业机器人的导线识别定位方法

由于配网带电作业机器人作业过程中相机受阳光干扰严重,导线等细长弱纹理作业目标图像特征点匹配困难,导线识别定位困难。该文提出了基于图像预匹配的点云生成方法,使用Improved-DCEnet无监督网络进行光照无关处理抵消阳光干扰。在图像匹配阶段,使用VGG16-Unet卷积神经网络来进行导线的图像分割避免复杂背景干扰,通过图像几何矩提取拟合导线中心线,使用导线中心线与双目光心分别确定双目的导线物像面,双目导线物像面交线即为导线的真实位置,将复杂背景下细长弱纹理物体识别定位转换为一个几何问题。通过实验室环境下大量实验标定后,该方法可以实现相机坐标系下xy方向上1mm、z方向上3mm综合5mm定位精度。最后该方法应用在真实场景中完成了导线的识别定位,实现了机械臂自主完成实际接火作业,提高了配网带电作业机器人的导线识别稳定性。

基于Ai-IRT与5G-Sa的配网带电作业安全行为模式检测

配网带电作业过程中存在安全隐患,为保障作业人员的安全性,研究基于Ai红外热成像与5G-Sa网络模式的配网带电作业安全行为模式检测方法。通过基于Ai红外热成像原理的TOF深度相机,采集配网带电作业区域与作业人员深度图像,划分配网带电作业区域,设定预警判别条件,对出现在预警区间内的作业人员点云数据是否超出预警控制线实施判别,判别结果经由5G-Sa网络传送到地面监控中心,由监控中心完成预警及记录,实现配网带电作业安全行为模式检测。实验结果表明,该方法可实现配网带电作业安全行为模式的检测,有效传输检测结果,并对不安全行为模式及时发出预警。

基于激光雷达点云的配网带电作业机器人的目标识别

为满足配网带电作业机器人作业任务要求,提出一种基于激光雷达点云的电气设备识别方法。采集点云后,进行预处理操作,清除干扰点并保留作业区域的点云。基于几何特征,初步检测电杆和绝缘机械臂,然后利用电杆与机械臂之间的几何约束条件,通过最小二乘法对识别结果进行迭代优化。利用所获得的电杆和机械臂构成结构所提供的几何信息,进一步处理电力线点云,实现电力线点云识别。实验表明,该方法能快速、准确、稳健地从作业区域的激光雷达点云中分割和识别电杆、机械臂和电力线,为机器人执行各种后续作业任务提供充足信息。

面向协作机械臂的10 kV配网带电作业安全距离研究及绝缘设计

机器人等智能化设备辅助或代替人工开展带电作业是未来技术发展的必然趋势。针对基于6轴协作臂和绝缘斗臂车架构的10 kV配网带电作业机器人,该文采用惯用法进行绝缘配合,确定了机器人带电作业的绝缘耐受水平;开展了机器人作业典型空气间隙的击穿特性及绝缘防护材料的层向及沿面绝缘性能试验研究,提出了10 kV系统带电作业机器人的安全设计要求及绝缘结构。试验得到:机器人主绝缘操作冲击电压耐受水平不应低于相对地45.1 kV(峰值)、相间66.4 kV(峰值),辅助绝缘的工频电压耐受水平不应低于15.2 kV(有效值),最小电气距离为相对地8.8 cm、相间13.0 cm,以某款自主接引流线作业机器人为例,推荐的最小安全距离不小于0.2 m。采用“体–臂–腕”三重绝缘防护方案,机械臂绝缘厚度不宜小于1 mm,关节转动部分的重合距离不宜小于3 cm,设计了适用于6轴协作臂关节灵活移动的双层绝缘和槽式叠接结构。试验结果表明,研制的绝缘护层和绝缘连接件满足10 kV系统带电作业的绝缘性能要求。

基于无线传感器的带电作业机器人远程控制

为提升带电作业机器人远程控制效果,文中提出一种基于无线传感器的带电作业机器人远程控制方法。应用无线传感器搭建远程控制网络,构建网络感知模型,以此为基础优化部署无线传感器网络节点。应用优化部署后的无线传感器网络采集带电作业机器人的运行数据,分析带电作业机器人主从手动力学特性,添加比例系数制定主从手远程控制策略,至此实现带电作业机器人的远程控制。实验数据显示:设计方法的数据延迟、扰动延迟与执行延迟均较短,效果较好。

10 kV配网架空输电线路带电作业技术

为降低10 kV配网架空输电线路带电作业时的危险率,开展对其带电作业技术的研究。确定带电作业的安全距离,并设计组合间隙,结合蚁群算法,选择10 kV配网架空输电线路进入等电位路径,最后完成架空输电线路电位转移作业。实践证明,应用新的带电作业技术后,危险率能够控制在规定要求的10-5以下,不仅可以保障作业人员的人身安全,而且避免了对线路运营的影响。

城市配电线路带电立杆危险点与解决方案

为减小停电范围、提升供电可靠性,带电立杆已经成为当前较为成熟的不停电作业项目之一,适用于多种场景,效果显著。指出不同于郊区开阔地域环境,城市配电线路带电立杆具有特定的局限性和危险性,阐述了城市配电网线路带电立杆的危险点以及相应的解决方案。

中压配电网带电作业发展现状与展望

中压配电网是构建用户和输电网的重要环节,具有现场环境复杂、网架结构多样化的特点,造成故障后检修难度大、停电范围广和停电时间长,严重影响配电网供电可靠性。基于此,通过分析中压配电网结构特征,总结中压配电网检修难点,归纳现有中压配电网带电作业方法,分析不同带电作业场景下的泄漏电流回路,解析泄漏电流分析带电作业法的安全性能,并对中压配电网带电作业技术提出了展望。

配网架空线路带电涂覆绝缘层机器人的研制

我国配电线路(10~35 kV)大多采用架空线的方式传输电能,由于其线路长、分布广、环境复杂,存在各类安全隐患,时刻威胁着电网、设备、人身安全。目前,裸导线绝缘化改造采取更换绝缘导线的方式,存在改造期间停电时间长、影响居民生活和企业用电考核指标等问题。为此研制出一种带电涂覆绝缘层的机器人,无需停电,可实现自主上下线,完成对配电架空线路的局部或全部绝缘层涂覆,绝缘化后的导线均能正常运行,可极大推进配网系统绝缘化改造工作。

10kV配网运行检修带电作业探讨

为解决当前10 kV配网运行检修过程中带电作业存在的相关工程管理工作开展不到位、带电作业运行检修工艺流程不完善等问题,文章对10 kV配网运行检修带电作业进行研究探讨,并提出解决上述问题的措施和手段,以期为相关专业人员提供参考。

带电作业专用绝缘电动工器具的设计研究

10 kV配电网带电作业的工器具在使用便利性方面还存在不足之处。针对导线相间距扩展专用工器具以及扳手工器具进行了优化创新设计。提出了一种基于半自动功能的配电网带电作业工器具设计方法,对绝缘电动工器具结构进行了分析,包括功能分析、形态分析和人机工程分析,给出了绝缘电动工器具的材料和整机结构设计方法。研究成果有效提升了配网带电作业高效性和安全性,具备较好的实用价值与推广应用前景。