基于模糊层次分析法的特高压直流输电线路带电作业安全评价

针对特高压直流线路带电作业存在作业环境复杂等问题,文中采用模糊层次分析法,建立了以带电作业环境、作业人员素质、技术设备条件及安全管理等因素为主体的递阶层次安全综合评价指标体系,在特高压直流线路带电作业安全综合评价指标体系的基础上,构建带电作业安全评价等级,分析了特高压直流线路带电作业危险因素,并针对贵州宾金线±800 kV特高压直流线路带电作业进行了安全评价,结果表明:该次带电作业安全等级为"较安全",其中影响作业安全的主要因素为带电作业环境,且评价结果与该次带电作业安全检查报告结论一致,验证了评价模型的准确性,该评价方法为±800 kV特高压直流线路带电作业安全管理提供了科学依据。

±800kV特高压直流输电线路带电作业人体体表电场分布特性

±800kV特高压直流输电线路较500kV交流输电线路电压等级更高、电场强度更大,为保证带电作业的顺利开展,亟需对带电作业安全防护进行研究。结合±800kV输电线路典型直线塔和耐张塔的工程实际,采用有限元法建立2种作业人员进入等电位方式的仿真模型,分析塔型、人体姿势和进入等电位方式对人员体表场强分布的影响,并运用ATP软件计算人体离导线0.5m处手抓导线的转移电流。根据计算结果以及屏蔽效率的计算公式,得出作业人员进入等电位的最优方式,并校核不同工况典型作业点应采取的安全防护措施。研究成果可以为带电作业的安全防护工作提供理论参考,具有一定的工程实用价值。

输电线路绝缘子更换带电作业机器人控制方法

针对完全依靠人工带电更换高压输电线路悬垂绝缘子串作业效率低、劳动强度大、高空、高压危险的不足,设计了一种双臂、双机械手的绝缘子串更换带电作业机器人构型,提出了速度、位置混合控制模式下基于电磁传感器的机器人定位控制方法,给出了机器人更换绝缘子串的作业流程,最后对机器人进行工频耐压试验并在实际线路上进行机器人带电更换绝缘子试验,结果验证了机器人具有较强的抗电磁干扰的能力,且文中所提出的绝缘子串更换带电作业机器人控制方法可行有效,进一步提高了作业效率和安全性。

500 kV紧凑型同塔双回输电线路带电作业人体体表电场分布特性研究

电场防护是带电作业安全技术研究的重要内容,关系到作业人员的生命安全。文中分析了500 k V紧凑型同塔双回输电线路的结构特点,建立了作业人员体表场强仿真模型,计算了典型工况下不同作业点人员的体表场强分布,同时分析了塔型和线路运行方式对人员体表场强分布的影响。计算结果表明:同一运行方式下,地电位作业时,直线塔作业人员的头部和脚部场强较耐张塔高出约4倍;等电位作业时,耐张塔作业人员的头部场强较直线塔高243.2 k V/m,手部较之高出1.9倍。同一塔型作业时,相同工况下两回运行相比于一回运行对等电位作业影响较大;地电位仅中间横担处人员体表场强受运行方式影响明显。通过屏蔽效率的计算,校核了不同工况以及不同作业点应采取的安全防护措施。研究结果可以为带电作业的安全防护工作提供理论参考,具有一定的工程实用价值。

特高压交直流输电线路带电作业分析

随着我国经济的发展,我国的用电需求也不断增加,因而我国的特高压交直流输电网建设规模的日益扩大,合理规划输电网中交直流输电方式成为一个迫切需要解决的问题。以基于输电能力的特高压交流和直流输电适用范围作为研究对象,考虑交直流输电特性,建立了反映功率传输特性、安全稳定性、经济性等因素的交直流输电方式的评价指标。本文主要分析了进出等电位方式、线路带电作业的步骤以及作业人员的安全防护。

110～500kV输电线路带电作业新方法研究及新工具研制

提出的110 kV耐张塔带电支开跳线新方法和配套研制的110 kV绝缘扒杆,可解决110 kV输电多回耐张塔因上层跳线影响造成耐张塔带电作业距离紧张的难题;研制的带电更换220 kV输电线路多回路双分裂导线单串直线绝缘子工具,可解决不同规格横担卡具不通用以及等电位更换220 kV双分裂导线绝缘子操作繁琐的难题;提出采用绝缘旋转摆梯进入地电位和等电位作业点新方法以及配套研制的绝缘旋转摆梯,可解决110～220 kV多回路钢管杆进入作业点的难题;利用芳纶绝缘绳替代传统绝缘吊线杆(板)带电更换500 kV输电线路直线绝缘子,解决作业时吊线杆易弯曲变形及山区运输困难的问题。现场实践表明,新方法和新工器具能顺利完成带电作业任务。

带电作业绝缘转位滑梯的研制

本文介绍了输电线路带电作业现状中绝缘平梯使用的局限性以及研制绝缘转位滑梯的必要性。通过绝缘转位滑梯研制,对其进行结构设计、受力分析、试验测试,并最终得以成功应用。该装置的研制解决了绝缘平梯拆装繁琐、安全距离和组合间隙难以保持稳定的问题,减少了作业人员劳动强度,提高了作业的安全性。

输电线路带电作业绝缘电动牵引装置的设计

为解决传统牵引装置工作效率低、稳定性不高、安全系数低等问题,课题组研制出输电线路带电作业绝缘电动牵引装置,该装置以XC0608无刷电机专用集成芯片为核心,采用新型低速轮毂无刷直流电机作为动力,电机以自控方式运行,重载启动时不会在负载突变时产生振荡和失步,有效解决了传统牵引装置稳定性不高的问题;采用绝缘滑轮,有效解决金属滑轮与绝缘绳摩擦产生金属粉末造成绝缘工具的二次污染问题;与传统方式相比该装置能有效减少作业人员的工作量,提高工作效率,具有安全系数高等特点。

10kV配电线路带电作业固定引流线及跳线绝缘装置的研究

10kV配电线路不停电检修中,作业人员在进行装、拆引流线和断、接跳线时,由于杆塔及设备上无合适的固定位置,易摆动造成短路或接地而引发安全事故。本文首先对现有方法的不足进行了详细分析和论述,针对性地设计并研制出一种绝缘固定装置,其主要由伸缩式绝缘底座、绝缘支杆、固定装置构成。通过现场试验验证表明:本装置通用性强、操作方便、安全可靠,可有效解决10k V带负荷更换柱上设备或断、接跳线作业中引流线及跳线无固定位置的问题,极大地提高了作业效率和作业安全性,同时缩短了用户的停电时间,提高了供电可靠性,对电网安全运行和供电连续性提供了有力技术支撑,具有很高的推广应用价值。

输电线路带电作业新型电动绞磨的研制

在带电作业检修过程中,工器具和材料的传递是需要耗费较多时间和体力的一环。本文针对该环节中存在的问题,通过创新结构设计、内部控制机构设计及材料选择,研制了一种新型电动绞磨,有效地解决了传递绳易发生缠绕、安全性能不高等问题。新型电动绞磨在省力方面也得到了极大的提升,大幅地降低了带电作业人员的劳动强度,也极大地提高了带电作业效率和安全性。

特高压输电线路带电作业的安全防护

特高压输电线路在运行时会在导线周围产生比较强的电场,随着我国用电需求的不断增加,在特高压输电网的建设规模方面也不断扩大,在实际的应用过程中由于各种因素会带来一些故障的出现,而带电作业就是为提高供电可靠性,对线路进行维护和检修,保障输电线路的正常运行,因此在带电作业过程中必须做好安全保护措施,禁止出现不规范操作的行为。本文主要就特高压输电线路带电作业对工作人员的影响进行分析,并结合实际探索安全防护措施,希望能够对实际起到一定的指导作用。

作业环境与工具对输电线路带电作业的影响

在信息技术和材料技术高速发展的今天,我们在进行带电作业的工作中,要紧密地与先进的技术相衔接,实现工具的革新,营造对作业有利的环境。本文重点就作业环境与工具对输电线路带电作业的影响进行了研究。

110～220kV输电线路带电作业探讨

带电作业的发展是从配电线路上开始，接着应用到输电线路而逐渐普及。随着输电线路带电作业的应用已经越来越广泛，其安全以及便利的程度就显得尤为重要，但是就目前的发展情况来看，还存在很多的问题。其结合多年输电线路带电作业工作实践经验，通过对现阶段110～220kV输电线路带电作业现状研究，指出其存在的不足，并且分析其在未来的发展方向。

110～220kV输电线路带电作业探讨

电能在人们生产生活中起到越来越重要的作用，电能也是社会运转的重要部分。对输电线路进行有针对性的日常运行检修与及时维护，可以有效降低输电线路维护费用，减少运行事故和损失，但是其维护大多是在带电情况下进行的。本文对110～220kV输电线路状态检修和带电作业技术进行分析，仅供参考。

±800kV直流输电线路带电作业方法的探讨

本文通过借鉴以往开展220kV和500kV带电检修作业的成功经验,研发一种更换±800kV直流输电线路耐张绝缘子串的带电检修工艺,开发配套的检修装置,解决耐张绝缘子串结构长、重量重、荷载大、连接复杂等一系列技术难题。

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。

高压输电线路带电检修机器人的研制

成功研制了国内首台可重构的输电线路带电检修机器人"Dream-Ⅰ",具有在导线上自主行走及准确定位功能。首先描述了机器人的作业任务及对象,然后设计了机器人通用平台、绝缘子更换末端及引流板螺栓紧固末端,给出了机器人的控制系统,并对机器人的作业规划进行了仿真分析,最后完成了在高压大厅的电场耐压试验和实际线路上的上线试验及试用。实验结果表明,机器人通过更换机械手末端,能带电完成悬式绝缘子更换及引流板螺栓紧固两大作业任务。

低/零值绝缘子带电检测机器人可行性研究及研制

为解决输电线路绝缘子在线检测问题,设计了低/零值绝缘子带电检测机器人。确保检测机器人在强电场中能够解决在线检测问题,运用ANSYS仿真软件建立750 k V输电线路的U300B/195悬式钢化绝缘子,以及机器人抓手、环氧树脂板和分裂导线等部件的仿真模型,并对机器人检测装置进行电场计算分析。研究结果表明:环氧树脂板与铝垫片交接处场强畸变严重;修整后的环氧树脂板可较大程度减小其内部以及表面的电场;检测装置会影响绝缘子周围的电场分布,但不会影响其绝缘性能;检测机器人能够测量绝缘子绝缘阻值。

超/特高压输电线路带电直流融冰方法

为了解决架空线路传统融冰方法需停电作业的问题,对采用分裂导线的超/特高压输电线路提出一种带电直流融冰方法,并进行现场试验验证。以二分裂导线和绝缘间隔棒架设的超高压输电线路为研究对象,利用ATP软件建立融冰电路的仿真模型,分析融冰电源的获取途径、安装位置和功率选取问题,以及融冰段内的直流电流对外部电路的影响。研究结果表明:三相桥式半控(全控)整流和直流发电机是获取融冰电源的有效途径;直流融冰电源装置安装在融冰区段中间位置最理想;融冰段内的直流电流不会流出融冰回路,对融冰区段外部线路电压和电流幅值及波形不产生任何影响,确保融冰线路在带负荷融冰过程中的正常、稳定运行,克服现有融冰方法中不能带电融冰的局限性。

带电巡检机器人行走轮打滑控制研究

针对带电巡检机器人在行走及爬坡时出现的行走轮打滑问题,首先采用静力学方法分析了机器人的爬坡能力,设计了压紧轮机构,由于压紧轮与行走轮在接触点的线速度相同,提出了利用读取压紧轮的速度间接识别行走轮打滑的方法;对打滑状态进行识别后,发现无法利用准确的数学模型对打滑状态进行控制,而采用模糊控制可有效解决打滑控制问题;实验结果表明:压紧轮机构的设计增加了行走轮的摩擦力,提升了机器人的爬坡能力;在行走轮爬坡能力范围内,坡度是影响机器人打滑的主要因素,文中提出的模糊控制方法可以有效消除打滑现象。