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摘要:目前线路带电作业,主要依靠具有带电作业资质的熟练人员完成,而随着电网规模的不断扩大,输电线路带电作业检修压力逐渐增大。加上对电网可靠性的要求越来越高,提高输电线路带电作业工作效率成为输电线路的迫切需求。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对输电线路带电遥控自动化检修装置研究与应用提出了一些建议,仅供参考。
关键词:输电线路;带电遥控自动化检修装置;研究与应用
引言
在科学技术快速发展的背景下,要加大研发智能电网系统的力度,同时结合输电线路专业知识与相关科学技术来建立健全完善的输电系统,从而为我国的社会经济建设发展打下坚实基础。
1、输电线路的运行特点
输电线路多需将城区避开,以确保其运行稳定、安全。输电线路的绝缘子片长与额定电压呈正相关关系,两个参数值越高越易引起并加剧环境污染。输电线路建设施工的首要问题在于杆塔设置,杆塔过高通常会导致雷击、冰雪等更易袭击输电线路,增大输电线路管理与控制及故障处理难度。输电线路在其自身特征、经济条件与地形特征干扰下通常会发生不同类型的运行故障。
2、输电线路存在的问题
2.1专业人员知识受限的问题
信息化和自动化管理等技术在我国日渐得到完善和发展,它不仅可以高效地管理和维护电力线路,保障线路安全,还可以让工作人员在检修线路时省时省力。但是,目前,我国相关技术人员掌握的专业知识和专业技术还非常受限,存在专业知识与智能化电网发展不匹配等问题。要适应技术的发展,运维人员就要不断学习有关电力线路方面的先进技术和前沿知识,还需要熟练操作相关设备,以便能够在较短时间内找出故障区域。有时,常规的工作方法不一定能完全解决问题,因此检修人员还应该牢记电力线路中出现故障的具体位置和应对方法,以更好地胜任本职工作。
2.2 线路外破隐患带来的问题
一些外部原因,如高速公路、高铁等施工会影响电力线路的安全,工作人员没有按照规定正确使用大型施工机具也会对电力线路的安全造成严重的威胁。因此,许多电网企业安装了在线监测装置,这样能够更加有效地监控电力线路中的重点区域,防范外破风险。同时,还利用无人机定期查看重要地域,对外破隐患的排查加大力度。这些措施都降低了外破隐患给电力线路造成的危害。此外,部分电网企业与施工方还签订了安全协议,减少了施工中的安全管理隐患。
2.3天气因素
高压输电线路运行的影响因素众多,其中之一即为恶劣气候,冰雪天气引发线路结冰、雷电天气引发短路跳闸是其基本表现。这种因素具有客观性,无可规避,控制难度极高。中国幅员辽阔,地貌地形差异极大,雷击更易出现在空旷低洼地带,断电现象会就此出现。短(断)路、杆塔倒塌、杆塔倾斜均极易因线路结冰而发生,导致人身及财产安全受到严重威肋。南方地区高压输电线路近年来便因饱受大雪天气干扰而出现了不少安全运行问题。
3、输电线路自动化检修装置研究与应用
3.1输电线路自动化检修装置理论和实践依据
当前输电线路有多种类型,机器人在输电线路中的运用主要分为两种:(1)面对地线作业机器人;(2)面对导线作业机器人。
3.2输电线路自动化检修装置结构总体方案
(1)主要工作过程。现场使用时,将线上执行装置启动并安放到线上。
打开地面控制系统PC主机上的主操作软件,线上执行装置上的高清图传系统可将图像数据传输到PC主机上。现场工作人员可以根据PC主机上的视频观察和了解线上设备的工作环境和状况。(2)移动平台。机器人的关键载体便是移动平台,其主要的组成机构包含了夹爪、机体、行走轮机构以及机械臂等。(3)双机械手臂。末端装置将会随着此类手臂全部关节运动,被携带至指定的作业平面。(4)母线螺栓固定末端和螺栓拧紧末端。为了防止在螺栓紧固过程中,因螺栓头跟随螺母一起转动而导致螺母无法拧紧。(5)拆除引流线末端。通过电动机带动丝杆旋转,使螺母沿着丝杆移动,进而带动固定夹爪的开合。夹爪与移动平台相连。引流线固定夹可以将绝缘绳引流线固定器与引流线固定在一起。(6)拆卸。完成母线螺栓紧固工作后,机械手末端更换为拆除引流线末端装置。(7)安装。在地面将新的母线引流线系在安全绝缘绳上,拉动安全绳,将母线引流线拉动引流线机械臂等高的位置,控制机械臂夹紧母线引流线并对准螺栓孔,操作螺栓安装机械臂完成螺栓的安装。
3.3人力巡查和研发状态巡视系统
人力巡查是目前巡视输电线路安全状况最有效的方式。目前,维护输电线路系统的研发进展并不明显,而使用人力检测输电线路并判断输电线路的安全状况,有着较为直观的优势,还可以分阶段进行评估巡查。所以,各企业和单位在大力研发输电线路检测系统的同时也应当重视人力巡查。当然,人力巡查也有许多缺点需要解决。例如,人眼和望远镜存在不小的误差,可能无法准确及时地发现输电线路中的细微问题和预测线路的使用寿命。此外,由于输电线路铁塔的高度问题,运维人员也可能无法十分准确地判断通道内的其他故障问题。因此,各企业和单位应该加大力度进行人力巡查,同时以输电线路监控设施观察到的信息为基础,辅以直升机和无人机定时快速巡查,多种方法同时运用,才能更好地监控输电线路。
3.4线路性能提高
对于现有技术因素,目前人们还无法有效控制恶劣气候出现的区域、频率等。所以在高压输电线路保护方面,首先应强化技术研发投入,提高线路技术含量,强化设计标准,增强其恶劣气候应对能力。在现有技术水平及供电稳定性基础上将输电线路长度尽可能缩短,气象条件复杂区域应尽可能的少布置或不布置高压输电线路。输电杆塔应更多的运用耐张塔,以促进高压输电线路抗冰雪能力的提升。需要以线路所处区域现状为切入点拓扩避雷器(针)安装等相应的防雷击保护策略。对高压输电线路所处区域气象资料进入全面分析,以掌握区域气候状态同样至关重要。因为这有利于未雨绸缪,将杆塔、绝缘子等部件故障、缺陷超前化解。在雷电、雨雪天气来临前提前检查高压线路,可将不必要的线路损害提前避免。及时抢修冰雪天气导致的线路故障,在天气预测准确性提升过程中把有关抢险物资、方案提前备齐、备足、备好,确保供电中断时能在最短时间内恢复电力供应,将用户损失最小化。雷击防护措施多种多样,避雷针等设备只是其中之一,自动重合闸同样可以有效补救或控制电路运行安全稳定。这种技术实质上是在发生雷击短路故障时短时间内将短路线路自行合闸,将电源接通,由于其适用性极强,所以目前已经进入普遍应用阶段
结束语
综上所述,输电线路带电作业机器人是目前电力行业较为专注的重点研究领域之一,该装置可解决输电线路引流线的拆卸和耐张线夹的紧固带电作业项目,从而保证变电站配件检修和更换,操作简单,只需人员地面遥控操作,能大大提高带电作业工作效率,提高操作人员的安全性,降低作业成本。该项目研制成功,可提高效率60%,降低作业成本50%,社会效益更高。
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