過去,輸電線路運(yùn)檢工作中發(fā)現(xiàn)銷釘缺失或松動(dòng)等缺陷,大多需要人工爬塔排查消除,耗時(shí)耗力且存在風(fēng)險(xiǎn)。
22年,“天擎”機(jī)器人投用,集成基于深度學(xué)習(xí)的缺陷檢測(cè)算法和高精度視覺識(shí)別技術(shù),能夠準(zhǔn)確識(shí)別絕緣子串上的銷釘缺失等情況。依托“激光雷達(dá)+視覺SLAM多傳感器融合定位”技術(shù),“天擎”機(jī)器人能在百米高空中精準(zhǔn)定位隱患點(diǎn),識(shí)別直徑僅有4毫米的銷孔,完成銷釘抓取、穩(wěn)定對(duì)位、準(zhǔn)確插入等操作,用時(shí)不超過1分鐘。此外,“天擎”機(jī)器人有著基于超材料的抗電磁干擾外殼,能有效屏蔽特高壓強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾,保障通信控制信號(hào)通暢。
目前,“天擎”機(jī)器人已在±800千伏復(fù)奉線、1000千伏吳塘線和安塘線等特高壓線路上海段運(yùn)維工作中全方位應(yīng)用,針對(duì)線路上的銷釘缺失及松動(dòng)隱患開展自主作業(yè),防止金具連接件脫落等故障發(fā)生。
除了銷釘缺失或松動(dòng)等輸電線路本體缺陷,外力破壞也是影響電網(wǎng)可靠運(yùn)行的重要因素。為了加強(qiáng)外力破壞隱患防范治理,國(guó)網(wǎng)上海超高壓公司研發(fā)應(yīng)用了一系列數(shù)字化成果。
21年8月,國(guó)網(wǎng)上海超高壓公司組建上海電網(wǎng)輸電數(shù)字化監(jiān)控中心,通過專用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)鐵塔和導(dǎo)線上安裝的8611套智能終端互聯(lián),應(yīng)用人工智能算法模型實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分析輸電通道環(huán)境、線路狀態(tài)、氣象信息等數(shù)據(jù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)外力破壞隱患和故障,做到24小時(shí)守護(hù)輸電線路可靠運(yùn)行。
此外,國(guó)網(wǎng)上海超高壓公司組建上海電網(wǎng)“鷹眼”無人機(jī)智巡中心,可以遠(yuǎn)程啟動(dòng)輸電巡檢無人機(jī),操縱無人機(jī)自主飛抵隱患點(diǎn),精準(zhǔn)排查、快速處置監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)的外力破壞隱患等。該公司還通過優(yōu)化無人機(jī)機(jī)巢布點(diǎn),將機(jī)巢半徑4千米范圍內(nèi)的無人機(jī)響應(yīng)時(shí)間縮短至8分鐘,進(jìn)一步提升了處置效率。
7月29~30日,今年第8號(hào)臺(tái)風(fēng)“竹節(jié)草”影響上海期間,上海電網(wǎng)輸電數(shù)字化監(jiān)控中心與“鷹眼”無人機(jī)智巡中心協(xié)同發(fā)揮作用,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處置異物纏繞導(dǎo)線等隱患18處。

一、產(chǎn)品概述(WBST-2000電力調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品“架空線接地故障查找儀”測(cè)試速度大大提高)
近幾年來,隨著電網(wǎng)改造工程的實(shí)施,10kV配電線路由原來的“兩線一地”供電方式改造為中性點(diǎn)不接地的“三相三線”供電方式。10kV配電線路供電方式的改變,增強(qiáng)了配電線路的絕緣水平,降低了配電線路的跳閘率,提高了供電可靠性,減少了線路損耗。但采取新的供電方式在實(shí)際運(yùn)行中,經(jīng)常的發(fā)生單相接地故障,特別是在大風(fēng)、暴雨、冰雹、雪等惡劣天氣情況下,接地故障頻繁發(fā)生,嚴(yán)重影響了變電設(shè)備和配電網(wǎng)的保障、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。故障發(fā)生后,由于線長(zhǎng)范圍廣,采用以往憑經(jīng)驗(yàn),分段逐段推拉,逐級(jí)桿塔檢查等傳統(tǒng)方法進(jìn)行排查,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,停電范圍大,時(shí)間長(zhǎng),很難快速準(zhǔn)確查到故障點(diǎn)。
本公司單相接地故障定位儀用于10kV故障線路停電后快速準(zhǔn)確定位接地點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)設(shè)備在出現(xiàn)故障的情況下的快速查找。減小線路檢修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,省時(shí)省力,提高工作效率、供電可靠性和電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
二、組成、工作原理及操作步驟(WBST-2000電力調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品“架空線接地故障查找儀”測(cè)試速度大大提高)
農(nóng)村的配網(wǎng)線路中更為接地十分常見,發(fā)生接地故障時(shí),常用搖表和人工逐級(jí)登桿目測(cè)法來尋找接地故障點(diǎn)。我們知道,用搖表查線是要將線路反復(fù)多次切割后一段一段地?fù)u,非常麻煩,且又非常很耗時(shí),更何況搖表只能搖到2-3kV,對(duì)高阻接地或隱形接地故障是無能為力的;而人工逐級(jí)登桿目測(cè)法又要耗費(fèi)大量的時(shí)間和大量的人力物力。這種落后的尋線方法與當(dāng)今電網(wǎng)高度自動(dòng)化水平極不相適應(yīng)。無數(shù)電力工作者為解決這一問題做出了長(zhǎng)時(shí)間的巨大努力,但至今仍然沒有滿意的結(jié)果。因而成為困擾電力部門幾十年無法解決的一個(gè)重大技術(shù)難題。
本公司利用了公司經(jīng)合了國(guó)內(nèi)直流接地故障定位技術(shù)、小電流接地故障定位等原理,發(fā)明了“S注入法”原理,并成功研發(fā)的“高壓恒流開路,交流信號(hào)自動(dòng)跟蹤定位”技術(shù),基于傅氏算法,開發(fā)《WBST-2000架空線纜接地故障定位儀》,在10kV(35kV)配網(wǎng)單相接地故障定位的作業(yè)方法上取得了重大突破。它解決了因長(zhǎng)時(shí)間找不到接地故障點(diǎn)而不能及時(shí)恢復(fù)送電引起的的客戶投訴和因售電量減少造成的經(jīng)濟(jì)效益問題;也解決了因人海戰(zhàn)術(shù)即人工逐級(jí)登桿查找接地故障而耗費(fèi)大量人力物力的問題。
使用該儀器就可以在極短的時(shí)間內(nèi)找出接地故障點(diǎn)。儀器內(nèi)置電池供電,一次可以工作6小時(shí)以上,重量小于8公斤,實(shí)用方便,從而很好的解決了上述問題,并使停電查線更為準(zhǔn)確、快捷、方便、輕松,具有傳統(tǒng)方法所無可比似的優(yōu)越性。
2.1設(shè)備組成
單相接地故障點(diǎn)巡查裝置是由信號(hào)發(fā)生裝置、信號(hào)采集器、信號(hào)接收定位器三部分組成。
1)信號(hào)發(fā)生裝置:在故障線路停電狀態(tài)下,該裝置向10kV故障線路注入檢測(cè)信號(hào),用以檢測(cè)接地故障。
2)信號(hào)采集器:為手持可移動(dòng)測(cè)量裝置,檢測(cè)異頻電流信號(hào)用于定位單相接地點(diǎn)。在線路正常運(yùn)行時(shí),可實(shí)時(shí)檢測(cè)線路負(fù)荷電流。
3)信號(hào)接收定位器: 用于接收并顯示信號(hào)采集器發(fā)送異頻電流、負(fù)荷電流和鉗表電壓及本機(jī)電壓等測(cè)量數(shù)據(jù),確定故障點(diǎn)方向及位置。
2.2操作原理
當(dāng)線路發(fā)生接地故障時(shí),在停電狀態(tài)下,信號(hào)發(fā)生裝置向故障線路發(fā)送一個(gè)具有一定功率的異頻信號(hào),該信號(hào)會(huì)通過接地點(diǎn)流向大地,即信號(hào)源、線路、接地點(diǎn)和大地之間形成回路。可以通過在線路任意位置檢測(cè)該信號(hào)的存在與否,判斷故障點(diǎn)的位置。
示意圖如下:
2.3操作步驟
第1步:確認(rèn)故障線路已經(jīng)停電(可用信號(hào)采集器和信號(hào)接收定位器檢測(cè))
第2步:用信號(hào)源(信號(hào)發(fā)生裝置)向故障線路注入檢測(cè)信號(hào)
第3步:用信號(hào)采集器和信號(hào)接收定位器根據(jù)二分法檢測(cè)信號(hào)
第4步:確定故障點(diǎn)
三、特點(diǎn)及技術(shù)參數(shù)(WBST-2000電力調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品“架空線接地故障查找儀”測(cè)試速度大大提高)
3.1特點(diǎn)
1)通過絕緣桿操作,內(nèi)部有熔斷保護(hù)裝置,操作**可靠
2)內(nèi)置內(nèi)置大容量鋰電池電源(可車載充電),無需另外提供電源,使用方便,經(jīng)久耐用
3)信號(hào)發(fā)生裝置可以配置一組或多組信號(hào)采集接收器,可以進(jìn)一步提高查找速度
4)電流采集接收無線天線內(nèi)置,確保鉗表**絕緣可靠
5)背光顯示可以設(shè)置,方便夜間使用
6)體積小、重量輕、操作簡(jiǎn)單、攜帶方便
3.2技術(shù)參數(shù)
1)信號(hào)發(fā)生裝置
輸出范圍:0-70mA
輸出精度:±1mA
輸出功率:50W
測(cè)量范圍:0-80k
檢測(cè)線路長(zhǎng)度:大于100km
顯示方式:中文液晶,背光功能
LCD尺寸: 90mm*73mm
電 源:鋰電池12V12Ah
工作時(shí)間:大于4h
工作溫度:-10℃~+50℃
裝置尺寸:327mm*282mm*218mm
裝置重量:8kg
2)信號(hào)采集器
檢測(cè)方式:鉗形CT,積分方式
傳輸方式:433MHz無線傳送
傳輸距離:40m
鉗口尺寸:Φ33mm
測(cè)量范圍:0.1mA-100.0mA(異頻電流)
1A-600A(負(fù)荷電流)
測(cè)試精度:±%
工作時(shí)間:大于10h
裝置尺寸:255mm*76mm*31mm
電 源:堿性干電池1.5V*4
裝置重量: 340g
3)信號(hào)接收定位器
顯示方式:中文液晶,背光功能
工作時(shí)間:大于10h
LCD尺寸:54mm*50mm
裝置尺寸:204mm*100mm*35mm
電 源:堿性干電池1.5V*5
裝置重量: 360g
四、使用方法(WBST-2000電力調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品“架空線接地故障查找儀”測(cè)試速度大大提高)
1 巡查裝置簡(jiǎn)要介紹
1.1 信號(hào)發(fā)生裝置:
1.1.1界面說明
打開電源后,顯示主界面如下
分“輸出異頻信號(hào)”和“本機(jī)電池電壓”,通過“選擇”鍵相互切換。
“輸出異頻信號(hào)”即往線路注入異頻信號(hào)(對(duì)應(yīng)異頻信號(hào)燈亮)。
“本機(jī)電池電壓”即檢測(cè)本機(jī)鋰電池電壓,電池充滿電壓為11.8V(充電器指示燈變?yōu)榫G燈),當(dāng)電壓低于9.6V時(shí),會(huì)報(bào)警,界面顯示“電 池電壓過低,請(qǐng)充電!”,充電時(shí),插上充電器,面板充電指示燈亮,表示充電正常。
1.1.2接線說明
信號(hào)輸出 將異頻信號(hào)輸出線(紅色)一端接入本端口,另一端接入掛鉤拉閘桿(內(nèi)置保險(xiǎn)絲),確保接線良好可靠。
大 地 將接地線(黑色)一端接入本端口,另一端接入現(xiàn)場(chǎng)接地柱上,確保接地良好可靠。
充電接口 專用12V充電器接口。
1.2 信號(hào)采集器
長(zhǎng)按紅色
“電源”鍵3秒,指示燈閃爍,即開啟本機(jī),在任何狀態(tài)下均可長(zhǎng)按下電源鍵3秒進(jìn)入關(guān)機(jī)狀態(tài)。
將本采集器旋進(jìn)絕緣令克棒。
1.3 信號(hào)接收定位器
1.3.1長(zhǎng)按紅色“電源”鍵3秒,開機(jī)正常后直接進(jìn)入主菜單界面,在任何狀態(tài) 下均可長(zhǎng)按下電源鍵3秒進(jìn)入關(guān)機(jī)狀態(tài)。
1.3.2 按“上下”鍵、“確認(rèn)”和“取消”鍵,可以選擇菜單并進(jìn)入相應(yīng)內(nèi)容。
“檢測(cè)異頻電流” 檢測(cè)信號(hào)發(fā)生器注入的異頻電流值,超過門限時(shí),蜂鳴器報(bào)警。
“檢測(cè)負(fù)荷電流” 檢測(cè)線路運(yùn)行的負(fù)荷電流,超過門限時(shí),蜂鳴器報(bào)警。
“檢測(cè)鉗表電壓” 檢測(cè)鉗表(即信號(hào)采集器)電池電壓,必須大于4.4V,否則需更換電池。
“檢測(cè)本機(jī)電壓” 檢測(cè)本機(jī)(信號(hào)接收定位器)電池電壓,必須大于5.0V,否則需更換電池。
1.3.3 當(dāng)無線通訊失敗時(shí),顯示“通訊失敗”,多臺(tái)接收機(jī)地址錯(cuò)誤時(shí),顯示“通訊地址錯(cuò)誤”;當(dāng)鉗表欠壓或本機(jī)欠壓時(shí),會(huì)顯示“鉗表欠壓”或“本機(jī)欠壓”。
1.3.4 參數(shù)設(shè)置相關(guān)說明:(1)、箭頭在“檢測(cè)異頻電流”狀態(tài)時(shí),按“取消”鍵,顯示“參數(shù)校正密碼”(包括本機(jī)和鉗表版本)。
(2)、通過上下按鍵修改密碼000為001,進(jìn)入“參數(shù)設(shè)置”。
(3)、通過上、下、確認(rèn)和取消按鍵等修改本機(jī)地址、背光顯示和異頻門限等參數(shù)。
2 單線接地故障點(diǎn)巡查使用前確保巡查裝置各儀器電量足夠
2.1 確認(rèn)線路已經(jīng)停電(線路負(fù)荷電流檢測(cè)) 使用絕緣令克棒將鉗表卡入被測(cè)線路,信號(hào)接收定位器檢測(cè)負(fù)荷電流, 實(shí)時(shí)顯示線路負(fù)荷電流值(必須為0,確保停電狀態(tài))。此功能也可以檢測(cè)正常運(yùn)行線路的負(fù)荷電流。
2.2 單線接地故障點(diǎn)定位
(1)、在信號(hào)發(fā)生裝置關(guān)機(jī)狀態(tài)下,將掛鉤拉閘桿接入故障線路(同時(shí)接入三相),打開裝置電源,選擇進(jìn)入“輸出異頻信號(hào)”,調(diào)節(jié)“電流調(diào)節(jié)”旋鈕,確保電流大小在15-50mA之間。
(2)、建議使用二分法,將鉗表沿故障線路巡查,實(shí)時(shí)查看信號(hào)接收定位器顯示的異頻電流值。當(dāng)某一點(diǎn)的兩側(cè)異頻電流值發(fā)送跳變,則確定這一點(diǎn)就是接地故障點(diǎn)。
(3)、檢測(cè)完成,關(guān)閉所有設(shè)備電源,對(duì)信號(hào)發(fā)生裝置進(jìn)行充電。
五、注意事項(xiàng)
① 在每次使用前應(yīng)檢查單相接地故障信號(hào)發(fā)生裝置、信號(hào)采集器、信號(hào)接收定位儀電池電量足夠。
② 本設(shè)備必須在故障線路停電的情況下操作,信號(hào)輸出線與被檢測(cè)故障線路的連接與斷開應(yīng)采用絕緣桿操作。
③ 設(shè)備在注入異頻電流時(shí)具有一定的電壓,操作時(shí)確保接地良好并注意保障。
④ 在使用設(shè)備信號(hào)源前,先把電流調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)到極小等線路接好,根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)電流,確保操作可靠。
⑤ 在使用信號(hào)采集器檢測(cè)時(shí),必須在靜止?fàn)顟B(tài)下檢測(cè)多次確保數(shù)據(jù)穩(wěn)定準(zhǔn)確。
⑥ 操作完畢后,要將信號(hào)輸出端對(duì)地放電。
⑦ 為減少故障定位儀的電量消耗,建議在現(xiàn)場(chǎng)暫停巡檢時(shí)退出異頻發(fā)送,再次繼續(xù)檢測(cè)時(shí)重新打開電源使其工作。
⑧ 啟用一臺(tái)發(fā)生裝置配置多臺(tái)信號(hào)采集接收器時(shí),需確保信號(hào)采集器和信號(hào)接收器地址一一對(duì)應(yīng)且不能重復(fù)。信號(hào)采集器地址在儀器背面顯示(編碼尾號(hào)數(shù)字)且不能修改,信號(hào)接收器地址在“檢測(cè)本機(jī)電壓”中顯示可以通過上下按鍵修改(范圍為1-9)。
⑨ 長(zhǎng)期未使用本巡查裝置時(shí),取下信號(hào)采集器和信號(hào)接收定位器的干電池,并定期對(duì)信號(hào)發(fā)生裝置充電。
⑩ 請(qǐng)使用之前,詳細(xì)閱讀本儀器說明書。 使用中,如果發(fā)現(xiàn)儀器故障,請(qǐng)及時(shí)與本公司聯(lián)系,本公司負(fù)責(zé)修理與更換,不得自行拆卸。
隨著上海主網(wǎng)發(fā)展,變電站數(shù)量增多,傳統(tǒng)運(yùn)維模式難以滿足變電站精益運(yùn)維需求。23年,國(guó)網(wǎng)上海超高壓公司結(jié)合主網(wǎng)新一代集控站建設(shè),啟動(dòng)變電站智能巡檢系統(tǒng)試點(diǎn)建設(shè),推動(dòng)變電站運(yùn)維轉(zhuǎn)型升級(jí)。目前,該系統(tǒng)已在上海主網(wǎng)6座變電站應(yīng)用。
以500千伏三林變電站為例,變電站智能巡檢系統(tǒng)接入了設(shè)備區(qū)域的54臺(tái)攝像頭、3臺(tái)機(jī)器人、3臺(tái)無人機(jī)等裝置監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),智能巡檢點(diǎn)位達(dá)到6356個(gè),各類表計(jì)接入率達(dá)80.5%。該系統(tǒng)還能開展設(shè)備可見光及紅外測(cè)溫等工作,確保不遺漏站內(nèi)設(shè)備隱患缺陷。
“變電站智能巡檢系統(tǒng)可替代約60%的人工防外力破壞巡檢、50%的人工例行巡檢和60%的人工保電回路特巡,使運(yùn)維人員減少重復(fù)性工作,有更多時(shí)間專注于設(shè)備狀態(tài)分析、故障診斷等更復(fù)雜的工作,實(shí)現(xiàn)了人力資源優(yōu)化配置和運(yùn)維效率顯著提升。”
今年7月,“天樞”自主巡檢機(jī)器狗在220千伏楊高、練塘、新通變電站試點(diǎn)應(yīng)用,并接入變電站智能巡檢系統(tǒng),進(jìn)一步提升巡檢效率和隱患識(shí)別準(zhǔn)確率。
“天樞”自主巡檢機(jī)器狗搭載了多模態(tài)智能感知系統(tǒng),集成高分辨率可見光、紅外熱成像、局部放電超聲傳感技術(shù),能精準(zhǔn)識(shí)別屏柜內(nèi)信號(hào)指示燈等精密部件及變壓器本體等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),還可以自主執(zhí)行局部放電試驗(yàn)等檢測(cè)任務(wù)。完成“巡邏”后,“天樞”自主巡檢機(jī)器狗還能智能校核巡檢結(jié)果并自動(dòng)上傳記錄,生成巡檢報(bào)告。
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