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电力领域的“黑科技”你见过吗?

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发布时间:2019-05-03 18:19:11



电力领域的“黑科技”你见过吗?



电网生病了怎么办?电线上有异物如何清理?电网线路出现人力无法判断的故障怎么解决?如何及时发现排除变电站存在的隐患?

无人机、带电作业、机器人巡检……电力领域的这些“黑科技”你见过吗?

随着电网技术的发展和电网规模的不断扩大,为了提高电网的智能化水平、保障电网安全运行,南方电网广东梅州供电局在电力巡检、带电作业等领域,研发应用了不少新技术、新装置,如无人机深度运用、电力工人带电作业、机器人巡检等,既提高了工作效率,又保障了电网的安全稳定运行,为梅州电网实现高质量发展嵌入了强劲的“智能芯”。

打造“千里眼”

无人机电力巡检“以一当十”

去年7至9月份,梅州电网输电线路发现了两起漂浮物悬挂于线路上的电力安全隐患。梅州供电局输电管理所迅速出动无人机,无人机操作人员(飞手)操作特种喷火作业无人机,将火焰对准漂浮物根部,点燃漂浮物,迅速使漂浮物脱离输电线路,保障了线路安全,整个作业时间仅耗时不到30分钟。“在确保周边环境安全的情况下,通过此种作业方式,可以大幅降低作业时间。”梅州供电局输电管理所主任助理郭希义说。

无人机、带电作业、机器人巡检……电力领域的这些“黑科技”你见过吗?

利用无人机开展日常巡线,是无人机在电力行业又一重要应用。

传统输电线路巡视主要依靠线路维护人员翻山越岭,再配以相机和望远镜的方式巡查。巡线过程中,维护人员钻入深山老林去巡查高压输电线路的运行隐患时,自身也面临着人身安全隐患。遇到电网紧急故障和异常气候的时候,则更加困难。传统人工巡线方式时间长、劳动强度大,长期依赖人工进行线路巡检的作业模式,显然已不适应电力行业快速发展的需要。随着无人机巡线技术的大力推广,一个以“机巡为主,人巡为辅”的协同巡检模式应运而生。

无人机、带电作业、机器人巡检……电力领域的这些“黑科技”你见过吗?

“以前爬山都要一个钟头,现在只要打开无人机,利用平板电脑操作,快的时候两三分钟就能搞定了。”梅州供电局输电线路五班副班长钟剑帆表示。梅州供电局无人机电力巡检技术从2016年开始启用,主要采用直升机、多旋翼无人机、固定翼无人机及在线监测等机巡手段,辅以人工巡维,对线路进行动态管控、差异化运维和预防性维护等模式,简称为“机巡+人巡”协同巡检模式。下一步,梅州供电局将逐步扩大机巡范围,减少人巡,到2020年,全面开展无人机自动化巡检。

以前,巡检人员登上看巡栈道的时间都很长,而且自2018年主网专业化后,梅州供电局输电管理所运维线路从2000多公里的线路上升到了4000多公里。以前人巡是两个小时才能巡完一座塔,现在通过无人机机巡,半小时就可以巡检7座塔,相当于可以代替七八个人的工作量,也降低了人巡的作业危险。无人机电力巡检的普及,不仅节省人力,还提高了安全系数和工作效率。

从2016年到2018年,梅州供电局输电管理所拥有的无人机装备数量大幅增加,从一开始的3台发展到现在的70台,其中训练机7台,普通作业机61台,特种作业机2台。

“无人机从无到有,从分散管理到规范化管理,梅州供电局编制了无人机管理方案、无人机维护管理手册、无人机巡检作业指导书、无人机培训教材、无人机培训方案等规范制度文件,提升了无人机作业管理水平。”梅州供电局相关负责人说。截至2018年12月底,梅州供电局输电管理所累计完成作业1958架次,作业线路长度7381公里。无人机巡线技术广泛运用到输电线路日常巡视、特殊巡视、工程验收、现场勘查等,取得了良好的效果。

“无人机是我们工作的好搭档。”梅州供电局输电线路七班副班长郭国强说。由于雷雨天气容易造成线路跳闸,每年的4月份到10月份是无人机电力巡检作业的高峰期。机巡作业在施工勘察中更是发挥了关键作用。

目前,梅州市供电部门全面推进无人机在主网和配网领域的深度应用。“机巡+人巡”协同巡检模式在110千伏及以上线路和10千伏线路机巡覆盖率均达到100%,更快更准确发现线路缺陷、隐患,大大提升了输配电运维质量。全市供电部门共有327名飞手,有8人还取得“AOPA无人机机长”驾驶执照。2017年,梅州供电局输电管理所在全省的无人机比赛中还获得了团体三等奖的好成绩。

居民“无感停电”

3年来带电作业突破5000次

4月的梅州天气多变,在位于梅州城区梅州大桥南端10千伏线路的作业现场,两名身穿黄色绝缘服、戴着厚实的绝缘手套的电力工人整装待发,在工作负责人的指挥下,他们通过带电作业的绝缘斗臂车,在离地面3米处的高空处迅速进入工作状态。

绝缘斗内工作空间不足1平方米,面对带电的10千伏高压电线,两人分工合作,经过一个多小时的操作,终于完成了更换障碍、老旧设备的带电作业。

“这是今年梅州城区第73次带电作业了,现在带电作业已经在梅州常态化开展。”梅州城区供电局生产计划部主任肖益平说,若按照以往常规停电作业进行线路消缺工作,预计整条线路需要停电18个小时才能完成工作。而通过带电作业,一个多小时就能解决,同比停电作业效率显著提高。

无人机、带电作业、机器人巡检……电力领域的这些“黑科技”你见过吗?

带电作业是在没有停电的电力线路上开展的施工作业,事实上,每一次带电作业背后都面临着重重困难。

梅州地处粤北山区,多山地、丘陵地形,配网线路走向复杂,山区、村道、田野线路分布较多,往往因为所处地形复杂,道路崎岖,绝缘斗臂车无法驶达而限制带电作业的开展。

另外,带电作业队伍施工力量不足,带电作业又属于技术性要求较高的工种,需要较长时间的培训与培养,因此需要定期引进新人,加以培训,完善人员梯队建设。同时,带电作业新技术、新装备引用力度还有待提高,需进一步加强带电作业新装备配置和新项目的认证和推广应用。

“实施带电作业,不仅资金投入大,另外工程实施本身也存在困难。例如,35千伏变电站与35千伏变电站之间,用环网环起来,两个站点之间往往相隔几十公里,如果都是平地实施还好一点,如果是山地,需要跨山越岭,施工难度非常大,造价也很高。”梅州供电局相关负责人说。

自梅州供电局开始大力推广配网带电作业以来,带电作业发展迅速,成效显著,已成为提高供电可靠性的有效手段之一。近几年的变化与发展,使得梅州带电作业实现了从零的突破到4000多次的飞跃:2016年梅州供电局实现带电作业次数370次,2017年实现带电作业次数1203次,2018年实现带电作业次数达4189次。2018年11月还开展全省首例35千伏线路带电作业,实现广东电网35千伏带电作业零的突破。

接下来,梅州供电局将通过带电作业的方式解决变电的主网检修和工程接入问题。“在配网方面,我们带电作业的类别目前已有20多类,希望在今年全面覆盖37类全网的全部作业。”梅州供电局相关负责人说。

机器人“看家”

电网运维转向智能化无人化

在梅州供电局500千伏嘉应变电站,记者看到了一个身高一米左右的“小管家”在偌大的变电站里行进。它不时停下来,转动望远镜般的“眼睛”扫视着周围的一切,确定没有问题再继续前行。它就是梅州供电局去年7月份引进的智能巡检机器人。

工作中的智能巡检机器人每前进3—5米就会停下,用“眼睛”对周围的设备进行不同角度的扫描。机器人通过“眼睛”能够进行可见光和红外定点、定时拍照、摄像,实现对数字、表计和油位计的识别。如果发现表计、油位计读数异常、设备异常发热或其他缺陷就会自动报警,并自动生成巡视记录。

任务完成后,智能巡检机器人会自觉地回到它的“小屋”,完成充电和保养维护,全程无需人工操作。该机器人不仅能代替人工完成巡视,还能实现对数据的自动分析,对比人工巡检,智能巡检机器人的准确度可以达到95%以上,大大提高了工作效率。

无人机、带电作业、机器人巡检……电力领域的这些“黑科技”你见过吗?

“以前15个人管一个变电站,现在15个人能管8个变电站了。”500千伏嘉应变电站巡维中心技术负责人苏树桐说,这是变电站引进巡检机器人带来的最大变化。

目前,嘉应变电站机器人全站巡视点有4106个点,四天一个周期分区域、多功能进行巡视测温。“以前没有引进机器人时需要人工抄表、记表,然后通过核对数据来判断线路、电表是否运行异常。”苏树桐说,现在有了机器人,只要通过后台监控看数据就可以了,通过机器人采集回来的数据再进行核实。

据工作人员介绍,智能巡检机器人系统是以自主或遥控的方式,在无人值守的环境中,完成对室内(外)高压设备进行红外温度监测和仪表油位的图像识别等任务,具有定点定路径、指定点巡检、遥控巡检、高清可见光与红外实时视频监控、变压器和电抗器噪声监测、SF6泄露检测、红外测温与故障报警、可见光图像智能判别、巡视报表分析与历史数据分析等功能,替代人工完成巡检中遇到的繁、难、险和重复性的工作。

“机器人的到来,提高了数据传输的准确性与及时性,极大提升了我们运维的工作效率,也提高了电网的科技含量,让电网运行更加安全稳定可靠。”苏树桐说。

据了解,下一步,梅州供电局还将在500千伏嘉应站,220千伏梅县站、兴宁站、丰顺站、赞化站、富远站和蕉岭站等7座关键重要变电站完成智能巡视机器人配备,通过“一机多站”模式,实现嘉应、梅县、长沙、兴宁等四个巡维中心变电站智能巡视全覆盖;最终实现35千伏及以上变电站“一机多站”全覆盖,实现变电设备日常巡视工作由传统人工向智能化、无人化转变。