(国网漳州供电公司 福建漳州 363000)
摘要:闭口销缺失是困扰输、配电线路一大难题,不仅给电网运行带来巨大的隐患,也给检修工作人员带来极大的挑战。传统检修方式需要通过作业人员等电位进入电场,进行闭口销安装工作。闭口销可视带电安装操作工具,研制适用各类型号闭口销抓捕装置,重新设计和改造操动机构和联动机构研制万用转向装置,通过引入可视系统能够有效进行输电线路杆塔闭口销精准补装,能够有效减少电网停电、跳闸次数和时间,保障电网运行稳定性和可靠性。
关键词:带电作业、可视化、闭口销
引言
近几年排查“三跨”重要输电线路发现:闭口销缺失是困扰输、配电线路一大难题,不仅给电网运行带来巨大的隐患,也给检修工作人员带来极大的挑战。传统检修方式需要通过作业人员等电位进入电场,进行闭口销安装工作。急需通过研制便捷、针对性带电安装闭口销系统,来满足日常运维工作的需要,同时保障人身、电网和设备的安全。减少主网的停电次数,实现多供电量,保证主电网的安全运行,提高110kV及以上线路的可靠性,对提高电网的供电可靠性具有重要意义。
研发任务
基于目前严峻的电力供需形势,在这种情况下,要大力建设我国电力系统,做好电力线路的检修和维护工作,旨在提升我国供电质量和供电稳定性。电力线路的正常运行影响着系统的稳定性,在日常的检修和维护工作中要用合理的方法提升线路的稳定性,针对电力线路常见的闭口销缺失问题,要采取有效的检修控制措施防止电力线路故障的出现。闭口销缺失不及时处理可能引发电力线路故障,电力线路不能有效的传输电能,影响了正常的供电。在日常的检修维护工作中,各地市公司非常重视对电力线路的检修和维护,承担消缺任务的主要生产班组为带电作业班。目前国内电力行业闭口销的安装有停电检修和带电检修两类。带电检修对导线侧安装闭口销只能由检修人员等电位进入电场操作,耗费大量人力物力。随着输电线路大量投入运行,闭口销安装这类工作越发频繁,亟需使用改进传统作业方式研制新型作业工作得以实现,一方面减轻操作人员的工作负担,另一方面实现不停电线路平稳运行。解决输电带电作业单人地电位安装闭口销问题。本项目通过研制新型操作工具,大幅度提高带电安装闭口销的准确程度,满足应用于安装输电线路上各方位、各部件闭口销,改变传统复杂等电位作业方式,减少人工投入,缩短检修周期。将可视系统用于传统输电线路带电检修作业范例。本项目开创性将可视系统应用于带电检修作业,提供直观的视觉操作,从根本解决原来操作视野受限的问题。
基于生产需要,结合漳州公司输电带电作业经验,研制一种基于地电位作业方式闭口销可视操作工具。要求该套工具需要满足单人地电位操作,不需要多人配合,并且能够解决闭口销不易抓取、安装等问题。有三方面技术难点需要解决:其一是闭口销目标小,不易抓取,常规的取销钳在抓取闭口销过程常常存在脱落的情况,或者安装完毕后不易脱出的问题;其二是闭口销存在线路各个金具,具有多种角度,常规的操作杆只能满足单一平面的旋转角度,如果不是恰好同一平面的闭口销安装,便无法完成闭口销安装;其三在220kV线路作业时候,安装位置距离作业人员可以达到2.5米至3.0米,闭口销目标较小,往往不易于判别闭口销是否安装到位。以上三个技术难题是该项检修作业的难点所在,往往生产人员无法顺利解决,在消缺作业过程耗费大量时间与精力。针对上述难点,对输电线路中闭口销多种安装角度进行研究,研制出通用型输电线路闭口销安装操作系统。
(1)研制闭口销抓捕装置。闭口销具有一定弹性,对304不锈钢抓捕口另外加工一个虎口装置,可适用输电线路各类闭口销型号,可以稳当抓取闭口销。
(2)研制符合带电作业方式全方位云台调节装置。研究输电线路各类闭口销缺失情况,研制一套用于水平达到360°、垂直达到90°云台调节装置,并且满足重量轻、操作便捷、满足带电作业等要求。
(3)研制操作可视化装置。将可视系统应用于带电检修作业,提供精准的操作视觉,从根本解决作业人员操作视野受限的问题。
技术框架
主要技术难点在于操动机构和联动机构的设计和改造,如何实现全方位带电操作并引入可视系统现场作业。采用低密度、高绝缘和高硬度材料,实现结构轻便灵活并符合现场带电作业操作人员需求;引入可视化操作装置实现作业人员精准操作。
1.通过重新设计和改造操动机构和联动机构,解决传统工具的难操作性和低可靠性,动作可靠,安全系数高,便于单人操作和少人操作;
2.采用低密度、高绝缘和高硬度材料,减轻拆除工具操作杆重量,结构外形的优化设计更便于带电作业的现场需要。
3.各作业功能的优化配置与整合,将可视系统应用于带电检修作业提供精准的操作视觉。
技术参数
闭口销可视带电安装操作系统关键指标:
(1)适用35kV及以上电压等级线路带电作业;
(2)操作杆采用低密度、高绝缘和高硬度材料,整套装置重量不大于2kg;
(3)万向转头连接装置水平达到360°、垂直达到90°;
(4)终端采用可视化装置提供1080P高清影像,IP65级防尘防水,110°广角,适用工作温度-15°C至50°C。
研制符合带电作业方式全方位云台调节装置。研究输电线路各类闭口销缺失情况,研制一套用于水平达到360°、垂直达到90°云台调节装置,并且满足重量轻、操作便捷、满足带电作业等要求。通过万向轴与锁扣配合,可以提供水平360°、垂直达到90°旋转,达到全方位操作要求。在安全帽上端固定显示设备接受闭口销前置摄像头回传图像,实时显示在操作人员面前,解决视野受限的问题。整体设备都采用低密度、高硬度材料,便于单人携带上塔操作,可以较好提高作业效率。闭口销可视操作工具结构简单、组装灵活、机械强度高,适用于检修作业中不同形式杆塔上的闭口销消缺作业,能提供精准安装操作视野,提供高效闭口销抓捕装置,减少作业人员操作难度。关键部件如图:
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研制闭口销抓捕装置。闭口销具有一定弹性,对304不锈钢抓捕口另外加工一个虎口装置,可适用输电线路各类闭口销型号,可以稳当抓取闭口销。研制操作可视化装置。将可视系统应用于带电检修作业,提供精准的操作视觉,从根本解决作业人员操作视野受限的问题。闭口销可视带电安装操作工具可以解决目前输电线路闭口销消缺问题,贴合生产实际的需要,可减轻作业人员的劳动强度、安全性高、适用性强、安装十分方便、准确、快捷而省力等特点,并且有效简化作业程序,减轻作业人员的劳动强度,减低带电作业危险性,提高工作效率,有效减少停电次数,提高电网供电可靠性,保障整个社会的可靠供电,社会效益显著。
结语
闭口销可视带电安装操作工具,研制适用各类型号闭口销抓捕装置,重新设计和改造操动机构和联动机构研制万用转向装置,通过引入可视系统能够有效进行输电线路杆塔闭口销精准补装,能够有效减少电网停电、跳闸次数和时间,保障电网运行稳定性和可靠性,保障带电作业人员的人身安全,减少劳动强度,提高工作效率。少了非计划停电检修所带来的公司、社会经济效益损失。
该技术研究属国内外技术领先水平,非常值得在同行业中进行成果转化,具有提高输电线路巡视检修水平的重大意义。
基金项目:国网福建省电力公司2020年漳州公司群众性创新项目(52135020000Q)