產(chǎn)品列表PRODUCTS LIST
隨著機器人技術(shù)研究的深入和大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的應(yīng)用，機器人在電力行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛。實驗室歷經(jīng)近20年的探索，研發(fā)了變電站智能巡檢機器人、室內(nèi)軌道巡檢機器人、閥廳巡檢機器人、架空線路車載巡檢機器人、架空線路絕緣包覆機器人、輸電線路全程巡檢機器人等智能裝備，覆蓋變電、輸電、配電等各環(huán)節(jié)。
巡檢類機器人已大規(guī)模推廣應(yīng)用，而作業(yè)類機器人尚處于起步階段。近年來，實驗室瞄準電力作業(yè)場景，探索機器人作業(yè)技術(shù)，推進機器人的應(yīng)用由“巡檢"向“作業(yè)"演進。“強電磁環(huán)境下的機器人防護問題是我們首先要解決的問題。在機器人靠近帶電體的過程中，當電位差超過間隙擊穿電壓時，會出現(xiàn)間隙擊穿并造成持續(xù)的電弧放電。這對機器人造成兩種干擾，一種是瞬態(tài)電磁場的輻射干擾，另一種是機器人表面的高頻電流在其內(nèi)部的線纜及元件上形成感應(yīng)電壓和電流造成的干擾。"實驗室成員李健介紹，“我們基于機器人進、出瞬時強電磁場受到干擾的機理，分析電弧放電時電流幅值、脈沖密集程度等關(guān)鍵指標，提出機器人電位轉(zhuǎn)移電磁脈沖電流及電弧能量暫態(tài)抗干擾設(shè)計方法，攻克了強電磁場環(huán)境下機器人帶電作業(yè)安全防護技術(shù)難題。"
在此基礎(chǔ)上，實驗室設(shè)計了機器人軟硬件一體化安全防護方案，并在多款帶電作業(yè)機器人的研發(fā)中應(yīng)用。2018年，220千伏變電站檢修作業(yè)機器人研制成功，融合激光、超聲、視覺等多源異構(gòu)信息，實時自主感知作業(yè)環(huán)境，“一鍵操作"即可自動連續(xù)執(zhí)行檢修作業(yè)。2021年，10千伏架空線路帶電作業(yè)機器人投入應(yīng)用，具備高空和地面操控兩種作業(yè)模式。操作人員通過語音控制機器人完成作業(yè)任務(wù)。2024年，實驗室又推出了輸電線路壓接管X射線檢測機器人。它可完成水平雙分裂、四分裂下引流線場景無損檢測作業(yè)，具備220千伏及以下帶電作業(yè)能力。這些帶電作業(yè)機器人已經(jīng)在山東、山西、深圳等地應(yīng)用，有效降低了作業(yè)人員的工作強度，提升了帶電作業(yè)的安全性。
一、產(chǎn)品及選用（LYVLF3000 電力每日要聞“程控超低頻耐壓設(shè)備"操作更加簡便，功能更完備）
1、命名說明
LYVLF3000 60KV
2、超低頻系列產(chǎn)品 表1
型號 | 額定電壓 | 帶載能力 | 電源保險管 | 重量 | 用途 |
VLF-30/1.1 | 30kV (峰值) | 0.1Hz,≤1.1µF | 10A | 控制器：4㎏ 升壓體：25㎏ | 10KV電纜、發(fā)電機 |
0.05Hz,≤2.2µF | |||||
0.02Hz,≤5.5µF | |||||
VLF-50/5 | 50kV (峰值) | 0.1Hz,≤5µF | 5 | 控制器：5㎏ 升壓體：55㎏ | 用于電纜故障的燒穿 |
0.05Hz,≤10µF | |||||
0.02Hz,≤25µF | |||||
VLF-80/1.1 | 80kV (峰值) | 0.1Hz,≤1.1µF | 30A | 控制器：5㎏ 升壓體：45㎏ | 35Kv電纜、發(fā)電機 |
0.05Hz,≤2.2µf | |||||
0.02Hz,≤5.5µF |
3、根據(jù)被試對向選擇適當規(guī)格的產(chǎn)品。
使用時，試品電容量不得超過儀器的額定容量。試品電容量過小，會影響輸出波形。若小于0.05µF，儀器將不能正常輸出。可并聯(lián)0.1 µF的電容輔助輸出。下面是一些設(shè)備的電容量，供用戶參考。
不同發(fā)電機的單相對地電容量 表2
火 電 | 水 電 | ||||||
發(fā)電機容量（MW） | 200 | 300 | 600 | 85 | 125-150 | 300 | 400 |
單相對地 電容（µF） | 0.2-0.25 | 0.18-0.26 | 0.31-0.34 | 0.69 | 1.8-1.9 | 1.7-2.5 | 2.0-2.5 |
交聯(lián)聚乙烯絕緣單芯電力電纜的電容量(µF/km) 表3
電容µF/Km | ||||||||||||
電壓kV | 10 | 0.15 | 0.17 | 0.18 | 0.19 | 0.21 | 0.24 | 0.26 | 0.28 | 0.32 | 0.38 | - |
35 | - | - | - | 0.11 | 0.12 | 0.13 | 0.14 | 0.15 | 0.16 | 0.17 | 0.19 | |
截面積cm2 | 16 | 25 | 35 | 50 | 70 | 95 | 120 | 150 | 185 | 240 | 270 | |
4、試品電流的估算方法：
計算公式： Ｉ＝２πfＣＵ
二、原理（LYVLF3000 電力每日要聞“程控超低頻耐壓設(shè)備"操作更加簡便，功能更完備）
實際上是工頻耐壓試驗的一種替代方法。我們知道，在對大型發(fā)電機、電纜等試品進行工頻耐壓試驗時，由于它們的絕緣層呈現(xiàn)較大的電容量，所以需要很大容量的試驗變壓器或諧振變壓器。這樣一些巨大的設(shè)備，不但笨重，造價高，而且使用十分不便。為了解決這一矛盾，電力部門采用了降低試驗頻率，從而降低了試驗電源的容量。從國內(nèi)外多年的理論和實踐證明，用0.1Hz超低頻耐壓試驗替代工頻耐壓試驗，不但能有同樣的等效性，而且設(shè)備的體積大為縮小，重量大為減輕 ，理論上容量約為工頻的五百分之一。試驗程序大大地減化，與工頻試驗相比*性更多。這就是為什么發(fā)達國家普遍采用這一方法的原因。我國電力部以委托武漢高壓研究所起草了《35kV及以下交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜超低頻（0.1Hz）耐壓試驗方法》行業(yè)標準。我國正在推廣這一方法，本儀器是根據(jù)我國這一需要研制而成的?？蓮V泛用于電纜、大型高壓旋轉(zhuǎn)電機、電力電容器的交流耐壓試驗之中。
三、產(chǎn)品簡介（LYVLF3000 電力每日要聞“程控超低頻耐壓設(shè)備"操作更加簡便，功能更完備）
接合了現(xiàn)代數(shù)字變頻*技術(shù)，采用微機控制，升壓、降壓、測量、保護*自動化，并且在自動升壓過程中能進行人工干預。由于全電子化，所以體積小重量輕、大屏幕液晶顯示，清晰直觀、打印機輸出試驗報告。設(shè)計指標*符合《電力設(shè)備測試儀器通用技術(shù)條件，第4部分：超低頻高壓發(fā)生器通用技術(shù)條件》電力行業(yè)標準，使用十分方便?，F(xiàn)在國內(nèi)外均采用機械式的辦法進行調(diào)制和解調(diào)產(chǎn)生超低頻信號，所以存在正弦波波形不標準，測量誤差大，高壓部分有火花放電，設(shè)備笨重，而且正弦波的二，四象限還需要大功率高壓電阻進行放電整形，所以設(shè)備的整體功耗較大。本產(chǎn)品均能克服這樣一些不足之處，另外，還有如下特點需要特別說明：
電流、電壓數(shù)據(jù)均直接通過高壓側(cè)采樣獲得，所以數(shù)據(jù)真實、準確。
過壓保護：當輸出超過所設(shè)定的限壓值時，儀器將停機保護，動作時間小于２０ms。
過流保護：設(shè)計為高低壓雙重保護，高壓側(cè)可按設(shè)定值進行停機
保護；低壓側(cè)的電流超過額定電流時將進行停機保護，動作時間都小于２０ms。
★ 高壓輸出保護電阻設(shè)計在升壓體內(nèi)，所以外面不需另接保護電阻。
由于采用了高低壓閉環(huán)負反饋控制電路，所以輸出無容升效應(yīng)。
四、技術(shù)參數(shù)（LYVLF3000 電力每日要聞“程控超低頻耐壓設(shè)備"操作更加簡便，功能更完備）
1、輸出額定電壓：參見表1
2、輸出頻率：0.1Hz、0.05Hz、0.01Hz。
3、帶載能力：參見表1
0.1 Hz *大1.1µF
0.05 Hz *大2.2µF
0.02 Hz *大5.5µF
4、測量精度：３%
5、電壓正，負峰值誤差：≤３％
6、電壓波形失真度：≤５％
7、使用條件：戶內(nèi)、戶外；溫度：-10℃∽+40℃；濕度：≤85％RH
8、電源：交流50 Hz，220V ±5%
9、電源保險管：參見表1
五、結(jié)構(gòu)說明（LYVLF3000 電力每日要聞“程控超低頻耐壓設(shè)備"操作更加簡便，功能更完備）
1、控制器面板示意圖
圖1中各部件示意以及功能說明：
(1)“地"：接地端子，使用時與大地相連。
(2)“控制輸出"：輸出多芯插座，使用時與升壓體的輸入多芯插座相連。
(3)“對比度"：對比度調(diào)節(jié)旋扭，用于調(diào)節(jié)液晶顯示器的對比度。
(4)“功能鍵"：其功能由顯示器提示欄對應(yīng)位置提示。
(5)“AC220V"：電源輸入插座，內(nèi)藏保險管。
(6)“開關(guān)"：電源開關(guān)。內(nèi)藏指示燈，開時亮，關(guān)時熄。
(7)“打印機"：打印測試報告。
(8)“液晶顯示器"：顯示測試數(shù)據(jù)。
2、升壓器結(jié)構(gòu)示意圖
六、操作說明
1、連線方法
連線說明：用本產(chǎn)品隨機配備的兩根線和接地線按圖3的方法連接。電源插座用電源線連至50Hz/220V的交流電上。
2、操作程序
(1) 開機。(注意:每次開機前都要對試品充分放電，升壓過程中需要停機時請先按停機鍵，再用電源開關(guān))
按上述方法連好所有線路之后，就可以將電源開關(guān)打開。儀器在微機上電復位下，自動進入如圖4所示的設(shè)限界面。在進行連線、拆線、或暫不使用儀器時，應(yīng)將電源關(guān)掉。電源插座上裝有保險管。若開機屏幕無顯示，應(yīng)先檢查保險管是否熔斷。大小應(yīng)按表1提供的數(shù)據(jù)更換。
(2) 設(shè)置限定參數(shù)
在圖4所示的設(shè)限界面上，可根據(jù)試驗的需要設(shè)定好試驗頻率、試驗電壓、高壓側(cè)的過壓保護值、過流保護值、試驗時間。將光標移到相應(yīng)的設(shè)定，按確定鍵選擇。
頻率有三種選擇：0.1、0.05、0.02。它規(guī)定了儀器的輸出頻率。單位為Hz
試驗電壓范圍為10KV至額定值。(請不要設(shè)小于10KV的試驗電壓),它規(guī)定了我們所要升至的試驗電壓。儀器升至這個設(shè)定電壓值時，就不再升壓，并保持在這個峰值下進行等幅的正弦波輸出。
電壓保護值設(shè)定范圍為0至額定值，單位為kV。它規(guī)定了通過試品的電壓上限值，當電壓超過此設(shè)定時，儀器自動切斷輸出，進行停機操作。一般情況下電壓保護值設(shè)定為比試驗電壓高4KV。
電流保護值設(shè)定范圍為0至額定值，單位為mA。它規(guī)定了通過試品的電流上限值，當電流超過此設(shè)定時，儀器自動切斷輸出，進行停機操作。
定時修改范圍：0-99分。它規(guī)定了試驗時間的長短。單位為分鐘。
以上電壓，電流均為峰值，儀器顯示的測量數(shù)據(jù)，以及打印報告上的電壓電流值均為峰值。
將光標移到“啟動試驗電壓"按確定鍵，儀器進入圖5所示的升壓界面。
自動升壓
自檢成功后，儀器自動進入升壓狀態(tài)。儀器將用若干個周期的時間將電壓升至設(shè)定值。在升壓過程中，按停機鍵，儀器將切斷電壓輸出，回到開始畫面。當升壓值接近設(shè)定值時出現(xiàn)圖6
此時按“上下"鍵，微調(diào)電壓，按“確定"鍵，儀器開始計時，計時結(jié)束后自動打印試驗報告?；氐介_始畫面，放電結(jié)束后再開始下一次測量。
★另外還有兩種非正常停機：過壓保護停機、過流保護停機。停機后出現(xiàn)相應(yīng)的提示界面，放電結(jié)束后，再調(diào)整限制電壓值或限制電流值，再開始下次測量。
無人機作為具有飛行能力的機器人，是實驗室的重點研究方向之一。“伴隨低空經(jīng)濟的發(fā)展，無人機越來越普及。在電網(wǎng)巡檢工作中，無人機已成為日常作業(yè)工具。如何進一步挖掘潛力，讓無人機更高效地巡檢，是我們重點關(guān)注的方向。"實驗室成員介紹，“我們想探索一種全新的輸電線路立體智能運檢模式，應(yīng)用無人機、架空線路車載巡檢機器人、電纜隧道巡檢機器人等裝備，實現(xiàn)輸電線路設(shè)備和通道環(huán)境巡檢全覆蓋。"
目前，無人機巡檢主要依靠人工操控，自動化程度低。為此，實驗室提出了基于激光點云的無人機自主巡檢方法，實現(xiàn)了無人機巡檢航線一鍵生成與全自主規(guī)劃，提高了巡檢作業(yè)的安全性、巡檢數(shù)據(jù)采集的一致性和精準性。同時，實驗室研制出基于移動平臺和固定平臺的無人機自主巡檢作業(yè)系統(tǒng)，實現(xiàn)無人機遠程控制、自動起降和全自主巡檢，大幅提高了巡檢作業(yè)效率。
基于激光點云的無人機自主巡檢方法已大規(guī)模應(yīng)用于各地電網(wǎng)中，避免了人為因素導致的拍攝不全、照片質(zhì)量不高等問題。依托移動平臺和固定平臺，巡檢人員不再需要到現(xiàn)場操作無人機，實現(xiàn)了無人機全自主作業(yè)，且巡檢更智能、更精細、更安全。
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