国家电网输电线路巡检工作综述

2020-09-03 16:32:54 阅读量 70

摘要:输电线路作为电力工程中重要装置,对于提升电力工程质量安全起到至关重要的作用。为降低巡检难度,应在过程中应用无人机巡检装置,用于改善人工巡检时未发现到的问题。

输电线路人工巡检现状

电网输配电线路的重要性毋庸置疑,但是架空输配电线路分布广,长期暴露在大自然中运行,不仅要经受正常机械载荷和电力负荷的作用,而且还受到各方面外来因素的干扰和大自然千变万化的影响。这些因素将会促使线路上各元件老化、疲劳、氧化和腐蚀,如不及时发现和削除,就会由量变到质变,发展成为各种故障。

但是,传统巡检方式也存在诸多隐患。一方面,无法客观、真实地掌握巡检人员巡检的到位及检查情况,漏检情况严重。旧有的巡检体系很难保证检查质量,无从考查工作人员是否对每根杆塔,每个设备、项目进行检查、记录不规范,由于巡检项目内容繁杂,且巡检人员各自知识经验积累程度不同,所以填写内容或简单或复杂,或抓得住重点,或抓不到实质,费时繁琐,每个问题项目,都要通过笔记录到纸上,必要时还需辅以作图,10kv以上线路,每个电杆项目需一一记录,量多费时。

另一方面,后期数据处理难。对每次巡检的大量数据进行收集、处理、分析、工作量大,由于资料量大,遗失严重。同时,也很难对工作人员的工作定性定量进行评估。而且,电网和附属设施的运行状况、参数等历史数据无法有效地利用,查询不便,对设备的缺陷分析,设备选型,辅助决策无从实施。

输电线路巡检变革

近年来,随着遥感、自动控制、信息处理、图像识别等新技术快速发展,无人机技术在铁路巡检、交警巡逻、河道巡检、石油管道巡检等行业获得了广泛应用。与此同时,电力行业也在不断探索无人机巡检技术研究和应用。国家电网公司自2011年开始探索“直升机、无人机和人工协同巡检”应用。总体而言,配电网设备运维效率和技术水平不足,配电网设备停电试验项目很少,日常巡视是主要的设备状态管控手段,运维人员对于有效且高效的巡检手段需求较为迫切。目前,搭载可见光、红外、紫外传感器等检测设备的无人机电力巡检系统已应用于主网输电线路设备本体、变电站巡检和通道环境巡视检查和检测工作。

目前应用于电网巡检的无人机按照平台进行分类,主要包括固定翼无人机和多旋翼无人机。固定翼无人机具有飞行速度快(大多数在100~200 km/h)、续航时间较长、作业范围广等优势,缺点是无法进行定点悬停观测、照相,起降条件要求较高。多旋翼无人机集成技术难度较低,国内生产厂家较多,具有成本低、便携性好、集成度高、维护保养简单等优势,缺点是载荷小、巡航时间短。

输电线路巡检现状及要求

由于配网系统具有设备众多、设备间距较小、系统结构复杂、经过地区多为城镇人口密集地区等特点,应用于国家电网无人机巡检系统应满足以下要求。

一方面,经常在人口密集区作业,情况复杂,因此要求国家电网无人机巡检系统有很高的可靠性,机体尺寸较小、起降方便、坠机风险较低。同时,一般都在公路通达的巡检点附近,因此大都要求目视控制飞行,对于测控距离要求较低,一般2km距离足够,单次作业时间也不会太长,一般≤30min。

另一方面,巡检方式多样性,要求巡检无人机能够搭载可见光、红外光观测能力,特殊条件下能够开展紫外、超声波、特高频传感器等多种巡检设备,而且携带方便,便于作业迅速展开。

为满足配电网架空线路巡检应用需求,巡检无人机可搭载可见光、红外、紫外及超声波传感器、特高频传感器等综合巡检模块的配置要求。巡检无人机的适应环境温度为–20~45 ℃,最高海拔高度为2 000 m,抗风能力为7 m/s;悬停控制精度的垂直方向为±0.5 m、水平方向为±1.0 m,能精确定点近距离巡检杆塔。对于可见光传感器,有效像素数为1200万,具备变焦和自动对焦功能。对于红外传感器,有效像素数为30万,具备自动对焦功能。

 


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