變電站帶電水沖洗機(jī)器人

變電站帶電水沖洗機(jī)器人水

與

電是人們生活中須臾不可離的重要能源。但由于水是導(dǎo)體，電能通過水傳導(dǎo)，容易造成人身觸電，因此，水和電又有些格格不入。帶電的電線遇到水，相當(dāng)于對地短路，會在瞬間釋放巨大的電流，對接觸水的生物造成殺傷。非常危險(xiǎn)。可偏偏有這樣一家公司，通過科技創(chuàng)新，不僅讓水和電“友好相處”，還捧回了一項(xiàng)金獎(jiǎng)。這是什么神操作？“沖”出來的金獎(jiǎng)煉成記變電站是電網(wǎng)的心臟，對電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行起著關(guān)鍵作用。但露天變電站受環(huán)境污染，設(shè)備表面污穢沉積，容易發(fā)生污閃，會造成系統(tǒng)短路，嚴(yán)重的話還會引發(fā)大面積停電事故。污閃，即電氣設(shè)備外絕緣表面由于積污而在一定氣候條件下發(fā)生的閃絡(luò)現(xiàn)象。電氣設(shè)備絕緣表面附著的污穢物在潮濕條件下，其可溶物質(zhì)逐漸溶于水，在絕緣表面形成一層導(dǎo)電膜，使絕緣子的絕緣水平大大降低，在電力場作用下出現(xiàn)的強(qiáng)烈放電現(xiàn)象。污閃不僅成為電網(wǎng)安全的長期困擾，更成為影響輸配電成本下降的巨大“包袱”。由此可見，變電站中，電氣設(shè)備的污閃會造成嚴(yán)重后果！怎么辦？必須要及時(shí)清理。怎么清？這就需要停電，進(jìn)行人工清洗，這也是目前很多變電站運(yùn)維人員僅有的處理方法。但人工清洗不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，最關(guān)鍵的是，還得停電。以一座220千伏變電站為例，利用人工進(jìn)行徹底地清洗通常需要一整天時(shí)間，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還影響用電客戶正常用電。那么，有沒有什么辦法，可以在不停電的情況下，徹底解決變電站設(shè)備污垢清理難題呢？電網(wǎng)科研人員研發(fā)的“變電站帶電水沖洗機(jī)器人系統(tǒng)及方法”發(fā)明專利攻克了這一難題！針對220千伏及以下變電站設(shè)備帶電水沖洗作業(yè)亟待解決的安全防護(hù)強(qiáng)度弱、智能化程度低、環(huán)境適應(yīng)性差等技術(shù)難點(diǎn)，國網(wǎng)自主研發(fā)的變電站帶電水沖洗機(jī)器人，突破機(jī)器人絕緣安全防護(hù)、精準(zhǔn)協(xié)同沖洗、浮動式自調(diào)平及主從控制三大核心技術(shù)，融合多源異構(gòu)感知信息、機(jī)器人實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)及視覺伺服控制技術(shù)，并獲發(fā)明專利授權(quán)。研制的變電站設(shè)備帶電水沖洗機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人作業(yè)環(huán)境的自主感知、作業(yè)過程的自動執(zhí)行、作業(yè)流程的智能決策。人工沖洗帶電設(shè)備，工作人員需要穿戴密閉絕緣的防護(hù)裝備，期間還要多次更換沖洗裝備（長槍、短槍），非常辛苦，而且沖洗質(zhì)量也不高。同時(shí)，由于人員距離電氣設(shè)備比較近，也存在較大安全隱患。換用機(jī)器人后，沖洗安全距離達(dá)3米，而且機(jī)器人還配備高壓純水制備系統(tǒng)，純水電阻率達(dá)到1兆歐·厘米，水沖壓力大，沖洗質(zhì)量高，在沖洗質(zhì)量和效率方面有所提升。系統(tǒng)工作原理變電站設(shè)備帶電水沖洗機(jī)器人系統(tǒng)，主要由主沖機(jī)器人、輔沖機(jī)器人、高壓純水制備裝置、主控系統(tǒng)和遙控終端等組成，采用主沖/輔沖雙槍跟蹤法及一沖雙回的沖洗方式，實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備的帶電水沖洗工作。在帶電的情況下開展“水沖洗”，關(guān)鍵要讓水“聽話”。這其中有兩個(gè)關(guān)鍵，一個(gè)是確?！皼_得準(zhǔn)”、另一個(gè)是“洗得凈”?！皼_得準(zhǔn)”就是要保證每一滴水都沖在該沖的位置上，不能有絲毫差錯(cuò)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)首先設(shè)計(jì)出激光點(diǎn)云構(gòu)建作業(yè)區(qū)模型，按模型從指令發(fā)出到水射流響應(yīng)，一般會有1.5秒左右的延遲，在理論上，這個(gè)時(shí)間已經(jīng)被壓縮到極致了，但這剎那的延遲，如果疊加突然起風(fēng)等多項(xiàng)因素，有可能導(dǎo)致高速水射流沖到危險(xiǎn)區(qū)。為了保障萬無一失，必須向這1.5秒的極限再次發(fā)出挑戰(zhàn)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)查閱資料，學(xué)習(xí)各種新的軟件進(jìn)行建模仿真，歷經(jīng)上百次的仿真實(shí)驗(yàn)，延遲時(shí)間硬是被一毫秒一毫秒地壓縮到0.5秒，別看擠下的這一秒，卻徹底解決了“沖得準(zhǔn)”的難題?！皼_得準(zhǔn)”只是前提，“洗得凈”才是關(guān)鍵。受作業(yè)空間限制，機(jī)器人一般只能從一個(gè)方向進(jìn)行沖洗，正面很容易沖洗干凈，但是背面沖洗不到也等于白洗。要想洗得凈，這就得讓水拐彎，使正面沖到絕緣子串上的水不是直接灑落到地面，而是流到絕緣子背面實(shí)現(xiàn)交匯，形成渦流。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)一遍一遍地試水壓，一遍一遍地調(diào)流量，不光噴到設(shè)備上的水要按設(shè)定的路徑，從設(shè)備上流下來的水也要按設(shè)定的路徑，為此，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)先后解決了機(jī)器人多級絕緣安全防護(hù)、雙射流自動協(xié)同沖洗、運(yùn)動系統(tǒng)浮動式自調(diào)平、主從控制等技術(shù)難題，沖出去的水徹底被馴服了。2016年11月15日，變電站帶電水沖洗這款硬核機(jī)器人也從實(shí)驗(yàn)場地真正邁進(jìn)了變電站，先后成功在110千伏xx站、220千伏xx站進(jìn)行了帶電實(shí)地應(yīng)用，應(yīng)用情況表明，變電站設(shè)備帶電水沖洗機(jī)器人能有效保證操作人員的作業(yè)安全，減輕了操作人員的勞動強(qiáng)度，提高了清洗作業(yè)效率和設(shè)備清洗的質(zhì)量，降低了電網(wǎng)污閃事故的發(fā)生概率，保證了電網(wǎng)的安全高效運(yùn)行。Q帶電沖洗重點(diǎn)洗的都是哪些設(shè)備？A重點(diǎn)清洗變電站內(nèi)線路的絕緣子、刀閘的支柱瓷瓶、開關(guān)變壓器的套管。所有導(dǎo)電部分金屬，如線路、變壓器本體、刀閘刀口處都不能清洗，還要防止清洗的水進(jìn)去端子箱，避免二次接線進(jìn)水。Q帶電沖洗的水和普通水有什么區(qū)別？A我們常見的水里都有雜質(zhì)，自來水、飲用水里也含有各種礦物質(zhì)離子，所以能導(dǎo)電。帶電沖洗的水是經(jīng)過工業(yè)過濾的，必須符合帶電沖洗安全