变电设备带电检修机器人技术应用分析

变电设备带电检修机器人技术应用分析

黄大彪

国网辽宁省电力有限公司沈阳市沈北新区供电分公司

摘要：电力是国家的基础建设，为国家经济发展做出巨大的贡献。除了市区部分区域外，高压输电线基本都采用架空线路方式，其长期在风吹、日晒、雨淋或霜冻等恶劣环境下，线路受材料老化或化学反应、机械振动、结构疲劳等因素而使输电线路出现各种影响电能供应的隐患或潜在故障，需要及时发现并对其进行处理。针对输电线路中潜在的隐患或故障，目前基本上是通过人工的方式对其进行维护作业，其劳动强度大、作业风险高、效率低。因此急需一些自动化设备代替或辅助工人去完成输电线路中的维护作业任务。

关键词：变电设备；带电检修机器人；技术应用

引言

带电作业是指在高压电气设备上不停电进行检修、测试的一种作业方法，是电网设备检测、检修维护和改造的重要手段和方法，是保证电力系统可靠稳定运行的重要技术措施。从我国第1次带电作业实践至今，带电作业研究和应用在我国已有60多年的历史，为保障电网安全可靠运行及提高经济效益发挥了重要作用。

1带电机器人技术在电力系统中的应用意义

技术是电力企业实现突破的关键，科学技术的进步是电力行业发展的基础，不断开发新技术并形成完善成熟的技术开发体系，是推动电力行业升级的重要举措，目前我国电力行业在创新技术上的应用还有很多不足，很多领域不能进行技术的扩展。所以大力推动电力技术的升级是电力企业的首要问题，电动机器人技术是电力系统发展的关键，其在电力系统中的应用可以进一步推动行业的发展，同时能推进各项技术的升级和业务水平的提高。首先，电动机器人通过大数据对用户信息系统进行分析，根据用户需求进行用户的精准管理。其次，电动机器人可以利用大数据和强大的计算能力提升整体的服务水平，带给客户更好的用户体验；再次，电动机器人可以替代人力工作量，减少人力资源的付出，同时机器人的稳定性能够有效减少人为因素对设备运行造成的误差，并对维护和作业进行详细记录，包括历史数据和设备的使用状态以及设备性能和状态。最后，通过对信息的分析，可以有效地实现各种资源和数据的整合，提高信息化管理水平，平衡资源管理与数据管理之间的协调问题，促进电力企业管理水平的提高。

2电运维中的问题与原因分析

变电运维系统的运行环境不够稳定，存在一定程度上安全隐患。由于电力企业在电网建设时，没有对其进行有效管理，所以出现了一些不能够正常工作。如变压器故障、线路短路等问题都会造成设备不能正常运转，还有就是变电站的负荷变化较大也是导致设备无法满足用电需求等情况。变电运维人员的技术水平不高，没有掌握系统分析及故障诊断能力，在电力设备运行中出现问题时，不能够及时发现并处理，以及变电运维人员的专业素质不高。电力系统在运行过程中，会发生大量的故障，这就要求工作人员要不断提高自己对相关知识和技术掌握水平。然而当前我国电力企业中很多人员缺乏相应理论基础与实践经验以及操作技能方面存在不足之处导致了变电站设备出现问题之后不能及时解决问题而影响整个电网工作质量。电气运维工作环境恶劣、操作难度大、系统复杂，而且存在安全风险等因素，导致其不能有效地进行检修维护。变电运维人员在进行操作中不重视对设备的维护，导致出现故障。由于电力系统运行环境恶劣，如果工作人员没有很好地处理这些问题就会造成很多不必要的损失，还有就是一些员工缺乏专业技术素质和责任心不够强等原因都可能会使变电站发生事故或损坏电气设施，另外也有部分管理人员利用其自身便利条件来管理电网中存在着安全隐患或者是不按规定进行操作而引发了重大的经济损失。

3机器人技术在变电站设备在线维护中的应用

3.1机器人总体构件设计

机器人的总体构件设计，主要分为上平台与下平台两个部分组成，其中上平台主要包括主控系统、机械臂系统、传感器系统、电源系统、监控系统等，而下平台包括地面监视与控制平台。科学开展上下平台各子部件的设计，可以实现机器人功能的最大呈现效果。随着5G网络通信的发展，以5G通信技术，实现机器人相关系统数据的有效传输，同时以机械臂为主要作业设备，结合主控系统进行对应的维修作业。除了上述的硬件设备，还需要对机器人内部运行系统进行设计，尤其是借助5G网络的信息数据传递路径，进行对应的数据操控，从而实现对机器人相关操作的精准把控。

3.2维修机器人整体运行检查及维护升级

维修机器人进行现场工作时，工作状态和姿势对工作效果影响很大，因此需要对机器人工作时的工作姿势进行必要的检测和分析。在实际应用过程中，机器人的工作姿态和状态符合科学制定的标准，同时保证相关任务满足实时运维要求。检查过程中机器人手臂的位置可能会根据移动情况将机器人设备的中心移动到不同的角度，必须注意机器人中心发生变化时机器人不会移动。当这些问题出现时，一方面要保证机器人实时维护工作的稳定性；性别。此外，基于高效节能数据大数据技术，优化运行轨迹，有效提升机器人运行效率。机器人训练过程数据，通过数据组织，提供数据支撑基于对机器人运动轨迹数据的分析，为未来的作业路线调整提供依据。该集合以智能运维为核心，提高机器人在变电站设备实时维护中的工作效率和工作时间，并利用科学技术对指导性维护操作中的具体问题进行分析和关联。并为进一步改进提供技术支持。

3.3检修机器人整体作业内容的检测和升级

检修机器人在开展带电作业时，其作业姿势、作业姿态对于工作成效具有一定的影响作用，因此，在开展机器人作业操作时，需要对作业姿势进行必要的检测和分析，确保在实际应用过程中，机器人作业姿势符合科学的设定标准，同时确保相关作业满足带电作业维修的需求。在测试过程中，由于机械臂需要进行不同操作的位置变化，进而可能造成机械人设备中心发生不同程度的偏移，需要注意的，在机器人中心发生变化时，确保其机器人不会发生倾覆或者跌倒等问题产生，一方面，需要确保机器人带电维修作业的稳定性，另一方面，要提升机械人在作业过程中维修作业的高效性。根据相关数据进行信息统计以及信息分析，进一步确保机器整体作业情况的专业性和稳定性。另外，基于对机器人运动轨迹的数据分析，进行后期的数据整理，为后期的作业线路设定提供必要的数据支持，进而实现对能源的高效节约，同时还能够优化作业轨迹，提高机器人的作业效率。基于对机器人实践过程中的数据汇总，结合大数据技术，以智能化操作为核心，提升机器人在变电设备中进行带电维修作业的工作效率和工作时间，以科学技术为指引，不断改善机器人当前维修工作的具体问题，对相关数据进行分析和梳理，为后续的改进工作提供必要的技术支持。

结语

智能电力巡检机器人的出现和应用，将改变传统电力系统中人工巡检电网和电气设备的方式，解决现有劳动强度大、巡检效率低、巡检质量参差不齐等问题，满足检验质量，利用信息技术共享检验信息。电力智能巡检机器人是目前电力行业应用最广泛的电力线路和电力设备巡检工具。它是智能技术和信息技术相结合的产品。不仅可以进行电力线路和设备的日常巡检，还可以进行红外测温等。逼真的功能和广泛的使用环境大大提高了检测效率和质量，完成了恶劣环境下的人工检测问题，并提供了广泛的应用可能性。

参考文献

[1]梁庆华，吴甜，刘海朋，等.智能变电站带电检修机器人控制系统分析[J].科技经济导刊，2021，26（23）：15-16.

[2]桑浩楠.面向配变电站机器人操作的视觉技术及应用[D].上海：上海交通大学，2021.