帶電更換高壓輸電線路耐張絕緣子方法探討

1、 帶電更換高壓輸電線路耐張絕緣子方法探討 摘要：隨著經(jīng)濟(jì)和科技水平的快速發(fā)展，絕緣子串是高壓輸電線路的重要組成部分，皆具固定和保護(hù)功能。目前對絕緣子串的運(yùn)行維護(hù)通常采用電壓分步法進(jìn)行檢測，操作人員利用絕緣操作桿搭載火花間隙測試叉在桿塔上對絕緣子進(jìn)行逐片檢測，這種方式存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、穩(wěn)定性不足且靈活性差等缺陷。對此本文提出1種多自由度、多點(diǎn)平行支撐兼具定位功能的絕緣子串檢具的支撐裝置，用于支撐架空輸電線路上使用的絕緣子劣化狀態(tài)檢測工具。關(guān)鍵詞：架空輸電線路；支撐裝置；檢具；絕緣子引言絕緣子是架空輸電線路中廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵部件之一，主要起到支撐與絕緣作用由于受外界自然環(huán)境等因素影響，絕緣子易發(fā)生自爆

2、、污穢、裂紋等故障，嚴(yán)重威脅輸電線路的安全可靠運(yùn)行因此有必要在輸電線路巡檢過程中及時(shí)對故障絕緣子進(jìn)行檢測識別其中，絕緣子自爆是架空輸電線路中常見故障類型之一由于巡檢圖像中絕緣子自爆區(qū)域較小，目標(biāo)背景較為復(fù)雜，給絕緣子自爆故障檢測研究帶來一定挑戰(zhàn)。1總體技術(shù)概述第一，采取人工、計(jì)算機(jī)相結(jié)合的檢測思路，以數(shù)字圖像分析技術(shù)作為基礎(chǔ)進(jìn)行復(fù)合絕緣子憎水性帶電檢測技術(shù)的研究，開發(fā)可用于現(xiàn)場的便攜式復(fù)合絕緣子憎水性帶電檢測裝置。站在地面即可對垂直布置的設(shè)備進(jìn)行噴水檢測，并能對特高壓直流輸電線路的復(fù)合絕緣子進(jìn)行憎水性帶電檢測，通過不斷的現(xiàn)場試驗(yàn)對其進(jìn)行完善并編制操作規(guī)程。第二，裝置作用。能夠分析特高壓直流輸電

3、復(fù)合絕緣子的憎水性，并借鑒hc方法，解決帶電噴水方法；能夠分析運(yùn)行復(fù)合絕緣子在不同類型桿塔上的空間位置，解決高質(zhì)量、可靠數(shù)字圖像獲取技術(shù)；能夠利用數(shù)字圖像處理技術(shù)，解決憎水性圖像的分析技術(shù)；能夠分析環(huán)境溫度、風(fēng)力等對運(yùn)行復(fù)合絕緣子憎水性測量的影響，并給出其校正方法。2工作原理工作時(shí)，絕緣桿通過滑套支座與裝置連接，滑套支座相當(dāng)于絕緣桿的扶手，內(nèi)部可變形的強(qiáng)阻尼材料有助于絕緣桿的軸向定位；杠桿支座與角鋼固定座的連接可實(shí)現(xiàn)裝置的左右轉(zhuǎn)動(dòng)；鎖緊手柄則用于絕緣桿確定位置后檢具支撐裝置的定位和制動(dòng)；上、下支撐桿及氮?dú)鈴椈膳c杠桿支座的鉸接可實(shí)現(xiàn)絕緣桿的俯仰運(yùn)動(dòng)；氮?dú)鈴椈傻淖铚匦钥墒寡b置自主回到平衡狀態(tài)，操

4、作人員只需手扶絕緣桿調(diào)整檢具的位置即可。上述過程替代了操作人員高空雙手舉撐絕緣桿調(diào)整檢具位置，從而實(shí)現(xiàn)省力的目的。3輸電線路耐張絕緣子方法3.1近線端的運(yùn)動(dòng)性態(tài)與過程鉸點(diǎn)的位置關(guān)系支撐裝置良好的運(yùn)動(dòng)性態(tài)主要通過近線端的運(yùn)動(dòng)速率與定位穩(wěn)定性、可靠性來體現(xiàn)，主要受構(gòu)件尺寸與位置關(guān)系的影響，位效率，加速度變化規(guī)律則反映近線端工作的平穩(wěn)性，以過程鉸點(diǎn)的位置為變量，過程鉸距增加則近線端速度減小，因此減小過程鉸點(diǎn)的距離有利于提高近線端的工作效率。近線端加速度變化規(guī)律與速度變化規(guī)律整體相同，明顯的區(qū)別在于過程鉸點(diǎn)與杠桿支座距離越大時(shí)加速度最低值越小，同時(shí)加速度曲線趨于平緩，說明加速度對過程鉸點(diǎn)位置敏感，由此

5、可見增加過程鉸點(diǎn)的距離同樣有利于提高近線端工作的平穩(wěn)性和安全性。3.2多模型融合測試結(jié)果與分析雖然輸電線路巡檢圖像中故障絕緣子種類多樣，環(huán)境背景較為復(fù)雜、自爆區(qū)域相對巡檢圖像占比較小，給絕緣子自爆故障檢測研究帶來一定挑戰(zhàn)，但是利用多模型融合檢測能有效綜合各模型優(yōu)點(diǎn)，顯著提升絕緣子自爆故障檢測各評價(jià)值，且檢測得到的絕緣子自爆故障區(qū)域預(yù)測框與真實(shí)標(biāo)注框iou均大于05，預(yù)測框坐標(biāo)回歸較為準(zhǔn)確由實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖及計(jì)算表明，所提方法能有效解決輸電線路巡檢圖像中絕緣子自爆的故障檢測3.3高壓架空輸電線路絕緣子串抗風(fēng)偏特征因子分析為了實(shí)現(xiàn)對高壓架空輸電線路絕緣子串抗風(fēng)偏性能自動(dòng)測試優(yōu)化，需要首先設(shè)計(jì)高壓架空輸電

6、線路絕緣子串抗風(fēng)偏性能自動(dòng)測試的約束參量模型，以塔高、檔距長度、電壓等級的一級約束參量，隨著抗風(fēng)故障概率增大，得到特征點(diǎn)ni0ts是坡向與線路絕緣子串抗風(fēng)偏的特征分布集，結(jié)合輸電線路的本體特征值，本體特征值可將把矩陣代表的線性變換轉(zhuǎn)化為數(shù)值變換，并得到的水平特征量聚點(diǎn)滿足e(ni0，d)e0，同時(shí)e(ni0，d)同e0的差距越大且靠近e1時(shí)水平值越高，以輸電桿塔經(jīng)緯度為基準(zhǔn)，直至e(ni0，d)=e1情況下達(dá)到獲取最大的抗風(fēng)能力。在優(yōu)化的抗風(fēng)能力下，確保e(ni0，d)=e1成立的點(diǎn)ni0ts，則是各特征因子的抗風(fēng)偏相關(guān)參數(shù)。x(n)的一個(gè)最高水平特征量聚點(diǎn)，即=1的d尺度特征量聚點(diǎn)。根據(jù)上述

7、分析，構(gòu)建高壓架空輸電線路絕緣子串抗風(fēng)偏特征因子分析模型。3.4硬件裝置構(gòu)成第一，帶電噴水裝置。在進(jìn)行復(fù)合絕緣子憎水性帶電檢測技術(shù)研究過程中，需要對絕緣子表面進(jìn)行噴水。裝置采用了紅外遙控、單片機(jī)自控技術(shù)和微型水泵驅(qū)動(dòng)等技術(shù)，自動(dòng)化程度高。裝置采用模塊化結(jié)構(gòu)，由四部分組成：紅外控制信號發(fā)射部分、空心絕緣操作桿、紅外信號接收和微型水泵控制部分、微型水泵驅(qū)動(dòng)噴水部分。裝置結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，便于攜帶和操作，適合現(xiàn)場使用。紅外信號發(fā)射部分為一獨(dú)立模塊，使用時(shí)按照說明連接于操作桿之間。供電電源為12v高能堿性電池。當(dāng)遙控距離下降操作不靈敏時(shí)按照說明更換電池。采用玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料進(jìn)行空心絕緣操

8、作桿的制作，共配置4節(jié)（總長4m可根據(jù)不同電壓等級進(jìn)行組合使用）?？招慕^緣操作桿后端通過連接附件與紅外信號發(fā)射部分螺紋連接，其前端則通過連接附件與電動(dòng)噴水部分螺紋連接。紅外信號接收和微型水泵控制部分由嵌于空心絕緣操作桿前端內(nèi)的紅外信號接收頭、可充電電源、紅外信號接收和微型水泵控制器三部分構(gòu)成。紅外信號接收頭通過導(dǎo)線與紅外信號接收和微型水泵控制器相連?？沙潆婋娫?、紅外信號接收和微型水泵控制器兩部分封裝在鋁制殼體內(nèi)并用合頁套接固定在空心絕緣操作桿前端?？沙潆婋娫礊?000mah鋰電池，可保證裝置噴水2.5小時(shí)，能滿足現(xiàn)場長時(shí)間測量要求。結(jié)語高壓架空輸電線路絕緣子串抗風(fēng)偏性能，進(jìn)行高壓架空輸電線路絕

9、緣子串抗風(fēng)偏性能自動(dòng)測試，提出一種基于防風(fēng)偏智能分析數(shù)學(xué)建模的高壓架空輸電線路絕緣子串抗風(fēng)偏性能方法，根據(jù)線路防風(fēng)偏設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，參考設(shè)計(jì)風(fēng)偏系數(shù)，結(jié)合架空輸電線路絕緣子類型、絕緣子結(jié)構(gòu)高度、絕緣子串、導(dǎo)線距桿塔最小電氣安全距離等參數(shù)構(gòu)建性能測試的約束參量模型，根據(jù)線路運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行防風(fēng)偏智能分析數(shù)學(xué)模型設(shè)計(jì)，結(jié)合特征分析和智能算法對高壓架空輸電線路絕緣子串的抗風(fēng)偏能力進(jìn)行計(jì)算分析。結(jié)果表明，采用該方法能有效實(shí)現(xiàn)對高壓架空輸電線路絕緣子串抗風(fēng)偏性能自動(dòng)測試，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確可靠，提高了高壓架空輸電線路絕緣子串抗風(fēng)偏性能。參考文獻(xiàn)：1楊益.110kv同塔多回線路帶電作業(yè)技術(shù)研究j.云南電力技術(shù)，2015，43（6）：87-90.2李如虎.火花間隙檢測劣質(zhì)盤形瓷質(zhì)絕緣子的方法探討j.貴州電力技術(shù)，2017，20（6）：19-20，33.3全國帶電化作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.送電線路帶電作