基于人机隔离安全理念的输电线路参数测试装置
成果类型:: 发明专利,实用新型专利,软件著作权
发布时间: 2025-05-16 22:02:45
针对参数测试过程的安全风险、“陪停”损负荷等生产难题,国网长沙供电公司自主研发了国内首创首套“人机隔离”式参数测试仪。该装置通过无线电通讯远程遥控操作,实现主机与操作人员的隔离、带电闭锁等功能,一次接线即可完成全部测试工作,将感应电伤人的风险降为零,有效避免因“陪停”带来的电网风险及负荷损失,促进电网检测技术的进步,提高电网供电可靠性。目前,该装置在国内线路成功应用,并作为长沙电力首款电商创新产品并产生实际订单,仅2022-2023年销售额达130万元,亮相首届湖湘劳模工匠创新博览会,实现了科技成果的高质转化,凸显出公司技术创新优势,有效促进主业与产业的协同发展,对提升公司科技创新的效率和效益、激发创新活力、培育发展新动力具有重要意义。该项目曾获评2023年国网湖南省电力有限公司科学技术进步奖、2024年电力行业“电力双创杯”科技创新技术成果金奖,为加快建设现代化智慧电网、奋力建设现代化国家提供了坚强保障。
1.“两级隔离”,通过隔离装置实现测试主机与被测线路的一级隔离,采用无线通讯方式远程遥控操作,实现主机与操作人员的二级隔离,确保操作人员彻底远离高压感应电。2.“带电闭锁”,仪器主要测试线及接口处设置闭锁,保证在检测到有感应电的情况下测试仪无法拔出,且搭载“声光报警”系统,进一步防止误拔测试线带来的触电风险,最大程度保障操作人员安全。3.“一装一拆”,新型测试仪成套装置可以通过一次装线,一次拆线,完成所有测试项目,测试过程中无需改接线,进一步提升工作效率,减少人员改接线过程中的触电风险。4.“核相新方法”,采用新型输电线路感应电压测试杆,通过对侧线路取挂接地线,检测被测线路的感应电压差异实现线路带感应电压情况下的核相工作。
基于“人机隔离”安全理念的输电线路参数测试装置,为国内首创,相较于传统线路参数测试仪,具有安全性能极高、测试功能齐全、通用性强、易操作等显著优势。(一)需求分析(1)线路参数测试装置市场需求量大。仅长沙地区,每年新建、改建110-500kV电压等级的输电线路达50余条,每条线路测试完成后均需进行线路参数测试。据此,预估国内每年线路参数测试工作可达上万次。本项目契合了市场主流需求,销路广阔。(2)陪停线路多,由此导致的倒闸操作量及负荷损失大。以往进行线路参数测试时,为了规避附近线路耦合造成的感应电伤人,该线路附近的同塔、同杆线路需要“陪停”。这一要求,需要电网调度控制人员转供负荷、调整系统运行方式,变电运维人员对输电线路进行停复电倒闸操作,耗费了大量人力物力。本项目基于人机隔离安全理念,有效解决了线路陪停问题,将大幅度降低电网运行人员工作量、减少线路陪停,节约人力物力。(3)输电线路试验项目多。试验新建线路在建成后,不仅需要进行线路参数测试,还需测试该线路的绝缘电阻、直流电阻、线路核相。线路测试部门需要针对这些试验购置对应的绝缘电阻测试仪、直流电阻测试仪、线路核相仪。本项目集成了多项测试功能,能够将线路测试项目一网打尽,可以让测试人员一次装拆线,即完成全部测试项目,节省了其他测试仪器的购置费用。(二)竞品分析当前市面上应用的输电线路参数测试装置,具有以下局限性:(1)安全性能不足,无法实现“人机隔离”。在线路具备感应电情况下测试时,存在人员感应电触电安全风险,安全隐患极大。(2)仅具备线路参数测试功能,试验项目单一,且测试过程中需要频繁改接线,操作量大,增大了改接线过程中的触电风险。(3)装置数字化程度低,例如,无法无线操作、测试报告无法自动生成,数据记录需要靠人工填写纸质文档,再编辑、整理、上传到电脑端,费时费力。(三)市场验证自2022年7月产品面世以来,已在国网系统范围内大量推广应用,广受好评。目前已累计在湖南省内完成100余条线路参数“不陪停”测试,并在长沙、株洲、湘潭、南昌、绍兴等8个地市、3个省份推广应用,电压等级涵盖110千伏至500千伏输变电线路。2023年,该产品已上线国网电商平台,已产生实际订单。
团队成员有赵梓行、黄阳岗、孙泽文、吴毅、邬旭东、卢斌、肖旺东、李欣、胡海宁、谭宇轩总10人。其中,高级技师4人,技师2人,高级工4人,高级工程师7人,工程师3人,技术力量雄厚。团队人员均无违法犯罪记录。
经济效益:基于成果实用性、创新技术性,市场较为广阔。从减负增效层面来说,能有效为调控和运维减少人力投入,每年约减少人力综合核算80余万元,并减少由于“陪停”造成的负荷损失而减少的营销收入90万元/条,按照长沙公司平均每年30条线路测试计算,全年至少增加收益2700万,经济效益显著。社会效益:运用新型人机隔离线路测试仪成套装置,一是有效解决了感应电伤人的安全问题,助力公司提质增效,提升安全生产水平;二是能够在带感应电情况下完成线路参数测试工作,进一步减少了停电范围,大大提升人民用电质量,让“能带不停”落到实处;三是进一步避免了陪停带来的大量工作时间,能够更加快速、高效的完成参数测试工作,提高供电可靠性,社会效益巨大。
目前,本成果已通过湖南省公司孵化的验收,从而进一步优化装置,实施情况有以下几个方面:1.常规应用:自2022年实物问世以来,累计在省内完成100余条线路参数测试工作。实测结果表明仪器准确度、精确度满足要求,现场实用性高,安全性、高效性大大提升。2.特殊应用:2024年春节期间,面对寒潮冬雨天气,新型测试仪在220千伏浏淮Ⅰ线、浏沿Ⅰ线故障现场,带感应电助力完成诊断试验,助力浏阳地区关键线路成功复电。3. 推广购置:截止目前,产品已在长沙、株洲、常德、益阳、郴州等多个地市推广应用,在浙江、江西也有应用场景,电压等级涵盖110千伏至500千伏。产品在系统内已上架国网公司电商平台并已产生实际订单,系统外上架U电工平台。常德、超变、湘潭公司均已在电商点单,岳阳、娄底、衡阳、郴州等多家地市单位均有购置意向。基于人机隔离安全理念的输电线路参数测试装置提供一种人机隔离全新的思路,可以保证工作人员的安全、提高工作效率、避免线路陪停、减少运维人员倒闸操作量、提高供电可靠性和保障电网设备安全运行。适用于国网系统内及其他电力企业中需进行线路参数测试和线路核相等工作,实现了参数测试安全操作防护质的飞跃,将融入到日常线路参数测试工作中,获得输变电行业内的认可。通过市场调研发现,电力行业内的线路参数测试工作密度大,以地市公司为单位均需开展此项工作。该成果具备上述所述的优越性,且符合实际应用的要求,应用前景非常广阔,适合在行业内推广。