CN112285502A - 一种gis/gil设备状态检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种GIS/GIL设备状态检测装置，包括腿足式机器人，腿足式机器人上设置有主控制器、局部放电测量装置、高频电流测量装置、气体成分测量装置、定位和结构辨识装置、红外测量装置和振动测量装置，主控制器控制腿足式机器人、局部放电测量装置、高频电流测量装置、气体成分测量装置、定位和结构辨识装置、红外测量装置和振动测量装置，主控制器通过通讯装置外接后台。本发明采用腿足式机器人，越障能力强，在变电站内通行区域不受限；同时通过局部放电测量装置、高频电流测量装置、气体成分测量装置、定位和结构辨识装置、红外测量装置和振动测量装置，进行设备的声、光、电、热及气体成分等多方面检测。

Description

一种GIS/GIL设备状态检测装置
技术领域
本发明涉及一种GIS/GIL设备状态检测装置，属于输变电设备现场高电压试验技术领域。
背景技术
随着电力***电压等级的不断提高，以SF6气体作为绝缘介质的GIS（Gas-insulated switchgear，气体绝缘金属封闭开关设备）和GIL（Gas-insulatedtransmission line，气体绝缘金属封闭输电线路）广泛应用在电力***之中。GIS/GIL作为电网的重要环节，一旦出现故障将可能出现大规模的停电事故，给电力***造成巨大损失。因此，定期对GIS/GIL设备开展状态检测，及时发现设备内部绝缘缺陷，避免缺陷引发击穿故障，对电网的安全稳定运行具有重要意义。
目前已开发的GIS/GIL状态检测机器人有以下不足：①移动方式采用轮式或履带式，由于越障能力较差，在变电站内通行区域受限；②仅能开展可见光、红外检测，功能较为单一，无法全面考核GIS/GIL设备的运行状态。
发明内容
本发明提供了一种GIS/GIL设备状态检测装置，解决了现有GIS/GIL状态检测机器人存在的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种GIS/GIL设备状态检测装置，包括腿足式机器人，腿足式机器人上设置有主控制器、局部放电测量装置、高频电流测量装置、气体成分测量装置、定位和结构辨识装置、红外测量装置和振动测量装置，主控制器控制腿足式机器人、局部放电测量装置、高频电流测量装置、气体成分测量装置、定位和结构辨识装置、红外测量装置和振动测量装置，主控制器通过通讯装置外接后台。
局部放电测量装置包括受主控制器控制的第一机械臂、超声波传感器、红外测距仪、耦合剂涂抹与清除装置；第一机械臂设置在腿足式机器人上，超声波传感器、红外测距仪、耦合剂涂抹与清除装置均设置在第一机械臂前端。
高频电流测量装置包括受主控制器控制的第二机械臂和高频电流互感器；第二机械臂设置在腿足式机器人上，高频电流互感器设置在第一机械臂前端。
气体成分测量装置包括受主控制器控制的第三机械臂、取气机构、机械爪和气体成分分析仪；第三机械臂和气体成分分析仪设置在腿足式机器人上，取气机构、机械爪设置在第三机械臂前端。
定位和结构辨识装置为设置在腿足式机器人前端的雷达。
红外测量装置为设置在腿足式机器人上的红外成像仪。
振动测量装置为设置在腿足式机器人上的声学成像仪。
本发明所达到的有益效果：1、本发明采用腿足式机器人，越障能力强，在变电站内通行区域不受限；同时通过局部放电测量装置、高频电流测量装置、气体成分测量装置、定位和结构辨识装置、红外测量装置和振动测量装置，进行设备的声、光、电、热及气体成分等多方面检测；2、本发明采用机械臂，可实现接触式检测作业。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种GIS/GIL设备状态检测装置，包括腿足式机器人，腿足式机器人上安装有主控制器6、局部放电测量装置、高频电流测量装置、气体成分测量装置、定位和结构辨识装置3、红外测量装置4和振动测量装置5。
腿足式机器人为现有结构，主要包括腿部2、躯干支架1以及控制电路。主控制器6、局部放电测量装置、高频电流测量装置、气体成分测量装置、定位和结构辨识装置3、红外测量装置4和振动测量装置5都安装在躯干支架1上。
主控制器6实现所述GIS/GIL设备状态检测装置的综合控制，该主控制器6可以与腿足式机器人自带的控制电路集成为一体，也可以单独设置。该主控制器6控制腿足式机器人、局部放电测量装置、高频电流测量装置、气体成分测量装置、定位和结构辨识装置3、红外测量装置4和振动测量装置5，主控制器6通过通讯装置17外接后台。
通讯装置17采用常见的无线通讯装置，连接主控制器6，将测量结果无线传输给后台，供后台查询或计算。
定位和结构辨识装置3为安装在腿足式机器人前端的雷达，具体为安装在躯干支架1前端的雷达，通过雷达对GIS/GIL设备进行定位和结构辨识，控制器向后台反馈定位和辨识结果，并根据定位和结构辨识，控制腿足式机器人运动。
红外测量装置4为安装在腿足式机器人上的红外成像仪，振动测量装置5为安装在腿足式机器人上的声学成像仪，红外成像仪和声学成像仪具体安装在躯干支架1前端，用以对GIS/GIL设备进行红外和振动测量，控制器向后台反馈红外和振动测量结果。
局部放电测量装置包括受主控制器6控制的第一机械臂7、超声波传感器8、红外测距仪9、耦合剂涂抹与清除装置10；第一机械臂7安装在腿足式机器人上，具体安装在躯干支架1上，超声波传感器8、红外测距仪9、耦合剂涂抹与清除装置10均安装在第一机械臂7前端。
局部放电测量装置的测量过程为：
1）响应于进行局部放电测量，主控制器6根据红外测距仪9的实时反馈控制第一机械臂7运动至涂抹位置，控制耦合剂涂抹与清除装置10在设备罐体表面涂抹耦合剂；
2）主控制器6根据红外测距仪9的实时反馈控制第一机械臂7运动至测量位置，将超声波传感器8贴合在涂抹耦合剂的设备罐体表面，进行局部放电测量，并将测量结果反馈至后台；
3）主控制器6根据红外测距仪9的实时反馈控制第一机械臂7运动至清除位置，控制耦合剂涂抹与清除装置10清除涂抹的涂抹耦合剂。
高频电流测量装置包括受主控制器6控制的第二机械臂12和高频电流互感器11；第二机械臂12设置在腿足式机器人上，高频电流互感器11设置在第一机械臂7前端。
高频电流测量装置的测量过程为：
响应于进行高频电流测量，主控制器6控制第二机械臂12动作，控制高频电流互感器11的开合，使得高频电流互感器11安装于GIS/GIL设备接地排，测量高频电流，并将测量结果反馈至后台。
气体成分测量装置包括受主控制器6控制的第三机械臂15、取气机构13、机械爪14和气体成分分析仪16；第三机械臂15和气体成分分析仪16设置在腿足式机器人上，取气机构13、机械爪14设置在第三机械臂15前端。
气体成分测量装置的测量过程为：
1）主控制器6控制第三机械臂15动作，控制机械爪14动作，即锁紧与旋转，拆卸GIS/GIL设备充气阀封盖；
2）主控制器6控制取气机构13可对GIS/GIL设备内的SF6气体进行取样，控制第三机械臂15动作，将样品传送至气体成分分析仪16；
3）主控制器6控制气体成分分析仪16工作，检测气体成分，并将检测结果反馈至后台。
上述装置采用腿足式机器人，越障能力强，在变电站内通行区域不受限；通过局部放电测量装置、高频电流测量装置、气体成分测量装置、定位和结构辨识装置3、红外测量装置4和振动测量装置5，进行设备的声、光、电、热及气体成分等多方面检测；同时采用机械臂，可实现接触式检测作业。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种GIS/GIL设备状态检测装置，其特征在于：包括腿足式机器人，腿足式机器人上设置有主控制器、局部放电测量装置、高频电流测量装置、气体成分测量装置、定位和结构辨识装置、红外测量装置和振动测量装置，主控制器控制腿足式机器人、局部放电测量装置、高频电流测量装置、气体成分测量装置、定位和结构辨识装置、红外测量装置和振动测量装置，主控制器通过通讯装置外接后台。
2.根据权利要求1所述的一种GIS/GIL设备状态检测装置，其特征在于：局部放电测量装置包括受主控制器控制的第一机械臂、超声波传感器、红外测距仪、耦合剂涂抹与清除装置；第一机械臂设置在腿足式机器人上，超声波传感器、红外测距仪、耦合剂涂抹与清除装置均设置在第一机械臂前端。
3.根据权利要求1所述的一种GIS/GIL设备状态检测装置，其特征在于：高频电流测量装置包括受主控制器控制的第二机械臂和高频电流互感器；第二机械臂设置在腿足式机器人上，高频电流互感器设置在第一机械臂前端。
4.根据权利要求1所述的一种GIS/GIL设备状态检测装置，其特征在于：气体成分测量装置包括受主控制器控制的第三机械臂、取气机构、机械爪和气体成分分析仪；第三机械臂和气体成分分析仪设置在腿足式机器人上，取气机构、机械爪设置在第三机械臂前端。
5.根据权利要求1所述的一种GIS/GIL设备状态检测装置，其特征在于：定位和结构辨识装置为设置在腿足式机器人前端的雷达。
6.根据权利要求1所述的一种GIS/GIL设备状态检测装置，其特征在于：红外测量装置为设置在腿足式机器人上的红外成像仪。
7.根据权利要求1所述的一种GIS/GIL设备状态检测装置，其特征在于：振动测量装置为设置在腿足式机器人上的声学成像仪。
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