清障检测机器人为智能电网提供有力保障

   日期:2012-02-16     评论:0    
核心提示: “2011年度我们荣获了四大创新奖项,实现了公司成立以来科技创新成果的历史性突破,也标志着我们在创新型企业的建设上迈上了一个新的台阶。”

压题图为工作人员在对清障检测机器人进行遥控操作。

锐意进取 勇攀高峰

  压题图为工作人员在对清障检测机器人进行遥控操作。

巡检机器人正在对变电站设备进行巡视检测

  巡检机器人正在对变电站设备进行巡视检测

世界首次±660千伏直流线路带电作业

  世界首次±660千伏直流线路带电作业

  “2011年度我们荣获了四大创新奖项,实现了公司成立以来科技创新成果的历史性突破,也标志着我们在创新型企业的建设上迈上了一个新的台阶。”

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  国家电网山东电力集团公司超高压公司总经理卢刚

  2月14日,2011年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂举行。由国家电网山东电力集团公司超高压公司自主研制的架空线路清障检测机器人项目荣获国家科技进步二等奖。该项目由中华全国总工会推荐申报,是年度山东省一线工人科技创新中唯一获此殊荣的项目。

  “国家科技进步奖、国家电网科技进步奖、国家电网职工技术创新优秀成果特别奖、山东省技术发明奖,2011年度我们荣获了四大创新奖项,实现了公司成立以来科技创新成果的历史性突破,也标志着我们在创新型企业的建设上迈上了一个新的台阶。”公司总经理卢刚如是说。

  山东电力超高压公司隶属于国家电网山东电力集团公司,是一家国有特大型超高压输变电企业,负责山东省“五横三纵”超高压交直流混合大电网的运维管理。目前,公司管辖500千伏变电站29座、变电容量4200万千伏安,500千伏线路73条、总长5536公里;±660千伏直流线路1条,总长416公里。

  据介绍,每年经超高压电网输送的电量占山东网供电量的40%以上,目前已累计安全输送电量达4千多亿千瓦时,为山东经济社会高速发展做出了积极贡献。截至2012年2月15日,公司实现连续安全生产2899天,居国内同类企业之首。

  公司运营11年来,在“努力超越、追求卓越”企业精神的指引下,坚持“立足生产、创新引领、重点培育”,促使一大批优秀成果问世。目前,公司有8项成果获国家级、省部级科技进步奖,22项成果获山东电力科技进步奖,8项成果获山东电力技术革新奖,11项成果获山东电力专利奖。公司先后荣获“全国文明单位”“全国一流超高压输变电企业”“全国质量管理小组活动优秀企业”“国家电网公司先进集体”“国家电网公司文明单位标兵”“山东省劳动关系和谐企业”“山东电力集团公司先进企业”等荣誉称号。

  清障检测机器人为智能电网提供有力保障

  在山东电力超高压公司superman(超人)创新科研小组的演示下,一个憨态可掬的机器人携带专用工具,通过机械臂相互配合,轻松地清除了悬挂在模拟架空线路上的塑料地膜这一危及线路运行安全的异物。这是2010年5月15日第十届全国科技活动周上上演的一幕,这个机器人的一举一动吸引了中共中央政治局委员、国务委员刘延东,全国政协副主席、科技部部长万钢等领导的关注。

  电力架空线路在野外运行,经常受大风等恶劣天气的影响,造成异物悬挂,严重威胁输电线路的安全运行。传统的线路停电人工消除方法,作业时间长、人员的体力消耗大、危险性大,且影响正常供电,会给社会经济带来巨大损失。

  如今,利用架空线路清障检测机器人解决这个难题变得如探囊取物一样简单。

  据主要研制者高森介绍,该机器人具有三个创新点:一是具备等电位功能,可实现等电位导线上的巡检、清障、故障点查找等功能。二是具备自动跨越障碍功能,可以顺利跨越直线塔悬垂金具、导线防振锤等障碍物,完成一个耐张段的清障检测工作。三是具备在强电磁场下的抗干扰性能,采用特殊的屏蔽技术手段,可以保证功能控制和无线监控正常工作。

  “这台机器人由行走装置、遥控装置、操作装置和动力装置四部分构成,包括滑轮、机械手、电路板等模具700余块,由行走装置、遥控装置、操作装置及动力装置组成,总重量25千克,行走速度每秒0.5米,爬坡能力30度,遥控距离2千米,可连续工作2小时。”高森介绍说。

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  这项成果研发成功的背后是一条不断超越的创新之路。

  2005年,高森和他的团队结合多年线路工作经验,制作出第一台可以在架空线路地线上行走的机械工具。2006年,诞生了能够清除架空地线上悬挂异物的清障器。2007年7月研制出第一代产品“地线防振锤检修专用工具”。2009年,山东省科技厅组织的专家鉴定结论为:在500千伏输电线路上应用及清障作业方面填补国内空白,达到国际先进水平。2010年,该产品实现了500千伏输电线路上自动跨越导线防震锤、间隔棒、直线杆塔、实时图像传输和清障等功能。

  实践证明,该机器人具有非常广阔的应用前景。该项目先后荣获首届“全国电力职工技术成果一等奖”“神华杯中央企业创新奖”和“海峡两岸职工成果奖”等多项称号,并在2010年获得国家发明专利和国家实用新型专利。

  银东直流线路巡检用上直升机

  银东直流输电工程为世界首条±660千伏电压等级输电线路工程,是我国“西电东送”的重要能源通道。它西起银川灵武,东至青岛胶州,输电距离总长1333公里,途径宁夏、陕西、山西、河北和山东等5省区43个县(市),输电容量400万千瓦。

  在国家电网公司“外电入鲁”战略的大跨步推进下,2011年2月28日,银东直流双极正式投入运营。银东线是常规500千伏超高压交流输电线路输送能力的4倍,约占山东全省用电负荷的十分之一,位居三大“外电入鲁”通道之首,被称为“不能停电的线路”。该线路每年向山东输送清洁电能达220亿度,极大地缓解了该省电力供应紧张的压力。

  2011年9月20日,山东电力超高压公司成功利用直升机巡检技术对银东线部分区段进行巡线。此次巡检,这个公司采用EC120B直升机,运用红外成像技术和可见光技术两种技术对超高压线路进行巡视。

  “我们计划对山东电网20条500千伏交流输电线路和±660千伏银东直流进行直升机巡视作业,累计线路长度2232公里。完成这些里程的线路巡视,两人一组人工巡视需要500天左右,用直升机只需50天就能完成。”该公司副总经理刘洪正介绍说。

  记者了解到,直升机巡检时可以沿导线飞行,离铁塔距离最近可达15米左右,且不受地形限制,能全方位了解线路设施装备的运行情况,并发现许多地面目测观察难以发现的缺陷,如铁塔塔顶锈蚀、导线上的雷击点、导线或地线断股等。超高压公司所辖73条线路中,超过一半架设在偏僻的高山丘陵中,巡检人员经常要翻山越岭进行巡视,不仅劳动强度大、工作条件艰苦,而且工作效率低。采用直升机作业后,巡线效率明显提升,这一点也是人工巡视无法比拟的。

  2011年,该公司共出动直升机30余次,对所辖输电线路进行巡检,完成500千伏华陵线、陵滨线、辛聊Ⅰ、Ⅱ线、聊长Ⅰ、Ⅱ线、济淄Ⅰ线和±660千伏银东线#1884—#1952区段等线路航巡任务,巡视线路2097公里,发现缺陷355项,其中地面巡视难以发现的缺陷288项。公司采用带电作业消除了部分隐患,避免了拉闸限电的发生,帮助主网顺利迎峰度夏,为山东经济发展和百姓用电作出了积极的贡献。

  与此同时,该公司还与山东电力研究院合作开发了“智能线路无人直升机智能巡检系统”,项目获2011年国家电网公司科技进步奖一等奖。

  完成世界首次±660千伏级带电作业

  2011年10月17日上午,山东省德州平原县王庙镇楼庄村头的银东直流线路2012号铁塔随着中央电视台的现场直播映入全球亿万观众的眼帘。

  10时30分,人们的目光聚焦在山东电力超高压公司32岁的王进身上,只见他身穿灰色特制的屏蔽服,通过一条红色绝缘软梯,缓缓登上了高达56米的导线。

  10时48分,记者在现场通过望远镜看到,王进携带电位转移棒,攀登至距导线0.5m处,使用电位转移棒快速挂住导线,进入高压电场。接着,他轻轻地坐在导线上,检查金具的连接情况,顺利安装上开口销钉。随后,他又熟练地进行了导线修补。

  11时20分,整个带电作业圆满完成。至此,一项新的世界纪录宣告诞生!这是山东电力超高压公司工作人员圆满完成世界首次±660千伏级带电作业。

  在一次直升机对线路进行巡检时,工作人员通过机上携带的摄像头发现2012号塔导线线夹螺栓处开口销脱落。这一缺陷将使这条线路面临双极闭锁故障停电的风险。情况紧急,必须开展带电作业进行检修。为了确保一次成功,山东电力超高压公司提前组织作业人员认真制定工作步骤、细致分析风险点、不断完善带电作业工器具,并进行反复演练。在近一个小时的紧张作业后,此次带电作业顺利完成。相比起停电检修,节省电量约1000万度,为社会创造经济效益540余万元。

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  直升机“体检”,带电作业“治疗”,是山东电力超高压公司探索先进运维技术的完美结合,将为今后全面开展±660千伏直流线路带电作业提供技术支撑。同时,也标志着我国智能电网建设又迈出了新的一步。

  国家电网公司总经理刘振亚对此次带电作业的圆满成功给予了高度评价。全国带电作业技术委员会、全国电力架空线路技术委员会等单位纷纷发来贺信。中央电视台对此进行了全方位现场直播,新华社、人民日报、经济日报、科技日报、工人日报、大众日报、国家电网报、中国电力报、山东电视台等媒体进行了全程跟踪报道,在社会和业界引起强烈反响。

  成功的背后是艰辛的付出。该公司主动承担了国家电网公司“±660千伏直流输电线路带电作业方式研究及带电作业工具研制”课题,抽调30多名技术骨干组建联合攻关团队,经过数千次理论计算和上百次现场试验,终于攻克一系列技术难关,掌握了带电作业关键技术,并研制出国内外首套±660千伏输电线路带电作业工器具。

  据介绍,直流带电作业有两件“法宝”:一是专用屏蔽服,由金属纤维、阻燃纤维和蚕丝混纺面料制成,屏蔽效率高达99.9%,确保作业人员体表场强和屏蔽服内流经人体的电流保持在安全范围内。二是超高压公司自主研制了电位转移棒,可以避免形成放电拉弧,对作业人员进出电场起到保护作用。

  此外,由该公司编制的《±660千伏输电线路带电作业技术标准》《±660千伏银东直流线路运行技术规程》分别成为国家电网公司企业标准。《架空输电线路状态检修导则》即将以全国行业标准印发,为行业带电作业提供了技术支撑。

  科技创新与企业管理取得双丰收

  上面讲到的三个实例只是山东电力超高压公司近年来在科技创新中取得显著成就的一个缩影。近年来,该公司以智能电网建设和“三集五大”体系为契机,大力实施科技强企战略,建立科技创新管控机制,实现了科技项目从立项申请、计划下达、过程监督、成果鉴定、成果转化的全过程控制。他们全面提高科技研发、应用能力,注重科研成果在一线的转化与推广,在智能电网建设、特高压电网建设、大电网安全稳定运行、“外电入鲁”等关键领域不断探索突破,积极推进科技创新与电网发展的高度融合。

  针对变电专业,该公司自主研发的“500千伏变电站可视化输变电设备故障监控系统”,获2010年山东电力科技进步一等奖。独立研制的“外开开关变压器取油阀”,获2010年全国电力职工技术成果二等奖。与山东电力研究院合作开发的“变电站设备巡检智能移动机器人”项目,获得2005年山东电力科技进步奖一等奖。目前,该机器人在全国电力系统广泛推广应用,取得了良好的社会效益和经济效益。该公司研制的地线防振锤检修专用工具、变电站二次屏柜安措闭锁装置获全国电力职工技术成果奖。

  此外,山东电力集团公司特高压和超高压人才培养体系构建研究、车辆油耗及安全行驶在线监控系统、预防500千伏变电站开关无故障跳闸导致大面积停电策略研究等项目,分别获山东电力科技进步奖。隔离开关垂直连杆专用安装工具、电压互感器二次消谐装置、等获山东电力技术革新奖。机房线缆条码管理器、消除多次谐波电场干扰器、电压互感器内置式高压保险专用更换器等获山东电力专利奖。

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  随着“外电入鲁”战略的实施、新能源建设的加快发展和全面加快坚强智能电网建设,对山东电网的适应性提出了更高要求。该公司围绕技术难点和热点,积极进行科技创新经验和理念的总结提炼,先后发表科技论文231篇,其中发表于国家级核心期刊、学会交流77篇,省级核心期刊、学会交流149篇。在中国电机工程学会高电压专业委员会2011年学术年会上,共有22篇论文被大会录用,2篇入选优秀论文,数量位居山东电力集团系统之首。

  在管理创新方面,“以建设坚强电网为目标的大型超高压输变电企业安全管理”获2009年全国企业管理现代化创新成果二等奖;“以确保电网稳定促进山东经济持续健康发展为目标的电力企业应急体系建设”“世界首条±660千伏直流输电线路运行管理体系的构建与实施”获2011年山东省企业管理现代化创新成果一等奖;“以实现电网资源优化配置为目标的ERP平台建设与实施”获2010年山东省企业管理现代化创新成果一等奖;“标准化、精益化党群工作同业对标体系的构建与实施”获2009年山东省企业管理现代化创新成果一等奖;“以数字化平台为支撑的班组精益化管理”获2008年山东省企业管理现代化创新成果一等奖;“变电运行专业成才的最佳阶梯—SBS人才培养法”获2007年山东省企业管理现代化创新成果一等奖。

  培养人人创新的良好氛围

  “我们要进一步弘扬创新精神,崇尚创新、鼓励创新、包容创新,激发广大职工技术创新热情,使创新成为员工自觉行动,形成人人关注创新、人人支持创新、人人参与创新的良好局面。”山东电力超高压公司党委书记郁洪涛告诉记者。

  为鼓励职工创新热情,山东电力超高压公司设立了科技创新奖评选委员会,每年评选一次科技创新奖。各类获奖项目除按奖励文件中的奖励标准执行外,公司还按照上级奖励金额的一定比例追加奖励。

  为培育高层次的科技创新人才队伍,山东电力超高压公司坚持以点带面,强化职工培训,着力提升员工的技能素质和创新能力。他们每年制定职工培训计划,定期举办各类科技创新培训班,努力营造良好的学习氛围,通过发放学习资料、创新问题互动等形式,启发创新思路,培养职工的科技攻关意识。公司高度重视对群众性技术革新向优秀科技成果的培育和孵化,构建了优秀科技成果奖励机制,激励职工创新创效的积极性,一批创新人才脱颖而出。如淄博管理处线路专工高森带领班组工友取得多项科技创新成果,并摘得国家科技进步二等奖的桂冠,本人也荣获“山东省十佳创新型职工”。

  公司以QC活动为抓手,广泛开展各类群众性创新活动,坚持“创新、创优、创成果”的工作思路,建立高质量的科技成果转化平台,走出了一条具有特色的“创新成果、注册专利、成果转化”之路,实现了科技成果的有效保护和及时转化,102项QC成果广泛应用于一线。

  该公司建立了QC活动三级管理网络,确保每个班组至少一个课题入选。2011年,首次在车间生产维护费中注入QC项目资金,对课题进行动态跟踪、重点帮扶,确保重点课题的如期进行和结题。2011年9月份,成功举办了公司年度QC成果发布会,遴选出公司级优秀成果21项,通过采取质诊师培训、专项集训、现场观摩、发布演练等有效措施,在全国、行业及省市质量管理成果发布会上取得优异成绩,5项成果获全国优秀QC成果奖,9项成果获省部级优秀成果奖,11项成果获地市及集团公司优秀成果奖,继续保持在国家电网公司系统内的领先水平。

  他们坚持“小、实、活、新”的原则,将QC活动延伸到企业的生产管理、质量管理、安全管理、技术攻关、成本管理和操作技术各个领域,使QC小组活动成为公司科技创新的源动力和培育基地。为强化优秀QC成果向科技项目转化的力度,他们加大知识产权保护的全面性和系统性,为优秀成果向生产应用转化提供必要的接口。目前,公司获奖优秀QC成果应用于生产实际的约占90%,申请知识产权保护的约占95%,转化为科技项目进一步开发的约占60%。

  锐意进取勇攀高峰

  总经理卢刚告诉记者,为电网安全生产保驾护航,是公司科技创新的最终目的。随着智能电网和“三集五大”体系的建设的加快推进,一个个崭新的科技创新领域等待着去探索和挖掘。针对今后的科技创新工作,超高压公司将在国家电网山东电力集团公司党委的正确领导下,发扬敢想、敢干、敢于胜利的“三敢”精神,围绕电力生产实际需求,依靠科技进步和自主创新,紧跟特高压、智能电网建设前沿技术,切实增强科技研发能力,为实现员工与企业和谐共赢发展,锐意进取,勇攀高峰

 
  
  
  
  
 
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