氣體絕緣金屬封閉開關設備GIS（Gas Insulated Substation）是電力系統(tǒng)超高特高壓變電站中的核心設備,使用廣泛,是近年城市電網(wǎng)改造的主導開關設備。其事故影響范圍廣泛,可能造成重大生命財產(chǎn)損失。由于其內(nèi)部空間狹窄、障礙復雜、氣體毒害等特點,傳統(tǒng)檢測方式具有檢測死角多、作業(yè)周期長的局限。因此,本文設計了一種負壓吸附式全向移動檢測機器人系統(tǒng),以實現(xiàn)GIS管道內(nèi)部高覆蓋率靈活運動探測。首先,通過GIS管道探測機器人工作需求分析,設計了吸附式全向移動機器人總體系統(tǒng)。通過對吸附狀態(tài)下麥克納姆輪與管道壁面的受力分析,確定了機器人四輪全驅(qū)與兩種麥輪交叉分布的設計方案,最大程度利用負壓吸附力實現(xiàn)機器人在管道內(nèi)靈活全方位移動。通過對機器人固定吸附檢測與運動巡檢兩種工作模式的受力模型建立與分析,得出了變吸附力臨界吸附曲線,以實現(xiàn)吸附系統(tǒng)能耗與運動穩(wěn)定性的平衡�；谂R界安全吸附條件,設計了滿足機器人全方位運動檢測需求并提供可靠穩(wěn)定吸附力的負壓吸附系統(tǒng)。針對吸附系統(tǒng)的負壓形成進行分析,求出吸附系統(tǒng)壓差、流量、功率等關鍵設計參數(shù),選取了符合要求的離心風機,設計完善密封機構及試驗驗證系統(tǒng)。通過對... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

人工檢修示例圖

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文1第1章緒論1.1課題背景及研究的目的和意義本課題來源于廣東電網(wǎng)有限責任公司合作項目，項目編號：GDKJXM20173040。項目目的是實現(xiàn)氣體絕緣金屬封閉開關設備GIS（GasInsulatedSubstation）等內(nèi)部空間狹窄、障礙復雜、氣體毒害管道作業(yè)場景下全方位高覆蓋檢測，突破傳統(tǒng)方式檢測死角多、作業(yè)周期長的局限。GIS管道是電力系統(tǒng)超高特高壓變電站中的核心設備，使用廣泛，是近年城市電網(wǎng)改造的主導開關設備。其事故影響范圍廣泛，可能造成重大生命財產(chǎn)損失。近6年，廣東電網(wǎng)GIS共發(fā)生事故19起，其中220kV事故率最高，0.6次/百間隔·年。圖1-1東莞橫瀝站“4.11”事故GIS管道結構緊湊、占地面積孝可靠性高，多用于城鎮(zhèn)中心地區(qū)供電，是影響可靠供電的關鍵設備。但由于其空間全密封，故障的檢出與維修作業(yè)不易操作，故障造成的停電時間遠高于其它裝置。GIS有橫豎筒體，內(nèi)部空間狹窄，220kV主母線隔室最大長度12m。開蓋排氣導致檢修時間長（開蓋前氣體回收；封蓋后充氣、檢漏、微水試驗）。圖1-2人工檢修示例圖圖1-3GIS內(nèi)部結構圖重要用戶：東莞市公安消防支隊重要用戶：廣深鐵路有限公司（茶山牽引站）東莞橫瀝站“4.11”停電影響區(qū)域500kV橫瀝站失壓220kV變電站停電重要客戶停電14小時220kV受影響客戶20萬戶GIS

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文1第1章緒論1.1課題背景及研究的目的和意義本課題來源于廣東電網(wǎng)有限責任公司合作項目，項目編號：GDKJXM20173040。項目目的是實現(xiàn)氣體絕緣金屬封閉開關設備GIS（GasInsulatedSubstation）等內(nèi)部空間狹窄、障礙復雜、氣體毒害管道作業(yè)場景下全方位高覆蓋檢測，突破傳統(tǒng)方式檢測死角多、作業(yè)周期長的局限。GIS管道是電力系統(tǒng)超高特高壓變電站中的核心設備，使用廣泛，是近年城市電網(wǎng)改造的主導開關設備。其事故影響范圍廣泛，可能造成重大生命財產(chǎn)損失。近6年，廣東電網(wǎng)GIS共發(fā)生事故19起，其中220kV事故率最高，0.6次/百間隔·年。圖1-1東莞橫瀝站“4.11”事故GIS管道結構緊湊、占地面積孝可靠性高，多用于城鎮(zhèn)中心地區(qū)供電，是影響可靠供電的關鍵設備。但由于其空間全密封，故障的檢出與維修作業(yè)不易操作，故障造成的停電時間遠高于其它裝置。GIS有橫豎筒體，內(nèi)部空間狹窄，220kV主母線隔室最大長度12m。開蓋排氣導致檢修時間長（開蓋前氣體回收；封蓋后充氣、檢漏、微水試驗）。圖1-2人工檢修示例圖圖1-3GIS內(nèi)部結構圖重要用戶：東莞市公安消防支隊重要用戶：廣深鐵路有限公司（茶山牽引站）東莞橫瀝站“4.11”停電影響區(qū)域500kV橫瀝站失壓220kV變電站停電重要客戶停電14小時220kV受影響客戶20萬戶GIS

【參考文獻】：
期刊論文
[1]GIS高壓電氣設備抗震性能試驗研究[J]. 劉靜,謝曉燕.  山東工業(yè)技術. 2019(18)
[2]GIS電氣設備的X射線圖像網(wǎng)絡診斷系統(tǒng)研究[J]. 李林格,邱開金.  河南科技. 2019(05)
[3]一種用于氣體絕緣開關設備異物清掃與檢測的機器人系統(tǒng)[J]. 馬飛越,游洪,佃松宜,楊家勇,彭新智,王博,丁培.  計算機科學. 2017(S2)
[4]基于螺旋驅(qū)動原理的管道機器人結構設計[J]. 吳祖?zhèn)?熊峰,渠國慶,牛倩.  工業(yè)控制計算機. 2017(09)
[5]GIS罐體內(nèi)部異物清理機器人的研發(fā)與應用[J]. 馬飛越,佃松宜,游洪,劉威峰,田祿,周秀,蔡建輝.  寧夏電力. 2017(02)
[6]螺旋驅(qū)動管內(nèi)機器人自適應運動機理與機構設計[J]. 李特,馬書根,李斌,王明輝,王越超.  機械工程學報. 2016(09)
[7]基于螺旋輪傾角可控的管內(nèi)機器人能量優(yōu)化控制策略[J]. 李特,馬書根,李斌,王明輝,王越超.  機械工程學報. 2014(17)
[8]三軸差動式管道機器人的驅(qū)動特性及仿真研究[J]. 李慶凱,唐德威,姜生元,鄧宗全.  哈爾濱工程大學學報. 2012(06)
[9]國內(nèi)超聲波測距研究應用現(xiàn)狀[J]. 李戈,孟祥杰,王曉華,王重秋.  測繪科學. 2011(04)
[10]國內(nèi)外微小管道機器人的研究現(xiàn)狀[J]. 王耀華,左仁貴.  機械設計. 2010(12)

博士論文
[1]低噪聲負壓吸附爬壁機器人系統(tǒng)的研究[D]. 吳善強.哈爾濱工業(yè)大學 2007
[2]煤氣管道檢測機器人系統(tǒng)及其運動控制技術研究[D]. 張云偉.上海交通大學 2007

碩士論文
[1]考慮三相母線耦合的500kV GIS中VFTO幅頻特性及其抑制措施研究[D]. 馮鵬.鄭州大學 2019
[2]GIS設備內(nèi)部缺陷局部放電診斷技術的應用研究[D]. 林鈺靈.華南理工大學 2018
[3]弱撞擊空間對接機構及其主動柔順控制的研究[D]. 解增輝.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[4]冗余驅(qū)動并聯(lián)機構運動/力傳遞性能評價與優(yōu)化設計[D]. 張寧斌.浙江理工大學 2016
[5]顱頜面穿刺機器人系統(tǒng)研究[D]. 虞憲富.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[6]低成本組合導航系統(tǒng)研究[D]. 姬振龍.上海交通大學 2010
[7]雙足機器人行走穩(wěn)定性控制方法與實驗研究[D]. 李恒楠.哈爾濱工程大學 2009
[8]無先導卡爾曼濾波算法分析[D]. 樊紅娟.西南大學 2007
[9]PID控制器參數(shù)整定方法及其應用研究[D]. 何芝強.浙江大學 2005



本文編號：3399691