英国国家电网公司Sandy Pond高压直流换流站从加拿大北部进口水力发电用于在美国东北部配电。晶闸管阀室是一座足球场大小的5层建筑可在电站将直流电DC转换为交流电AC。


角度是有限的并且由于电气危险一个人肯定无法接近有源晶闸管。这促使英国国家电网利用HVDC站作为试点探索新的资产检查解决方案。机器人技术解决方案可以在不伤害人类的情况下部署该公司表示这似乎是在不关闭阀室的情况下检查阀室的自然解决方案。


但为了确保这一想法可行,工程师需要确认机器人能够承受设施的电场穿过不平的地板在不太靠近设备的情况下在阀室中导航。

机器人如何在高压直流换流站保护电网员工的安全

这种类型的设施是相当罕见,机器人以前从未在通电的晶闸管阀室中出现过,


考验


英国国家电网公司在桑迪池塘换流站计划关闭后不久开始探索波士顿动力公司的四足机器人Spot。该团队起初Spot最大的担忧是Spot能否承受晶闸管霍尔的电场。


因为不希望电场干扰机器人内部的任何电子设备也不希望机器人影响敏感的晶闸管,所以他们做了一些测试。


其次他们还担心它是否能够保持适当的接近距离。尽管机器人可以在大厅的这些区域内但它离任何通电设备的距离不能超过9英尺离墙壁的距离也不能超过10英寸。我们想确保即使有人在驾驶机器人操作员也不能不要意外地把它扔进设备里。我们想非常谨慎地进行€


该团队测量了阀室内部和阀室外部的场强发现阀室与室外交流过滤场相当因此他们将室外阀室用作测试机器人在有通电设备的情况下的机动性的替代物。


在尝试使用Spot之前有很多事情需要考国家电网HVDC运营经理和工程负责人Sid Ashok指出。


他们检查了是否存在任何电磁干扰。重新进入一个区域在DC端它45万伏特交流侧为-345000伏特。想确保这不是真的不影响点,还希望确保Spot不存在不影响任何设备。


收集情报


国家电网在沙池换流站的晶闸管大厅引入Spot就在设施建成前几天关闭期。该机器人配备了高分辨率30倍光学变焦平移/倾斜/变焦摄像机和红外IR摄像机用于检测潜在问题的迹象。


设施的首要任务是监测设备状况。由于阀室为水冷式任何泄漏都可能导致设备过热和故障。虽然固定摄像头可以在某些位置检测到漏水的迹象但是这些摄像机无法覆盖阀室的每个角度。


通过光学变焦摄像机Spot能够在操作过程中检查设备。同样重要的是红外摄像机使机器人能够探测到热点例如€某些区域的设备温度高于其他区域。


驾驶机器人的操作员正在寻找任何泄漏的证据向经验丰富的技术人员提供的线索可能会触发对阀组该部分的调查。


热点也可能由衬套的机械问题引起电线连接的地方。。从IR的角度来看你寻找这些热点它们表明需要进行一些机械处理的区域例如提前获得这些图像了解衬套的状况并知道可能存在或不存在任何泄漏这些信息非常有价值。


下一步


晶闸管霍尔检测是Spot的一个相对简单的应用并且它完美地说明了使用移动机器人的价值主张。国家电网计划在Sandy Pond换流站安装两个Spot机器人柏林表示这些机器人可以为员工提供监控换流站的重要工具从而节省运营成本。


能够由人工操作员控制现场检查为技术人员和工程师提供了额外的安全和故障排除€柏林说。


柏林还希望国家电网最终能使用Spot在沙池车站和其他设施随着时间的推移进行常规读数和跟踪指标。


有几件设备需要例行检查例如从它们那里获得与操作条件相关的常规、标准化的热和光学图像对于预测分析非常有价值。我们可以训练Spot执行自动行走任务在那里它可以绕过这些设备的每一个部件从一个确定的角度拍摄一张照片然后对其进行编目。然后我们就可以很容易地得到一个关于发生了什么事。


这一过程还将允许国家电网执行基于状态的维护而不是按设定的时间间隔执行维护。尽管如此柏林还是说这一点公司的最高价值是改善员工安全。


员工的安全是最重要的如果我们能进一步消除它们的危害在这样做的同时我们仍然让他们变得高效我们做得很好。



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