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我国智能电网的快速发展,变电站巡检机器人正大量投入运行。目前,关于变电站巡检机器人的研究主要集中在巡检机器人的结构设计和软件设计等方面。对巡检机器人在变电站内进行巡检作业时,各设备周围场分布以及巡检机器人在作业过程中与站内作业人员相近时两者周围场分布还鲜有研究,不利于我国智能电网的发展。对巡检机器人作业时各设备周围场分布和巡检机器人在作业过程中与站内作业人员相近时两者周围的场分布进行研究,可对站内作业人员关于靠近巡检机器人的注意事项、巡检机器人作业时的注意事项和关于电磁防护方面的设计提供数值和理论借鉴进而促进我国智能电网的发展。论文的主要研究内容如下:(1)对模拟点电荷和线电荷相结合的空间电场计算方法进行推导和论述;推导出模拟电荷法和有限元相结合的计算方法的具体计算步骤和计算流程;基于毕奥萨伐尔定律,论述了变电站三维工频磁场的计算方法。建立500kV变电站内主要大型电力设备的三维简化计算模型,有:开关场、变压器、电抗器组等,并对上述电力设备区域工频电磁场分布进行计算分析。(2)建立巡检机器人三维简化计算模型,分析有限元计算区域边界上的电位误差,确立合适的有限元计算区域边界,将模拟电荷法所计算的有限元区域边界上的电位作为有限元计算的边界条件。巡检机器人在变电站电力设备区域进行巡检作业,巡检机器人设备接地与否均会拉低周围感应电位的分布,但在其顶部设备周围电场均发生较大畸变;巡检机器人设备接地可改善巡检机器人下方设备周围电场分布,但会恶化巡检机器人整体周围电场分布。巡检机器人设备外壳使用高磁导率材料可有效降低设备内部工频磁场的分布。(3)巡检机器人与站内作业人员相近,巡检机器人和人体上的感应电位均有所降低,但人体的感应电流密度有所增加;两者相近两者之间存在一定的电位差,有对人体产生电击效应的风险。若巡检机器人在作业过程中出现故障,人体应弯腰靠近然后下蹲对其进行检查。