随着机器人技术研究的深入和大数据、人工智能等技术的应用，机器人在电力行业的应用越来越广泛。实验室历经近20年的探索，研发了变电站智能巡检机器人、室内轨道巡检机器人、阀厅巡检机器人、架空线路车载巡检机器人、架空线路绝缘包覆机器人、输电线路全程巡检机器人等智能装备，覆盖变电、输电、配电等各环节。

巡检类机器人已大规模推广应用，而作业类机器人尚处于起步阶段。近年来，实验室瞄准电力作业场景，探索机器人作业技术，推进机器人的应用由“巡检"向“作业"演进。“强电磁环境下的机器人防护问题是我们首先要解决的问题。在机器人靠近带电体的过程中，当电位差超过间隙击穿电压时，会出现间隙击穿并造成持续的电弧放电。这对机器人造成两种干扰，一种是瞬态电磁场的辐射干扰，另一种是机器人表面的高频电流在其内部的线缆及元件上形成感应电压和电流造成的干扰。"实验室成员李健介绍，“我们基于机器人进、出瞬时强电磁场受到干扰的机理，分析电弧放电时电流幅值、脉冲密集程度等关键指标，提出机器人电位转移电磁脉冲电流及电弧能量暂态抗干扰设计方法，攻克了强电磁场环境下机器人带电作业安全防护技术难题。"

在此基础上，实验室设计了机器人软硬件一体化安全防护方案，并在多款带电作业机器人的研发中应用。2018年，220千伏变电站检修作业机器人研制成功，融合激光、超声、视觉等多源异构信息，实时自主感知作业环境，“一键操作"即可自动连续执行检修作业。2021年，10千伏架空线路带电作业机器人投入应用，具备高空和地面操控两种作业模式。操作人员通过语音控制机器人完成作业任务。2024年，实验室又推出了输电线路压接管X射线检测机器人。它可完成水平双分裂、四分裂下引流线场景无损检测作业，具备220千伏及以下带电作业能力。这些带电作业机器人已经在山东、山西、深圳等地应用，有效降低了作业人员的工作强度，提升了带电作业的安全性。

一、产品及选用（LYVLF3000 电力每日要闻“程控超低频耐压设备"操作更加简便，功能更完备）

1、命名说明

LYVLF3000 60KV

2、超低频系列产品                         表1

3、根据被试对向选择适当规格的产品。

使用时，试品电容量不得超过仪器的额定容量。试品电容量过小，会影响输出波形。若小于0.05µF，仪器将不能正常输出。可并联0.1 µF的电容辅助输出。下面是一些设备的电容量，供用户参考。

不同发电机的单相对地电容量                          表2

交联聚乙烯绝缘单芯电力电缆的电容量(µF/km)    表3

4、试品电流的估算方法：

计算公式：　Ｉ＝２πfＣＵ

二、原理（LYVLF3000 电力每日要闻“程控超低频耐压设备"操作更加简便，功能更完备）

实际上是工频耐压试验的一种替代方法。我们知道，在对大型发电机、电缆等试品进行工频耐压试验时，由于它们的绝缘层呈现较大的电容量，所以需要很大容量的试验变压器或谐振变压器。这样一些巨大的设备，不但笨重，造价高，而且使用十分不便。为了解决这一矛盾，电力部门采用了降低试验频率，从而降低了试验电源的容量。从国内外多年的理论和实践证明，用0.1Hz超低频耐压试验替代工频耐压试验，不但能有同样的等效性，而且设备的体积大为缩小，重量大为减轻 ，理论上容量约为工频的五百分之一。试验程序大大地减化，与工频试验相比*性更多。这就是为什么发达国家普遍采用这一方法的原因。我国电力部以委托武汉高压研究所起草了《35kV及以下交联聚乙烯绝缘电力电缆超低频（0.1Hz）耐压试验方法》行业标准。我国正在推广这一方法，本仪器是根据我国这一需要研制而成的。可广泛用于电缆、大型高压旋转电机、电力电容器的交流耐压试验之中。

三、产品简介（LYVLF3000 电力每日要闻“程控超低频耐压设备"操作更加简便，功能更完备）

接合了现代数字变频*技术，采用微机控制，升压、降压、测量、保护*自动化，并且在自动升压过程中能进行人工干预。由于全电子化，所以体积小重量轻、大屏幕液晶显示，清晰直观、打印机输出试验报告。设计指标*符合《电力设备测试仪器通用技术条件，第4部分：超低频高压发生器通用技术条件》电力行业标准，使用十分方便。现在国内外均采用机械式的办法进行调制和解调产生超低频信号，所以存在正弦波波形不标准，测量误差大，高压部分有火花放电，设备笨重，而且正弦波的二，四象限还需要大功率高压电阻进行放电整形，所以设备的整体功耗较大。本产品均能克服这样一些不足之处，另外，还有如下特点需要特别说明：

电流、电压数据均直接通过高压侧采样获得，所以数据真实、准确。

过压保护：当输出超过所设定的限压值时，仪器将停机保护，动作时间小于２０ms。

过流保护：设计为高低压双重保护，高压侧可按设定值进行停机

保护；低压侧的电流超过额定电流时将进行停机保护，动作时间都小于２０ms。

★ 高压输出保护电阻设计在升压体内，所以外面不需另接保护电阻。

由于采用了高低压闭环负反馈控制电路，所以输出无容升效应。

四、技术参数（LYVLF3000 电力每日要闻“程控超低频耐压设备"操作更加简便，功能更完备）

1、输出额定电压：参见表1

2、输出频率：0.1Hz、0.05Hz、0.01Hz。

3、带载能力：参见表1    

0.1  Hz  *大1.1µF

0.05 Hz  *大2.2µF

0.02 Hz  *大5.5µF

4、测量精度：３%

5、电压正，负峰值误差：≤３％

6、电压波形失真度：≤５％

7、使用条件：户内、户外；温度：-10℃∽+40℃；湿度：≤85％RH

8、电源：交流50 Hz，220V ±5%

9、电源保险管：参见表1

五、结构说明（LYVLF3000 电力每日要闻“程控超低频耐压设备"操作更加简便，功能更完备）

1、控制器面板示意图

图1中各部件示意以及功能说明：

(1)“地"：接地端子，使用时与大地相连。

(2)“控制输出"：输出多芯插座，使用时与升压体的输入多芯插座相连。

(3)“对比度"：对比度调节旋扭，用于调节液晶显示器的对比度。

(4)“功能键"：其功能由显示器提示栏对应位置提示。

(5)“AC220V"：电源输入插座，内藏保险管。

(6)“开关"：电源开关。内藏指示灯，开时亮，关时熄。

(7)“打印机"：打印测试报告。

(8)“液晶显示器"：显示测试数据。

2、升压器结构示意图

六、操作说明

1、连线方法

连线说明：用本产品随机配备的两根线和接地线按图3的方法连接。电源插座用电源线连至50Hz/220V的交流电上。

2、操作程序

(1) 开机。(注意:每次开机前都要对试品充分放电，升压过程中需要停机时请先按停机键，再用电源开关)

按上述方法连好所有线路之后，就可以将电源开关打开。仪器在微机上电复位下，自动进入如图4所示的设限界面。在进行连线、拆线、或暂不使用仪器时，应将电源关掉。电源插座上装有保险管。若开机屏幕无显示，应先检查保险管是否熔断。大小应按表1提供的数据更换。

(2) 设置限定参数

在图4所示的设限界面上，可根据试验的需要设定好试验频率、试验电压、高压侧的过压保护值、过流保护值、试验时间。将光标移到相应的设定，按确定键选择。

频率有三种选择：0.1、0.05、0.02。它规定了仪器的输出频率。单位为Hz

试验电压范围为10KV至额定值。(请不要设小于10KV的试验电压),它规定了我们所要升至的试验电压。仪器升至这个设定电压值时，就不再升压，并保持在这个峰值下进行等幅的正弦波输出。

电压保护值设定范围为0至额定值，单位为kV。它规定了通过试品的电压上限值，当电压超过此设定时，仪器自动切断输出，进行停机操作。一般情况下电压保护值设定为比试验电压高4KV。

电流保护值设定范围为0至额定值，单位为mA。它规定了通过试品的电流上限值，当电流超过此设定时，仪器自动切断输出，进行停机操作。

定时修改范围：0-99分。它规定了试验时间的长短。单位为分钟。

以上电压，电流均为峰值，仪器显示的测量数据，以及打印报告上的电压电流值均为峰值。

将光标移到“启动试验电压"按确定键，仪器进入图5所示的升压界面。

自动升压

自检成功后，仪器自动进入升压状态。仪器将用若干个周期的时间将电压升至设定值。在升压过程中，按停机键，仪器将切断电压输出，回到开始画面。当升压值接近设定值时出现图6

此时按“上下"键，微调电压，按“确定"键，仪器开始计时，计时结束后自动打印试验报告。回到开始画面，放电结束后再开始下一次测量。

   ★另外还有两种非正常停机：过压保护停机、过流保护停机。停机后出现相应的提示界面，放电结束后，再调整限制电压值或限制电流值，再开始下次测量。

无人机作为具有飞行能力的机器人，是实验室的重点研究方向之一。“伴随低空经济的发展，无人机越来越普及。在电网巡检工作中，无人机已成为日常作业工具。如何进一步挖掘潜力，让无人机更高效地巡检，是我们重点关注的方向。"实验室成员介绍，“我们想探索一种全新的输电线路立体智能运检模式，应用无人机、架空线路车载巡检机器人、电缆隧道巡检机器人等装备，实现输电线路设备和通道环境巡检全覆盖。"

目前，无人机巡检主要依靠人工操控，自动化程度低。为此，实验室提出了基于激光点云的无人机自主巡检方法，实现了无人机巡检航线一键生成与全自主规划，提高了巡检作业的安全性、巡检数据采集的一致性和精准性。同时，实验室研制出基于移动平台和固定平台的无人机自主巡检作业系统，实现无人机远程控制、自动起降和全自主巡检，大幅提高了巡检作业效率。

基于激光点云的无人机自主巡检方法已大规模应用于各地电网中，避免了人为因素导致的拍摄不全、照片质量不高等问题。依托移动平台和固定平台，巡检人员不再需要到现场操作无人机，实现了无人机全自主作业，且巡检更智能、更精细、更安全。

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