输电线路除冰机器人设计(开题报告)
重庆大学
研究生学位论文选题报告及论文工作实施计划
学院：研究生院
专业：控制工程
姓名：张琨
学位级别：工程硕士
指导老师：鲜晓东
2013年6月
输电线路除冰机器人的设计
1研究目的意义以及国内外研究概况
1.1研究目的及意义
在输变电工程中，输电线路覆冰是高压线路的安全运行的重大隐患之一。输电线路覆冰可引起导线舞动、杆塔倾斜、倒塌、断线及绝缘子闪络等问题[1]，从而导致通信中断或大面积停电。然而，目前解决输电线路覆冰的主要措施是以预防为主，紧急情况下大多数采用人工除冰的方式强制使输电线表面的覆冰脱落。然而，人工除冰工作量大，速度慢，安全系数底，致使一旦输电线路严重覆冰便会影响居民日常生活、造成经济损失，使得冰害事故频发等。
图1.1 线路覆冰导致输电线塔杆倒塌
针对输电线路覆冰现象及危害，近年来国内外大力开展对自动除冰机器人的研究，但大多数除冰机器人在对整条输电线进行除冰时不能自动越过绝缘子、防震锤、悬垂线夹等障碍物，因此，能够智能化、高效安全的对输电线路进行除冰，成为保证高压线路安全运行的一大课题。由此可见，输电线路的正常维护和覆冰线路的及时除冰，对于保障电力系统的安全运行乃至国民经济的稳定发展都有着重要的意义。所以本设计着力于设计和开发一种能自动循迹、自动越障、自动除
冰的自动化除冰机器人。
1.2国内外研究现状
1.2.1国外技术研究现状
在输电线除冰机器人的研究领域中，美国TRC公司早在1989年便研制了自治寻线机器人原型，该机器人不仅能沿架空导线上远距离爬行，还能执行电晕损耗、绝缘子、结合点、压接头等视觉检查任务，并能对探测到的线路故障数据预处理后，传送给地面工作人员，当机器人遇到塔杆时，利用手臂采用仿人攀援的方式从侧面越过塔杆[2]。
同年，日本东京电力公司研制出寻线机器人，该寻线机器人能挂钩在架空输电线路上行走，具有跨越防震锤，塔杆等各种障碍的功能[3]。
在2000年，加拿大魁北克水电研究院研制的名为HQLineROVer遥控小车[4]，不仅能对输电线路的故障进行红外检查，还能对压接头状态自动进行评估，并能完成导线与地线的更换，同时也能够完成导线清污、导线除冰，但HQLineROVer 遥控小车是在人工遥控下运行的，自动化程度较低，并且无越障能力。当遇到障碍物需要人工进行调整。
图1.2 HQ LineROVer遥控小车
2009年，加拿大魁北克水电研究院研制了名为LineScout小车，该小车具有越障功能，突破了除冰机器人无法越障的瓶颈，该越障机构采用了仿人手臂攀援机构[5]。
1.2.2国内技术研究现状
输电线路除冰机器人在国内最早的研究始于1998年，武汉大学研制出了架空高压线路寻线小车，不仅可以通过人工遥控和机械控制器可以实现稳定的行走和越障碍功能，还可以跨越输电线路上的绝缘子、防震锤、悬垂线夹等主要障碍物，并利用红外故障诊断仪完成了线路的诊断。目前该项目组针对22OkV单分裂相线进行了巡线机器人关键技术的研究,在机器人越障能力、智能控制、移动导航、多传感器技术等方面取得了全面的突破，使巡线机器人能够避开和跨越高压输电线路的各种障碍物[6]。
中国科学院沈阳自动化研究所在863计划的支持下开展了“500KV地线巡检机器人的研制”课题攻关，并研制出试验样机。该课题成功攻克了机器人机构、自主控制、数据和图像的传输等关键技术，成功地开发出由巡检机器人和地面移动基站组成的系统，完成了超高压实际环境下的巡检试验。该机器人能够沿500KV地线行走、实时检测和跨越障碍，并可以检测输电线、防震锤、绝缘子和杆塔等输电设备的损伤情况。该巡检机器人的成功研制，在机器人本体、控制系统、检测系统等方面积累了丰富的经验[6]。
2004年，中国科学院兰州分院成功研制出了高压输电线路巡检机器人系统，该巡检机器人包括系统电源、机器人本体、控制系统、检测设备和通讯设备，底面设施包括上下塔杆辅助设施和底面基站。经过现场实验，该设备具有较好的寻线功能，不仅能够完成机器人在线路上自主行走，还能够通过摄像头实现实时监控功能[7]。
此外北京航空航天大学、武汉大学、东南大学、山东大学也开始了对输电线路除冰机器人的研究工作。
2论文的理论依据、研究方法、研究内容
2.1理论依据
2.1.1输电线路覆冰类型与特点
覆冰是在大气温度接近或低于0℃时，有降水并被冰结在温度接近或低于0℃
的物体上的白色透明或不透明的冰层。若被覆冰物是导线，则称之为导线覆冰。《地面气象观测规范》中称覆冰为积冰，有的地方叫凝冰，也有叫桐油凌、结冰等[8]。线路覆冰分类及特点如表2.1所示。湖南、湖北、江西等省，每逢严冬和初春季节，阴雨连绵，空气湿度很高（90%以上），导线极易覆冰，多位雨淞；云南、贵州等高海拔地区，覆冰多位雾凇或混合淞[9]。
表2.1 线路覆冰分类及特点
2.1.2输电线路导线覆冰导致的事故
导线覆冰覆冰引起的事故可以分为如下几类：
（1）过负载事故
过负载事故为导线覆冰超过设计抗冰厚度，即覆冰后质量、风压面积增加而导致的机械和电气方面的事故。这种事故造成金具损坏、导线断股、塔杆损折、绝缘子串翻转、撞裂等机械事故；也可能使弧垂增大，造成闪络和烧伤、烧断导线的电气事故。
（2）不均匀覆冰或不同使其脱冰事故
响铃档的不均匀覆冰或线路不同期脱冰会产生张力差、损坏金具、导线和绝缘子及使导线电气间隙减少，发生闪络，也有可能破坏塔杆。
（3）覆冰导线舞动
不均匀覆冰或冰、风荷载的作用使导线产生自激震荡和低频率的舞动，造成金具损坏、导线断股、断线和塔杆倾斜或倒塌等机械及电气事故[10]。
2.1.3输电线路的除冰技术
目前国内外除冰方法有多种，可分为如下4类[10]：
（1）热力除冰法
利用附加热源或导线自身发热，使冰雪在到线上无法积覆，或是使已经积覆的冰雪融化。
目前应用较多的是低居里铁磁材料，这种材料在温度<0℃时，磁滞损耗大，发热可阻值积覆冰雪或融冰；当温度>0℃时，不无要融冰，损耗很小。这种方法除冰的效果较为明显，低居里热名防冰套筒和低居里磁热线已投入工程实用。采用人力和动力绕线机除冰能耗成本较高。
（2）机械除冰法
机械外力除冰最早采用有“ad hoc”法、滑轮铲刮法和强力振动法，其中滑轮铲刮法较为实用，它耗能小，价格低廉，但操作困难，安全性能亦需完善。
采用电磁力或电脉冲使导线产生强烈的而又在控制范围内震动来除冰，对雾凇有一定的效果，对雨淞效果有限，除冰效果不佳。
（3）被动除冰法
在到线上安装阻雪环、平衡锤等装置可使到线上的覆冰堆积到一定程度时，由风或其它自然力的作用自行脱落。该法简单易行，但可能因不均匀或不同使其脱冰产生的导线跳跃的线路事故。
（4）其他除冰法
除上诉方法外，电子冻结、电晕放电和碰撞前颗粒冻结、加热等方法也正在国内外研究。
2.1.4机器人的常用控制策略
在目前情况下，机器人建模时总存在误差、各种扰动和一些未知参数等各种不确定性因素。输电线路除冰机器人在系统运行的环境较为复杂，在复杂环境下运行、跨障、除冰等系统稳定性尤为重要，目前采用或正在大力研究的主要控制策略有[11]：
（1）传统PID控制
早期的机器人控制大多采用分散单关节PID控制，PID控制作为传统控制方法，其最大的优势就是设计简单，个参数作用、意义明确；另外相应的参数整定技术也经历多年不断发展趋于成熟。
（2）自适应控制
自适应控制的方法就是在运行过程中不断测量受控对象的特征，根据测得的特征信息使控制系统按最新的特性实现闭环最优控制。自适应控制能认识环境的变化，并能改变控制器的参数和结构，自动调整控制作用，以保证系统达到满意的效果。自适应控制是以精确的数学模型为基础的，它不仅要求事先知道对象的模型结构信息，还需要通过辨识获取对象的精确模型。
（3）鲁棒控制
鲁棒控制可以在不确定因素的一定变化范围内，保证系统稳定和维持一定的性能指标，它是一种固定控制，比较容易实现。一般鲁棒控制系统的设计是以一些最差的情况为基础，因此一般系统并不工作在最优状态。
（4）智能控制
在研究机器人等被控对象的模型存在不确定性及位置环境交互作用较强下的控制时，智能控制方法得到了成功的应用。智能控制包括模糊控制、神经网络控制、集成智能控制、学习控制以及专家控制等。人工智能与传统方法不同，它
避开了过去那种对多自由度机器人动力学模型不确定性无止境的探索，转而模拟人脑来处理那些实实在在发生了的事情。
2.2研究思路
本文首先通过对输电线路的研究，了解输电线路的种类、电压等级、输电线路的结构等，确定影响机器人自动化运行的各种因素，并总结输电线覆冰现象的特点，进而确定机器人寻线、越障、除冰的方式，建立除冰机器人整体构架，为除冰机器人的机械结构（其中包括寻线、越障、除冰机构）设计提供依据。其次，在机械结构确定的前提下，结合输电线结构、覆冰的现象以及根据机器人执行相应任务时需要识别的信息，确定所需传感器种类；并根据除冰机器人运行环境、硬件尺寸、控制精度、功耗要求等，对相应的传感器进行选型。再次，设计控制电路，优选控制方式，使除冰机器人能在对输电线路除冰的同时并能跨越绝缘子、悬垂线夹、防震锤等障碍物，并且能保证除冰机器人运行的稳定性、可靠性。最后，将机器人应用于模拟现场，检验该机器人的稳定性、可靠性及安全性。
图1 输电线路除冰机器人研究思路
2.3研究内容
鉴于目前我国缺乏一种能自动循迹、自动越障、自动除冰的自动化除冰机器人，本设计将针对输电线路结构及覆冰特点等，设计除冰机器人的寻线机构、除冰机构、越障机构等机械结构，并结合机器人运行方式及所要感知的参数等确定所需传感器并对传感器进行选型，同时确定除冰机器人的控制方式并对除冰机器人的控制电路进行设计，利用C语言对机器人软件进行开发。具体研究内容如下：
1.通过翻译和研读国内外相应的文献及资料，研究输电线路结构及覆冰特点，研究输电线路除冰原理及工作方式，同时总结影响机器人除冰过程的重要因素，并对各个重要因素进行分析与研究。
2.根据对国内外文献资料的研读及各个要点的总结，确定除冰机器人的工作流程，从而对该机器人的总体架构进行设计。
3.结合输电线路结构及覆冰特点，根据确定的总体架构，对机器人的机械结构（除冰机构、寻线机构、越障机构）进行设计。
4.根据机器人运行时所要识别的信息，确定所需的传感器种类，并结合影响机器人运行的各个参数对传感器进行选型。
5.结合已确定的机器人运行方式以及机械结构与传感器，确定除冰机器人的控制方式。保证除冰机器人在自动寻线、自动越障、自动除冰的过程中的稳定性、可靠性、安全性。
6.在已确立的除冰机器人的机械结构之上，结合优选出的传感器，在以简洁、可靠、低功耗的前提下，设计除冰机器人的控制电路。
7.基于已确定的除冰机器人的机械结构、传感器、控制电路等硬件结构，结合相应的控制算法，利用C语言完成除冰机器人的软件开发，同时将机器人运用于模拟现场，以验证该机器人运行的稳定性、可靠性、安全性。
3预期结果及可能存在的问题
3.1预期的结果
本文通过对输电线路结构、覆冰现象及国内外除冰机器人的研究，设计满足能自动寻线、自动越障、自动除冰的自动化机器人。利用该机器人提高工作效率，保证高压线路安全运行。
1.掌握输电线路基本知识，如机械结构，覆冰原因及特点等，并由此设计出除冰机器人的运行方式以及整体构架。
2.深入研究能完成各个功能的经典机械结构，并设计、制作出能完成机器人寻线的机械结构。
3.通过对机械结构的研究，设计、制作出能在输电线路上完成安全、稳定的除冰动作的机械结构。保证输电线路在除冰过程中的安全运行。
4.研究越障机械结构，并正对输电线路的障碍物设计、制作出在寻线、除冰过程中能跨越绝缘子、悬垂线夹、防震锤等障碍物的越障机械结构。
5.通过研究各种控制算法，优选出适于除冰机器人的控制算法，并结合优选的传感器完成相应的控制电路，保证除冰机器人的可靠、低功耗。
3.2可能存在的问题
根据初步拟定的除冰方案，该设计可能存在以下几个问题：
1.在除冰机器人工作之前，需要人工除去一段长度略大于机器人身长的输电线路的覆冰，以保证机器人能抱住输电线，继而进行稳定的寻线。
2.由于导致输电线路覆冰的气温非常低，故除冰机器人处于低温工作环境，而该设计中的选型并未选用特殊材质，而主要较之性价比考虑，故硬件及传感器等可能在异常低温的工况下产生不稳定、异常的现象。
3.由于除冰工具尺寸选择不合理、覆冰影响等因素造成除冰机器人在工作时划伤线路的绝缘皮。
进度安排
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高压输电线路除冰机器人的机构设计
第30卷 第6期2008年12月三峡大学学报(自然科学版) J of China Three G orges Univ.(Natural Sciences )Vol 130No.6Dec 12008 收稿日期:2008208223通讯作者:张 屹(1976-),男,副教授,博士后,主要研究方向为机电系统现代设计方法. 高压输电线路除冰机器人的机构设计 张 屹 邵 威 高虹亮 罗 成 杨 旸 (三峡大学机械与材料学院,湖北宜昌 443002) 摘要:在分析高压输电线路巡检工作的特点和国内外高压输电线路巡线机器人的发展现状和发展趋势的基础上,结合高压输电线路上覆冰的去除方法,主要介绍了设计的一种新型的高压输电线 路除冰机器人.该机器人结构简单,可以在输电线上稳定地行走,能够较好地解决自主越障的问题,完成输电线上的除冰任务,具有广泛的应用前景.关键词:除冰机器人; 输电线路; 越障; 除冰中图分类号:T H112 文献标识码:A 文章编号:16722948X (2008)0620069204 Mechanical Design of a Robot for Deicing T ransmission Lines Zhang Y i Shao Wei Gao Hongliang L uo Cheng Yang Yang (College of Mechanical &Material Engineering ,China Three G orges U niv.,Y ichang 443002,China )Abstract A new robot for t ransmission lines deicing is designed ,based on analyzing t he characters of trans 2mission lines inspection and t he advance of t he robot for inspection of t ransmission lines at home and abroad ;and deicing combining t he met hods of t ransmission lines.The frame of t his robot is very simple.It can walk on t he t ransmission lines ,and solve t he p roblem of spanning t he barrier it self better ,and complete t he deicing task basically.The robot has a broad p rospect of application. K eyw ords deicing robot ; t ransmission lines ; spanning t he barriers ; deicing 随着我国经济的高速发展,超高压大容量输电线路越建越多,线路走廊穿越的地理环境更加复杂,如经过大面积的水库、湖泊和崇山峻岭,给线路维护带来很多困难.而且在严冬及初春季节,我国云贵高原、川陕一带及两湖地区常出现雾凇和雨凇现象,造成架空输电线路覆冰,使线路舞动、闪络、烧伤,甚至断线倒杆,使电网结构遭到破坏,安全运行受到严重威胁.在紧急情况下,寻道员用带电操作杆或其它类似的绝缘棒只能为很少的一部分覆冰线路除冰,人工除冰有很高的危险性 [1] . 在国外,一些国家的地理与气候情况与我国相似,甚至一些国家的情况更加恶劣,为了保证电力系统的可靠性,提高高压输电线除冰的效率,减少损失,维护工人的安全,开发一种可以替代或部分替代工人进行除冰作业的新型设备一直是国内外相关研究的 热点.因此,研制安全有效的除冰机械以代替人进行导线除冰具有较好的应用前景和实用意义.文章提出的除冰机器人即为一种既安全又有效的除冰装置. 1 高压输电线路除冰机器人的机构介绍 机器人是一个复杂的机电一体化系统,涉及到机械结构、自动控制、通信、传感器信息融合、电源技术等多个领域.但机械结构是整个系统的基础,也是目 前制约机器人实用化的最大障碍.针对这种情况设计了一种新型的实用的高压输电线路除冰机器人,它具有以下一些功能:(1)能在输电线上以预想的速度进行平稳爬行;(2)具有一定的爬坡能力;(3)能够跨越输电线上的防震锤,线夹,绝缘子等障碍物;(4)能够除去输电线上的冰雪.
高压输电线路除冰技术
高压输电线路除冰技术 摘要：近些年来我国高压输电线路受冰灾的次数高达数千次，由于高压输电线路物布置地理位置，很容易受天气气候的影响，尤其是在大风天气下，高压输电线路由于覆冰的影响会引发电线的舞动，从而造成断线，杆塔倒塌等恶劣事故的发生，所以高压输电线路除冰成为了每个电力工作人员工作的一大重点。 关键词：高压输电线路除冰技术要点 0 前言 高压输电线路的防除覆冰成为电力工作者工作的一个重点，应该加强对高压输电线路覆冰的研究工作。电力工作者应该提高对高压输电线路除冰工作的重视，深刻理解高压输电线路覆冰的危害，掌握高压输电线路除冰的基本技术，做好高压输电线路的除冰工作，在实践的基础上总结高压输电线路除冰经验，对高压输电线路除冰技术进行合理的展望，完成对高压输电线路的保护，用技术的手段确保高压输电线路的问题，进而提升供电的稳定。电力从产生到应用一般要经历高压输电线路的输送，随着经济和社会的发展，各界对电力需求越来越高，电力生产能力也相应提高，高压输电线路的长度正在逐步增加，以完成电力和各界的需求。高压输电线路布设于田野、山脉和水系，容易受到天气因素的影响，据不完全统计，进50 年我国高压输电线路遭受冰灾的次数高达1000 次，高压输电线路覆冰会引发电线的舞动，在风力较大的情况下会导致断线和杆塔倒塌，成为影响我国北方高压输电网络安全的重要因素。 1.高压输电线路机械除冰法 使用机械外力迫使高压输电线路导线上的覆冰脱落，分为的方法。“ad hoc”法、滑轮铲刮法、电磁力除冰法和机器人除冰法。 1.1“ad hoc”法 “ad hoc”法，被告称之为外力敲打法，就是由工作人员在现场利用工具敲击输电线路，以此来达到除冰的目地，这个方法简便易行，但只能用于以10KV为主的近距离线路除冰，效率低，工作量大，只能在紧急情况下使用，应用范围极小。 1.2滑轮铲刮法 它是由在地面上的工作人员通过控制输电线路上的滑轮移动，利用力的作用，使导线弯曲，然后使覆冰破裂，这个方法效率高、操作简便、能耗小，并且价格低廉，是目前输电线路穝有效的除冰方法之一，但是此种方法受地形限制，安全性能还不太完善。 1.3电磁力除冰法
自动搬运机器人设计开题报告
本科毕业设计开题报告 题目：自动搬运机器人设计 院（系）：电气与信息工程学院 专业：电子信息工程 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 开题报告日期：2012年12月25日
填写说明 一、开题报告应包括下列主要内容： 1．研究目的和意义； 2．国内外发展情况(文献综述)； 3．研究/设计的目标； 4．研究/设计主要内容； 5．时间进程； 6．参考文献。 二、开题报告字数应不少于2.5千字。 三、开题报告时间应最迟应于开题答辩后一周上交。 四、若本次开题报告未通过，需在1个月内再次进行开题报告。 五、开题报告结束后，评议小组给出开题报告成绩，由教研室归档。 六、双面打印。 七、此表不够填写时，可另附页。
黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告 题目自动搬运机器人设计 1、研究目的和意义 本课题最终目的在于研制机器搬运取代人工搬运工作，由于现代工业的迅猛发展，使得机器人已被越来越多的应用到科技、生产加工、服务等各个领域，并将有着更加广泛的发展，机器人的研制和生产已迅速发殿起来的一门新兴的技术。机器人是提高生产效率、改善产品质量的重要工具。将机器人应用于生产具有如下优点: 以提高生产过程中的自动化程度，有效的完成工业生产的各种操作流程，以及人工所不能完成的一些操作，从而可以提高劳动生产率和降低生产成本；以改善劳动条件，避免人身事故，在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能的，而搬运机器人即可部分或全部代替人安全的完成作业，使劳动条件得以改善。在一些简单、重复，特别是较笨重的操作中，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故；可以减轻人力，并便于有节奏的生产，代替人进行工作，直接减少人力劳作，同时由于还可以连续的工作，这是减少人力的另一个侧面。因此，在自动化机床的综合加工自动线上，以减少人力和更准确的控制生产的节拍，便于有节奏的进行工作生产，是现代机械工业发展的必然趋势，通过机器人及搬运机械手结构设计的分析研究，熟悉了机器人设计分析的思路和流程，了解了我国和世界其他各国机器人的发展水平和现状，认知了当今机械行业的最新前沿科技，检测了自己在分析理论和解决实际问题上的能力，为日后的研究工作打下了良好的基础。 2、国内外发展情况(文献综述) 自从20世纪60年代初人类制造出第一台工业机器人以后，机器人就显示出了极强的生命力。经过四十年的迅速发展，在工业发达国家中，工业机器人已经广泛应用于汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等诸多领域中。机器人的分类方法有多种，按其应用可分为，工业机器人、军用机器人、农业机器人、服务机器人、水下机器人、空间机器人和娱乐机器人。作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段，工业机器人是机器人中的一个重要分支，是机器人领域的重要研究发展方向，对工业机器人运动轨迹规划和控制的研究，一直受到人们的普遍关注。工业机器人已经成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志，搬运机械人的是工业机器人的一个重要分支，它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。目前，对机器人技术的发展有最重要影响的国家是日本和美国，美国在机器人技术的综合性水平上仍处于领先地位，日本生产的机器人数量和种类则居世界首位。 我国发展机器人技术起步于20世纪70年代末，目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人。但是我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离。总体来说，我国仍是一个机器人设备的消费市场，行业市场处于发展壮大中，因此，装卸、搬运等工序机械化的迫切性，搬运机器人就是为实现这些工序的自动化而产生的。搬运机械手在锻造工业中的应用能进一步发展锻造设备的生产能力，改善热、累等劳动条件。国外在这方面的运用不仅在单机、专机上采用，以减轻工人的劳动强度，并和机床共同组成一个综合的数控加工系统。同时研究采用摄象机和力传感装置和微型计算机连在一起，能确定零件的方位达到准确搬运的目的。所以搬运机器人以及搬运机械手的研究发展是我国现代化工业发展的必然趋势。
输电线路防冰除冰技术
输电线路防冰除冰技术综述 一、除冰技术 目前国内外除冰方法有30余种，大致可分为热力除冰法、机械除冰法、被动除冰法和其他除冰法四类。 热力除冰方法利用附加热源或导线自身发热，使冰雪在导线上无法积覆，或是使已经积覆的冰雪熔化。目前应用较多的是低居里铁磁材料，这种材料在温度
使导线上的覆冰融化。 根据短路电流大小来选取合适的短路电压是短路融冰的重要环节。对融冰线路施加融冰电流有两种方法：即发电机零起升压和全电压冲击合闸。零起升压对系统影响不是很大，但冲击合闸在系统电压较低、无功备用不足时有可能造成系统稳定破坏事故。短路融冰时需将包括融冰线路在内的所有融冰回路中架空输电线停下来，对于大截面、双分裂导线因无法选取融冰电源而难以做到，对500 kV线路而言则几乎不可能。 （2）工程应用中针对输电线路最方便、有效、适用的除冰方法有增大线路传输负荷电流。相同气候条件下，重负载线路覆冰较轻或不覆冰，轻载线路覆冰较重，而避雷线与架空地线相对于导线覆冰更多，这一现象与导线通过电流时的焦耳效应有关，当负荷电流足够大时，导线自身的温度超过冰点，则落在导体表明的雨雪就不会结冰。 为防止导线覆冰，对220 kV及以上轻载线路，主要依靠科学的调度，提前改变电网潮流分配，使线路电流达到临界电流以上；110 kV及以下变电所间的联络线，可通过调度让其带负荷运行，并达临界电流以上；其它类型的重要轻载线路，可采用在线路末端变电所母线上装设足够容量的并联电容器或电抗器以增大无功电流的办法，达到导线不覆冰的目的。 提升负荷电流防止覆冰优点为无需中断供电提高电网可靠性，避免非典型运行方式，简便易行；不足为避雷线和架空地线上的覆冰无法预防。 （3）AREVA输配电2005年在加拿大魁北克省的国有电力公司Hydro—Quebec建设世界首个以高压直流(HVDC)技术为基础的防覆冰电力质量系统。这个系统将覆盖约600km输电线，预计能于2006年秋天投入运行。
常见输电线路覆冰类型及防控措施分析
常见输电线路覆冰类型及防控措施分析 【摘要】本文就覆冰形成的原因及类型作简要介绍，并对其危害进行深入剖析，在此基础上将应对输电线路覆冰的技术措施进行了分析，供专业人员参考。 【关键词】输电线路覆冰抗冰措施 前言 在现代化社会高速发展的今天，随着电力需求的不断上升和增加，输电线路中的故障问题也越来越复杂，越来越明显。就一般情况而言，在工程项目中需要针对各种常见问题和隐患进行全面的分析和总结，使得这些现象能够得到及时有效的预防和处理，进而为社会发展做出应有的贡献。由于天气的影响而造成输电线路冰闪跳闸现象、导线舞动和线路中断的事故不断涌现，不但造成了严重的输电设备损坏，更是影响了区域经济的正常发展。因此在目前的输电线路管理工作中，做好冰害事故管理和预防已成为一项不容忽视的工作流程，是提高电网抗击自然灾害能力中不可忽视的一环。 一、覆冰的形成 覆冰是一种物理现象，是由多种气象因素综合决定的，其中包括气温、湿度、空气流速以及大气环流等。当气温在冰点以下时，雪或雨等水性物质与输电线表面接触产生冻结并层层裹覆，此时覆冰现象就产生了。 1、五种覆冰类型 白霜——当气温处于冰点以下且湿度较高时，空气中的水分与低温物体接触，粘着在其表面即形成白霜。一般来说白霜不会对输电线路的安全构成威胁，这主要是因为这种覆冰与输电线的粘连强度不高，低幅度的振动就可使其脱离线路表面。 湿雪——当空气湿度较低时雪花不容易与输电线表面粘着，但如果空气湿度较高，雪花飘落过程中聚结了未形成晶体的水分，就很容易附着在输电线表面，层层包裹形成积雪。即使出现积雪也不一定会出现覆雪危情，因为此种覆冰受风力强度影响较大，强风很容易就把积覆的雪吹散了。常发生覆雪危情的地方，往往是海拔不高风强较低的区域。 雨凇——当气温在零度以下风力较强时，在海拔相对较低的区域，覆冰常常呈现高密度、强附着力、高透光性等特点，一般在冻雨期较常见但持续时间较短。随着时间的推移此种覆冰会向另一种覆冰类型( 混合凇) 发展，所以输电线覆冰为单一雨凇的情况较为罕见。 软雾凇——在高海拔山区气温极低的条件下，环境湿度较大，如果风力不强则会形成此种覆冰。其特征恰好与雨凇相反，呈现低密度、弱附着力、低透光性
输电线路冬季防冰害运行管理
2008年3月第9卷第3期 电 力 设 备 Electric al Equi p ment Mar 2008 Vo.l9No.3输电线路冬季防冰害运行管理 李荣宇 (贵州电网公司,贵州省贵阳市550005) 摘 要:2008年初,我国南方省份输电线路遭受了罕见的因冰害引发的倒塔、停电事故,因此做好输电线路冬季防冰害运行管理工作十分必要。文章指出在输电线路冬季防冰害运行管理工作中除了要做好线路重冰区的划分及修订工作外,还应在夏、秋季作好相应的防冰害准备工作,同时要加强输电线路冬季的运行与监测。作者还总结了各种输电线路冰害处置方法,以供读者参考。 关键词:电网;输电线路;冬季;防冰害;除冰;运行管理 中图分类号:TM726 0 引言 2008年1月初至2月中旬,贵州遭受了有气象历史记录以来最严重的长时间、大范围十分罕见的凝冻灾害。截至2月8日,贵州电网500kV线路共倒塔233基,220kV线路共倒塔293基,110kV线路共倒杆、倒塔258基,电网遭受了严重创伤。在此次灾害中,贵州全省有52个县市停电,部分县市停电时间甚至长达16天。 冰害是冬季输电线路运行的典型事故诱因,主导了冬季运行工作重心,因此做好输电线路冬季防冰害运行管理工作十分必要。此次特大冰灾警示了线路运行管理单位必须做好防冰害基础管理工作,只有这样,才能在出现冰害等紧急情况时做到运行监测重点突出、处置方案操作强、备品备件类型适宜,以便尽快恢复供电。 目前,冰害引发的输电线路机械和电气故障主要有以下6种: 杆塔变形、倾倒;导线或地线断线; !地线或导线掉线、坠地;?绝缘子串冰闪;#导线对地、对跨越物、风偏建筑(树、崖)限距不足而放电;?不均匀脱冰时相间短路。 输电线路冬季防冰害运行管理,首先是划分及修订线路重冰区,并做好技术分析与建档管理以便有针对性地开展防冰、防雪技术改造(如将普通地线更换为铝包钢绞线、铁塔补强、线路改道等);其次是在夏秋季做好冬季防冰害准备工作;最后是在冬季做好运行与监测工作,并及时处置冰害故障。 1 重冰区的划分、修订与分析管理 设计规程规定,覆冰设计值在20mm及以上的线路区段属于重冰区。 (1)重冰区的划分及修订。每年例行修订重冰区的区段划分时,应将新投运线路、更改工程区段纳入修订范围,除依据覆冰设计厚度外,重点应结合历史运行经验特别是上年运行情况来进行综合判断,实际地形地貌对重冰区的划分具有重要参加价值,必须注意河谷垭口、峡谷垭口、暖湿气流通道、冬季迎风面等小地形。 (2)重冰区建档管理。对重冰区内线路区段单独建档管理,主要包括杆塔塔型、区段内的垂直档距、水平档距、所用金具串组合、运行记录、检修记录、覆冰观测记录、施工运行交通图、群众覆冰观测员名录及联系方式、线路覆冰厚度危险等级评估。 (3)通过计算作好技术分析。线路覆冰厚度危险等级评估对象为重冰区区段和区段内每基杆塔,分析判断其危险程度时要分别填写线路覆冰危险等级表和杆塔覆冰危险等级表。重冰区以1个耐张段为基本设计单元,实际运行中常在大垂直档距、大转角、大高差、大档距差的杆塔与导地线上出现问题。通过计算绘制出重冰区区段中的大转角线路(转角大于60%)、大高差( h/l>15%)线路在覆冰厚度在20~ 60mm区间变化时的荷载、不平衡张力的曲线,并以此校核杆塔在多大覆冰厚度情况下达到失稳倒塌极限值。以极限值由低到高排序,将杆塔划分为特高危、高危、危险、一般等杆塔。根据线路电压等级系数、负荷重要系数、负荷率系数、覆冰危险度、互供系数计算出综合危险系数,依据得分的多少划分为特高危、高危、危险重冰区等区段。将特高危区段作为冬季大雪、低温凝冻天气的观测重点;将特高危杆塔塔型,特高危区段导线、地线作为抢修备品备件的准备重点。 2 电力系统防冰害原则性要求 电力系统防冰害原则性要求是: (1)设计时尽量避开可能引起导线、地线严重覆
高压线除冰装置项目创业计划书
高压线除冰装置创业计划书 1.1项目背景 当今中国经过10多年的高速发展，国用电量急剧增大，超高压大容量输电线路的需求量也急剧增加，因此高压线的建设与日俱增，但在冬季大雪后，我国每年都会在局部地区出现不同程度的雨凇现象(指超冷却的降水碰到温度等于或者低于零摄氏度的物体表面时所形成玻璃状的透明或无光泽的表面粗糙的冰覆盖层），并且我国南方地区还出现过严重的雪灾，它们都会造成高压覆冰，这些高压线上时常会出现的厚冰层有可能造成电线的断线倒杆，造成电网的瘫痪严重的影响了人们正常的工作和生活。而除冰工作给工作人员带来了生命危险，并且效率也不高，所以我们设计了一种高压线除冰装置。国已经有一些地方（比如省市(国家)高新区）正在研发高压线除冰装置，可见高压线除冰装置在国的需求量还是很大的，2008年南方雪灾大家还记的吧？这次雪灾使南方许多地方的高压线上覆盖上厚厚的一层冰，导致电线被拉断或电线杆倾斜，造成南方电网瘫痪的严重后果，给人民和国家带来了巨大的损失，而高压线上的覆冰需要专门的工作人员来处理，给工作人员的生命安全带来了威胁，并且除冰的效率也不高，还有一些寒冷山区和高纬度的地区（北峰山区、巫山高海拔地区等地）也容易出现高压线覆冰现象，而这时就需要一种既安全又高效的高压线除冰装置的出现，所以我们研发的这种装置是应社会之需
的，是有广阔的市场空间的。 国外的一些天气寒冷的国家也存在同样的问题，比如欧洲的一些国家（英国、法国等地），由于天气寒冷，使高压线上覆盖了厚厚的一层冰，这些冰不仅会使高压线的寿命大大减少，更严重的还会使高压线断裂，造成电网中断的严重后果，给国家造成无法估量的损失。我公司也可以同时着手于国外市场，这样我们的销售市场就大大增加了。 1.2公司及产品 1.2.1公司简介 市冰夏有限责任公司，是一家提议中的公司，它处于研发包括高压线除冰装置的高新技术开发区，它所面向市场在国几乎处于空白状态。本公司致力于高压线除冰装置最大限度的开发和入市，以满足社会的需要和更好的服务于人民，希望能够为高压线上的覆冰而深深困扰的地区和国家带来福音。 公司选址在省市(国家)高新区，组织结构采用矩阵式结构（在直线职能制垂直形态组织系统的基础上，再增加一种横向的领导系统）本公司采用以吸引风险投资为主要的筹资方式。 1.2.2 产品 本公司的主要产品为高压线除冰装置，它由机械动力系统、传动系统、执行系统组成，本产品采用机械除冰法，机械外力除冰最早有adhoc 法、滑轮铲刮法和强力振动法，由于这些方法都存在一些问题，我们从机械除冰法出发, 在分析了目前发展现状的基础上, 提出了
(完整word版)220kV变电站一次部分初步设计开题报告
毕业设计 开题报告 课题名称220KV变电站电气一次部分 初步设计及防雷保护院系机电与自动化学院 专业班电气工程及其自动化1306班姓名潘建雄 评分 指导教师张雅晶 武昌首义学院
毕业设计开题报告撰写要求 1.开题报告的主要内容 1）课题设计的目的和意义； 2）主要参考文献综述； 3）课题设计的主要内容； 4）设计方案； 5）实施计划。 6）主要参考文献：不少于5篇，其中外文文献不少于1篇。 2．撰写开题报告时，所选课题的课题名称不得多于25个汉字，课题研究份量要适当，研究内容中必须有自己的见解和观点。 3.开题报告的字数不少于3000字（艺术类专业不少于2000字），其中，主要参考文献综述字数不得少于1000字，开题报告的格式按学校《本科毕业设计/论文撰写规范》的要求撰写。 4. 指导教师和责任单位必须审查签字。 5．开题报告单独装订，本附件为封面，后续表格请从网上下载并用A4纸打印后填写。 6. 此开题报告适用于全校各专业，部分特殊专业需要变更的，由所在院（系）在此基础上提出调整方案，报学校审批后执行。
武昌首义学院本科生毕业设计开题报告
4.1 220kV电压等级接线方案 由于220kV侧出线数为4回，系统A、B的容量较大，要求供电可靠性高，双母线接线与单母线接线相比，投资有所增加，但可靠性和灵活性大为提高，宜采用双母线接线，如图4-1。 图4-1 双母线接线 规程规定，采用母线分段或双母线的110-220kV的配电装置，在满足下列条件时可以不设旁路母线：当系统允许停电检修时，如为双回路供电或负荷点可又线路其他电源供电；当线路允许断路器停电检修；配电装置为屋内型为节约配电面积可不设旁路母线而用简易隔离开关代替。 4.2 110kV电压等级接线方案 由于110KV侧送出6回线路，I、II级负荷所占比重大，电压等级高，输送功率较大，停电影响较大，要求供电可靠性高，宜采用带有专用旁路断路器的旁路母线双母线接线，如图4-2。 图4-2 双母线带旁路母线接线 1 L2L 电源1电源2 1 QF 2 QS 3 QS 1 QS C QF PW Ⅱ P QF 4 QS
delta机器人设计开题报告
燕山大学 本科毕业设计（论文）开题报告 课题名称：Delta并联机器人系 统总体设计 学院（系）：里仁学院 年级专业：08机械电子工程 学生姓名 指导教师： 完成日期：2012年3月25日
一、选题背景及意义 …………………………………………………………………………………………… 二、.研究内容 ………………………………………………………………………………………… 三、研究步骤、方法及措施 …………………………………………………………………………………………… 四、研究工作进度 …………………………………………………………………………………………… 五、主要参考文献 …………………………………………………………………………………………… 六、指导教师意见 …………………………………………………………………………………………… 指导教师签字： 年月日 七、系级教学单位审核意见： 审查结果：□通过□完善后通过□未通过 负责人签字： 年月日
1.选题背景及意义 并联机器人是一类全新的机器人，它具有刚度大、承载能力强、误差小、精度高、自重负荷比小、动力性能好、控制容易等一系列优点，与目前广泛应用的串联机器人在应用上构成互补关系，因而扩大了整个机器人的应用领域。并联机器人可以作为航天上的飞船对接器、航海上的潜艇救援对接器；工业上可以作为大件的装配机器人、精密操作的微动器。近年来还研究将它用作虚拟6轴加工中心，以及毫米级的微型机器人等，可以预见这类机器人在21世纪将有广阔的发展前景。 Delta并联机器人最早是在1985年由R.clavel提出的，因其基座平台和运动平台都呈三角形形状而得名。Delta机器人作为并联机构的一种，具有上述的诸多优点和各种可能的应用，是目前商业应用最成功的机器人之一。当初，比如，当在运动平台上装上适当的末端执行器后，特别适用于电子元器件的快速装配插接。在轻工业中的包装，pick-and-place操作，医学手术等也有较多应用。 在国外Delta机器人已经成功的应用在大范围的领域中，而且取得了不错的业绩。例如，在瑞士，巧克力生产商chocolat Frey，采用由Bosch的包装技术公司Sigpick Systems AG提供的新的生产线，这条生产线上，八个Delta机器人将巧克力放到泡沫盒里，再把泡沫盒放到纸箱里，减少了chocolat Frey公司的工作量，最主要的是整个操作系统简便易行，只需简单的修改一下操作系统就可以适应新的包装规格，这种简易性使得该公司可以快速而从容的应对市场的新需求。 不久前，位居全球500强之列的电力和自动化技术领导厂商ABB公司，高调宣布其进行机器人的投资建设，并列出了投资的10大理由，这十大理由包括降低运营成本、提升产品质量和一致性、改善员工工作条件、扩大产量、增强制造柔性、减少原料浪费、提高良品率等。 中国处在改革开放的关键时期，各行各业正是在高速发展的黄金阶段，高新技术产业更是朝气蓬勃。市场的快速发展带来了绝佳的研究机遇，因此，我以为在我国全面建设小康社会、大力发展现代化工业同时，机器人是个不可避免的话题。在我国进入老龄化社会，劳动力逐渐短缺之际，传统工业中
架空输电线路覆冰危害及防冰除冰的措施
架空输电线路覆冰危害及防冰除冰的措施 摘要：架空输电线路覆冰是一种广泛分布的自然现象。导线结冰问题已成为世 界各国的共同关注和有待解决的问题。冰灾会影响维护的安全，造成大面积的冰 闪跳闸和倒塔,造成严重的经济损失,影响交通运输和人民的生活安全。 关键词：架空输电线路;履冰;防冰除冰 前言 为了适应中国经济的发展，国内传输电压与负荷在不断提高，地区的架空输电线路越来 越密集，范围也越来越大，因此跨越的区域和环境比较复杂。而一旦遇到低温、冰雪等恶劣 天气，架空线路就会造成覆冰问题的出现，这对稳定国家电力输送带来了巨大的威胁，一旦 出现状况就会对社会经济造成不可弥补的损失。 1架空线路覆冰的成因与对电网的影响 1.1架空线路覆冰的成因 架空导线覆冰的形成原因是由多种条件决定的，主要有气象条件、地理条件、海拔高度、导线悬挂高度、导线直径、风向和风速、电场强度等。气象条件对架空线路覆冰的影响主要 是由线路经过地的环境温度、空气湿度以及风向风速等因素综合造成的。架空线路覆冰问题 并非偶然事件，在我国很多地方每年冬天都会发生架空线路覆冰问题。但是不同地区、地形 上架空线路覆冰的类型不太相同，具体来说可分为雨凇、雾凇、混合凇、湿雪4种。 1.2覆冰对电网的影响 架空线路覆冰对电网的影响主要有过负载、绝缘子冰闪、覆冰的导线舞动、脱冰闪络等。过载会导致架空线路出现机械和电气方面的故障，即会出现倒塔、金具的损坏和由弧垂增大 而导致的闪络烧线等。当绝缘子上覆冰时，可以看作绝缘子上出现了污秽而改变了绝缘子上 的电场分布，特别是冰中往往会含有污秽，这就更易造成冰闪。在风力的作用下，架空线路 上的覆冰是不对称的，这就造成线路极易发生舞动，且舞动幅度较大、持续时间长。对线路 轻则引起相间闪络、线路跳闸，重则引起断线或倒塔。 2防冰与除冰技术 2.1常见的防冰技术 路径选择:应充分考虑规划路径沿线微气象、微地形因素和运行经验，尽量避开微地形、 微气象区域。实在无法避开的，应根据规程规定的重现期确定设计冰厚与验算冰厚，对重冰 区及中重冰区过渡区段进行差异化设计，适当缩小档距，降低杆塔高度，提高线路抗冰能力。 覆冰观测:应合理规划、建设覆冰观测气象站点，气象站址选择应尽量靠近线路具有代表 性的覆冰段，并将积累的覆冰气象数据作为今后线路设计和技改的依据，有条件的地区可配 置微气象或覆冰在线监测装置。 导、地线设计:重覆冰区宜采用少分裂、大截面导线以抑制不均匀覆冰时导线的扭转和舞动，并采用预绞丝护线条保护导线。对于山区线路，设计时应校验导、地线悬挂点应力，悬 挂点的设计安全系数不应小于2.25。中、重冰区还应校验导线间和导、地线间在不均匀覆冰 和脱冰跳跃时的电气间隙。 挂点设计:对于重要交叉跨越直线杆塔，应采用双悬垂绝缘子串结构，且宜采用双独立挂点，无法设置双挂点的杆塔可采用单挂点双联绝缘子串结构。 连接金具选型:与横担连接的第1个金具应转动灵活且受力合理，选型应从强度、材料、 型式3方面综合考虑，其强度应比串内其他金具强度高一个等级，不应采用可锻铸铁制造的 产品； 绝缘子串设计:易覆冰地区或曾发生过冰害跳闸的线路故障点附近区域的新建或改建线路，应采用加强绝缘设计，增加绝缘子片数、采取V型串、大小伞间插布置方式或防冰闪复合绝 缘子等防冰闪措施。 重冰、重污叠加区域绝缘子选型:重冰区与重污区叠加区域线路外绝缘配置宜采用复合化 瓷质或玻璃绝缘子，并遵循微气象区域加强外绝缘抗冰设计原则。复合化的瓷质或玻璃绝缘 子兼有盘型绝缘子和复合绝缘子的优点，运用在重冰和重污叠加区域的线路上，不仅能有效
输电线路设计开题报告(苍松教学)
毕业设计(论文)开题报告 学生姓名：宋立明学号：1003580123 专业：土木工程（输电方向) 设计(论文)题目：220KV双回路吉林至长春送电线路设计 第一耐张段工程 指导教师：鞠彦忠（教授） 2014 年3月 3 日
一、课题的来源、目的意义（包括应用前景）及其发展趋势、国内外现状及水平1．课题来源：毕业设计是教学计划的最后一个教学环节，也是最重要的教学环节之一，是对学生专业知识掌握的检验。本课题来源于吉林至长春的地区某一段220KV 线路工程 2．目的意义（包括应用前景） 1设计目的：本次设计的目的在于我们在指导教师的指导下，通过毕业设计受到一次综合运用所学理论和技能的训练，进一步提高分析问题和解决问题的能力；学会阅读参考文献，收集、运用原始资料的方法以及如何使用规范、手册、产品目录，选用标准图的技能，从而提高设计计算及绘图应用的能力。 2意义：输电线路的工程设计是设计单位根据工程具体条件和生产管理等部门的意见进行设计。输电线路设计是贯彻国家电网公司集约化管理的基础工作，是对以往输电线路工程设计成果和建设经验的广泛吸纳，是对前人成果的总结和借鉴，是提高集成创新能力的具体体现 3．发展前景 在今后的输电线路发展中，将有以下几个特点： （1）深入贯彻集约化管理思想，统一建设标准，统一材料规范； （2）控制造价，降低输电线路建设和运行成本； （3）提高工作效率，加快设计、评审、材料加工的进度；方便集中规模招标，方便运行维护。 4．国内外现状 （1）西电东送工程 中国大部分能源资源分布在西部地区，而东部沿海地区经济发达，电力负荷增长迅速。开发西部的水电和火电基地，实行“西电东送”是国家的一项长期战略。近十年来，山西、蒙西火电基地向京津唐电网送电，葛洲坝水电站通过±500kV直流线路向上海送电，南方互联电网将天生桥水电站和云南、贵州的水电送往广东、
搬运机器人设计开题报告
搬运机器人设计开题报告 毕业设计(论文)开题报告 题目4-DOF搬运机器人的结构设计 专业名称飞行器动力工程 班级学号 08033101 学生姓名 指导教师 填表日期 2012 年 3 月 12 日 说明 开题报告应结合自己课题而作，一般包括:课题依据及课题的意义、国内外研究概况及发展趋势(含文献综述)、研究内容及实验方案、目标、主要特色及工作进度、参考文献等内容。以下填写内容可根据具体情况适当。各专业修改但每个专业填写内容应保持一致。 一、选题的依据及意义: 传统的工业机器人常用于搬运、喷漆、焊接和装配工作。工业现场的很多重体力劳动必将由机器代替,这一方面可以减轻工人的劳动强度,另一方面可以大大提高劳动生产率。搬运机器人是可以进行自动化搬运作业的工业机器人。最早的搬运机器人出现在1960年的美国，Versatran和Unimate两种机器人首次用于搬运作业。搬运作业是指用一种设备握持工件，是指从一个加工位置移到另一个加工位置。搬运机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，大大减轻了人类繁重的体力劳动。目前世界上使用的搬运机器人逾10万台，
被广泛应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛搬运、集装箱等的自动搬运。部分发达国家已制定出人工搬运的最大限度，超过限度的必须由搬运机器人来完成。搬运机器人是近代自动控制领域出现的一项高新技术，涉及到了力学，机械学，电器液压气压技术，自动控制技术，传感器技术，单片机技术和计算机技术等学科领域，已成为现代机械制造生产体系中的一项重要组成部分。它的优点是可以通过编程完成各种预期的任务，在自身结构和性能上有了人和机器的各自优势，尤其体现出了人工智能和适应性。 应用搬运机器人进行工作，这是直接减少人力的一个侧面，同时由于应用搬运机械人可以连续的工作，这是减少人力的另一个侧面。因此，在自动化机床的综合加工自动线上，目前几乎都有搬运机械手，以减少人力和更准确的控制生产的节拍，便于有节奏的进行工作生产。 可见，有效的应用搬运机械手，是发展机械工业的必然趋势机械手是提高劳动生产率,改善劳动条件,减轻工人劳动强度和实现工业生产自动化的一个重要手段,国内外都很重视它的应用和发展。搬运机器人是典型的机电一体化数字化装备，技术附加值很高，应用范围很广，作为先进制造业的支撑技术和信息化社会的新兴产业，将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。 二、国内外研究概况及发展趋势: (1)国内现状及发展趋势 工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。机器人的分类方法有多种, 按其应用可分为:工业机器人、军用机器人、农业机器人、服务机器人、水下机器人、空间机器人和娱乐机器人。搬运机械人的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性，如图1、图2的搬运机器
电力有源滤波器的设计 开题报告
南京工程学院 本科毕业设计（论文）开题报告题目：电力有源滤波器的设计 专业： 班级：学号: 学生姓名： 指导教师： 2014 年3月
学生姓名学号专业指导教师职称 课题来源自拟课题课题 性质 工程技术研究 课题名称电力有源滤波器的设计 毕业设计的内容和意义 根据个人所选课题，把我的研究内容分为以下几个部分： 第 1 部分为绪论，概述了谐波的产生与其危害及谐波抑制的各种方法。有源电力滤波器发展现状，阐述了当前 APF 的研究热点。 第 2部分分析了有源电力滤波器的拓扑结构、工作原理和工作特性。从多个方面出发对有源电力滤波器进行了分类和介绍，并分析了各自的优缺点。 第 3 部分分析了有源电力滤波器谐波检测方法，并分析了各种谐波检测方法的工作原理和特性，通过对比选择 ip-iq 算法作为本文谐波检测方法。 第 4 部分介绍了本次论文的总体设计方案，并给出了相关的原理框图。 第 5部分在MATLAB/Simulink中建立三相三相制有源电力滤波器的仿真模型，并对各个模块进行仿真和详细的阐述。选择不同的整流负载，对负载电流波形和补偿后的电流波形进行对比，验证了 APF 的补偿性能。 第 6部分对全文做出总结，对有源电力滤波器系统存在的一系列问题进行探讨，并提出下一步的展望。
随着电力电子装置日益广泛的应用，电力电子装置自身所具有的非线性导致了电网中含有大量谐波，这些谐波给电力系统带来了严重的污染，严重危害了用电设备和通信系统的稳定运行。虽然传统的无源电力滤波器具有结构简单、成本低、技术成熟、运行费用低等优点，但同时也有一些缺点，例如只能抑制固定的几次谐波，并对某次谐波在一定条件下会与电网阻抗产生谐振反而而使谐波放大。 目前，谐波抑制的一个重要趋势是采用有源电力滤波器，有源电力滤波器也是一种电力电子装置，且相关技术的研究也日渐成为研究的热点。本文阐述了几种常见APF的拓扑结构及各自的优缺点，详细分析了基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法，比例控制和前馈控制两种电流环控制策略以及SPWM和SVPWM两种调制策略。介绍了电力有源滤波器的基本原理和结构，并设计了并联型有源电力滤波器的控制系统，实验结果表明,其谐波抑制和无功补偿可以达到良好的效果,在技术上是可行的。 文献综述 1.1谐波的产生 谐波的产生主要是由于大容量电力和用电蒸馏或换流设备遗迹其它非线性负荷造成的。电脑里系统中，一切负载的存在将要求电网提供非正弦电流。非线性负载产生了畸变电流波形，并引起电压波形畸变。 系统中的谐波源分为三种：1稳态性：产生的谐波成分和幅值基本稳定不变。如电网电压稳定时的变压器贴心非线性产生的谐波，带稳定负载的整流器等。2动态性：产生的谐波具有明显的随机性。如电弧炉，电气机车等。3突发性：该谐波源在正在运行并不产生谐波，只在特定条件下产生。如变压器空载合闸的励磁涌流，投入电容器组时的暂态过程。 1.2谐波的危害 谐波主要危害可以说是电网的一个公害。主要表现在以下几个方面：增加电力设施的负荷，降低系统的功率因数，降低发电、输电及用电设备的有效容量和效率，造成了设备、线路的浪费和电能损失；引起无功补偿电容器谐振和谐波电流放大，导致电容器组因过电流或过电压而损坏或无法投入运行；产生脉冲转矩致使电动机振动，影响产品质量和电机寿命；由于涡流和集肤效应，使电机、变压器、输电线路等因产生附加功率损耗而过热，浪费电能并加速绝缘老化[1]；
工业机器人开题报告
工业机器人开题报告 一、选题的目的和意义： 工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业，例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上，以及在原子能工业等部门中，完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且可以保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本。因此，研究和设计各种用途的机器人特别是工业机器人、推广机器人的应用是有现实意义的。由于工业机器人具有一定的通用性和适应性，能适应多品种中、小批量的生产，70年代起，常与数字控制机床结合在一起，成为柔性制造单元或柔性制造系统的组部分。 二、国内外研究综述： 20世纪50年代末，美国在机械手和操作机的基础上，采用伺服机构和自动控制等技术，研制出有通用性的独立的工业用自动操作装置，并将其称为工业机器人；60年代初，美国研制成功两种工业机器人，并很快地在工业生产中得到应用；1969年，美国通用汽车公司用21台工业机器人组成了焊接轿车车身的自动生产线。此后，各工业发达国家都很重视研制和应用工业机器人。我国工业机器人起步于70年代初期，经过20多年的发展，大致经历了3个阶段：70年代的萌芽期，80年代的开发期和90年代的适用化期。 我国工业机器人经过20多年的发展已经初具规模。目前我国已生产出部分机器人关键元器件，开发出弧焊、点焊、码垛、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。一批国产工业机器人已服务于国内诸多企业的生产线上；一批机器人技术的研究人才也涌现出来。一些相关科研机构和企业已掌握了工业机器人操作机的优化设计制造技术；工业机器人控制、驱动系统的硬件设计技术；机器人软件的设计和编程技术；运动学和轨迹规划技术；弧焊、点焊及大型机器人自动生产线与周边配套设备的开发和制备技术等。某些关键技术已达到或接
架空输电线路防冰冻的技术探讨
人穿屏蔽服后，人体与屏蔽服相当于并联电路，人体电阻较大（１０００欧姆以上），屏蔽服电阻较小（１０欧姆以下），则绝大部分电流通过屏蔽服流过，流过人体的电流很微小。因此，要求屏蔽服布料的电阻不超过一定数值，是屏蔽服的另一项主要技术指标。屏蔽服的第三个作用是均压作用。等电位作业人员如不穿屏蔽服，由于人体有电阻，人体接触带电体的部位（如手）与未接触部位（如脚）的电位就会不一样，使作业人员产生电击感。穿上屏蔽服后，人体各个部位的电位可视为相同，起到了均压作用。因此，屏蔽服的衣、裤、帽、鞋等在作业时必须可靠地连成一体。 六、结论 人工带电作业，为了确保作业人员的安全必须满足１．流经人体的电流不超过人体的感知水平； ２．人体体表的局部场强不超过人体的感知水平； ３．与带电体保持规定的安全距离。 即人工带电作业安全可靠的技术措施是电气绝缘和电场屏蔽。 在带电作业的实际操作中，要保证带电作业 人员的生命安全，除了上述技术措施作为保证外，还要求带电作业人员具有高度的安全意识，严格按带电作业的规章制度办事。如遇雷、雨、雪、雾不得进行带电作业；风力大于５级时也不宜；严格按《安全规程》办事，确保带电作业工具的管理与试验的落实；坚持执行安全工作的组织措施（工作票制度，工作许可制度，工作监护制度，工作间断、转移和终结制度）；并具有过硬的操作技术。 然而，人工带电作业的安全性的问题是始终存在。要想完全解决这一问题，最好是从带电作业的工器具上着手。如果能研制出作业方便、灵活、安全可靠的带电作业工器具，则可很好地解决这一问题。就目前技术情况来看，使用带电作业机器人进行带电作业是解决这一问题的切实可行的方法。【参考文献】 ［１］鲁守银．张宗尧．厉秉强．带电作业自动化技 术：电气时代，２００２［７］ ［２．］周南星．电工基础：１９９８ 寒冷季节中，特别是在初冬和初春，由于气候的变化、寒潮的浸袭，雨雪可使导线、绝缘子、杆塔覆冰，加大机械荷载，造成绝缘子冰闪、 混线、倒杆断线等事故，因而我们电力系统的防冻融冰工作是一项政策性、技术性、群众性、战斗性很强的工作，必须从思想上、组织上、技术上和物质上做好防冻融冰的准备工作。 一、湖南电网２００８年冰灾实况 ２００８年１月１１日～２月７日，湖南遭遇了有 气象记录以来最严重的冰冻灾害。受冰灾影响，湖 南电网遭受了毁灭性重创，电力设施大面积覆冰，大范围倒杆、倒塔、断线，多个区域电网与主网解列，衡阳、 郴州等城市大面积停电，严重的时候湖南电网负荷由冰灾前正常负荷１２２０万千瓦下降到４５０万千瓦，只有正常负荷的３６％，电网安全面临了严峻考验。冰灾共导致５００千伏线路倒塔１８２基、变形８２基、断线４８１处，２２０千伏线路倒塔６３３基、 变形２０３基、断线６７３处，１１０千伏线路倒塔（杆）１４２７基、变形４２１基、断线１６６３处。累计２０条５００千伏线路、６座５００千伏变电站，９３条 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 架空输电线路防冰冻的技术探讨 电力工程系黄立新 【内容提要】本文根据湖南电网２００８年遭受冰灾的统计资料，分析了线路覆冰的原因、影响因素及危害，并提出了架空输电线路防冰冻的措施。 【关键词】线路冰冻技术探讨