无人机应用技术课件 项目一：电力线路与无人机巡检

Multi-rotoruavpowerinspectiontechnology多旋翼无人机电力巡检技术Multi-rotoruavpowerinspectiontechnology目录CONTENTS010203电力线路与无人机巡检输电线路巡视基础知识架空输电线路巡视基本要求01电力线路与无人机巡检延时付1.1电力架空输电线路

电能是现代社会必不可少的二次能源，可由水力、风力等机械能，煤炭、石油等燃烧产生的热能，太阳的光能和原子核裂变时产生的原子能等多种一次能源转化而来。延时付1.1电力架空输电线路1.1.1电力线路的作用1.把电能从发电厂输送到电力负荷中心；2.将使用不同能源的孤立运行的发电厂用输电线路连接起来，组成统一的电力系统。输送电能把电能送达电力用户的用电设备分配电能延时付1.1电力架空输电线路1.1.2电力线路的分类交流输电线路直流输电线路按电能性质输电线路配电线路按电压等级架空线路绝缘线路

按结构延时付1.1电力架空输电线路1.1.2电力线路的分类—按电能性质“晋东南-南阳-荆门”特高压交流输电线路

按输送电能的性质分为交流输电线路和直流输电线路。直流输电与交流输电相比的优点是线路建设费用较低，没有稳定性的问题，可将非同期或异周波的电网联系起来，不增大电力系统的短路容量。目前，发电和用电设备主要用交流电，而由交流电变为直流电及其逆变所需的换流设备造价较高，故直流输电仅用于高电压长距离送电线路。延时付1.1电力架空输电线路1.1.2电力线路的分类—按电压等级

按电压等级分为输电线路和配电线路。从发电厂将电能输送到变电所的高压电力线路叫做输(送)电线路，电压等级一般为35kV及以上。其中，又分为高压输电线路，超高压输电线路和特高压输电线路。在我国，通常称35～220kV的线路为高压输电线路，330～750kV的线路为超高压输电线路，750kV以上线路为特高压输电线路。电压等级越高，输送能量越大，输送距离越远。110KV高压输电线路220KV高压输电线路500KV高压输电线路延时付1.1电力架空输电线路1.1.2电力线路的分类—按结构

架空线路是指用绝缘子和杆塔将裸导线架设于地面上的线路，是远距离输电的首选。绝缘线路又分为架空绝缘线路和地下电缆线路架空线路绝缘线路延时付1.1电力架空输电线路

按结构分为架空线路和绝缘线路，绝缘线路又分为架空绝缘线路和地下电缆线路。架空线路是指用绝缘子和杆塔将裸导线架设于地面上的线路。用裸导线架设的架空线路，与绝缘线路相比，具有结构简单、加工制造容易、施工简便、建设速度快、施工周期短，投资少、经济效益高，散热条件好、输送容量大，容易发现运行线路中的故障并易于修复等优点。但容易受到气象和环境（如大风、雷击、污秽、冰雪等）的影响而引起故障，同时整个输电走廊占用土地面积较多，易对周边环境造成电磁干扰。1.1.2电力线路的分类—按结构延时付1.1电力架空输电线路完架空线路主要指架空明线,架设在地面之上，架设及维修比较方便，成本较低。输电电缆则造价较高，发现故障及检修维护等不方便。电缆线路可分为架空电缆线路和地下电缆线路电缆线路不易受雷击、自然灾害及外力破坏，供电可靠性高，但电缆的制造、施工、事故检查和处理较困难，工程造价也较高，故远距离输电线路多采用架空输电线路。输电线路的输送容量是在综合考虑技术、经济等各项因素后所确定的最大输送功率，输送容量大体与输电电压的平方成正比，提高输电电压,可以增大输送容量、降低损耗、减少金属材料消耗，提高输电线路走廊利用率。超高压输电是实现大容量或远距离输电的主要手段，也是目前输电技术发展的主要方向。1.1.3远距离输电首选—架空输电线路延时付1.2无人机在电力行业中的应用与发展随着2016年7月11日中国民用航空局（CAAC）飞行标准司下发《民用无人机驾驶员管理规定》，进一步加强了对民用无人机驾驶员的规范管理，促进了民用无人机产业的健康发展。1.2.1无人机在电力行业的发展AC61部《民用无人机驾驶员管理规定》1.2无人机在电力行业中的应用与发展“十二五”期间，我国电网建设经历了高速发展的阶段，规模已跃居世界首位。目前我国已经建成了六大跨省区的电网，分别是南方、西北、华东、华中、华北和东北这六大电网，输电线路总长度超过了115万千米，500kV及以上的输电线路已成为各区电网输电主力。电力线路在电网中起重要的作用，其安全稳定运行对保证电网结构的完整性起着决定性作用。架空输电线路野外露天架设，架空输电线路的运行维护是一项重要工作。其分部面广，所经过的区域环境存在较大的差异，线路自身结构中组件较多，形成故障的因素较多，运行维护比较困难，容易出现故障。电力线路一旦出现故障，则有可能影响到成片区域的供电安全，严重甚造成不可估量的损失。因此，预防电力线路故障预防历来是电力系统的一项重要工作。而目前，国内部分地区电力线路巡视工作仍然依靠人工在地面逐基杆塔进行，巡视人员有可能疏忽漏检，对发现的线路缺陷进行手工记录，容易出错，所以代替人力的电力巡检必然是一种大规模的发展趋势。1.2.1无人机在电力行业的发展1.2无人机在电力行业中的应用与发展随着经济的发展和科技的进步，无人机技术已经越来越成熟，利用无人机能够很好的完成电力巡检和建设规划任务不仅降低了在人工巡检过程中出现的故障率，也有效的降低了电力企业的成本预算，还提高了电力巡检工作的效率，得到了电力企业的认可及大规模应用无人机携带方便、操作简单、反应迅速、载荷丰富、任务用途广泛、起飞降落对环境的要求低、自主飞行。无人机的优势：第一：无人机巡线提高了电力维护和检修的速度和效率，使许多工作能在完全带电的环境下迅速完成，确保了用电安全。无人机巡线比人工巡线效率高出40倍。第二:采用无人机进行常规输电线路巡查，可降低劳动强度，与有人直升机巡线相比，可提高巡线作业人员的安全性，并且降低了成本。第三：无人机具有巡线速度快、应急瞬速的特点并及时发现缺陷，及时提供信息，避免了线路事故停电，挽回了高额的停电费用损失1.2.1无人机在电力行业的发展1.2无人机在电力行业中的应用与发展1.2.1无人机在电力行业的发展普通人工巡检无人机巡检作业现场1.2无人机在电力行业中的应用与发展1.2.1无人机在电力行业的发展无人机对线路的维护与巡检在电力系统中有着相当重要的作用，也得到了更多电力专家的重视。通过相关的数据和图像资料可以清楚看到，在观察设备外观情况时，无人机技术可以起到相当关键的作用，通过无人机，电力部门相关人员可以清楚判断重要部件是否受到损坏，保证输电线路的安全，保障居民的用电。地线引下线并沟线夹铝包线缠绕不规范除正常巡检、精细化巡检、特殊巡检，还可将无人机应用在电网灾后故障巡检。当灾害导致道路受阻、人员无法巡检时，无人机可以发挥替代作用，开展输电线路巡查，准确定位杆塔、线路故障，且视角更广，能避免“盲点”。冰雪灾害后，工人对线路进行巡查1.2无人机在电力行业中的应用与发展1.2.1无人机在电力行业的发展使用无人机跨江巡检，消除盲点无人机巡视山顶的杆塔1.2无人机在电力行业中的应用与发展1.2.2行业标准在电力行业，无人机主要被应用于架空输电线路巡检，为此国家电网发布了Q/GDW11383-2015《架空输电线路无人机巡检系统配置导则》、南方电网发布了《架空输电线路机巡光电吊舱技术规范(试行)》、中电联发布了DL/T1482-2015《架空输电线路无人机巡检作业技术导则》，对无人机巡检系统及光电吊舱进行规范。1.2无人机在电力行业中的应用与发展1.2.3电力巡检无人机系统概述无人机巡检系统指利用无人机搭载可见光、红外等检测设备，完成架空输电线路巡检任务的作业系统。无人机巡检系统一般由无人机分系统、任务载荷分系统和综合保障分系统组成。无人机分系统指由无人驾驶航空器、地面站和通讯系统组成，通过遥控指令完成飞行任务的无人飞机系统。任务载荷分系统指为完成检测、采集和记录架空输电线路信息等特定任务功能的系统，一般包括光电吊舱、云台、相机、红外热像仪和地面显控单元等设备或装置。综合保障分系统指保障无人机巡检系统正常工作的设备及工具的集合，一般包括供电设备、动力供给(燃料或动力电池)、专用工具、备品备件和储运车辆等。1.2无人机在电力行业中的应用与发展1.2.3电力巡检无人机系统概述

无人机巡检系统包括无人直升机（按结构形式，一般分为单旋翼带尾浆式和多旋翼式）巡检系统和固定翼无人机巡检系统。无人机按照空机质量分为中型无人机和小型无人机。中型无人机指空机质量大于7kg且小于等于116kg的无人机，适用于中等距离的多任务精细化巡检；小型无人机指空机质量小于等于7kg的无人机，适用于短距离的多方位精细化巡检和故障巡检。1.2无人机在电力行业中的应用与发展1.2.4应用价值

电力巡检无人机在电力行业的应用，主要包括线路巡检、线路架设和线路规划。线路巡检——线路的维护与巡检在电力系统中有着相当重要的作用，这样也就得到了更多电力专家的重视。通过相关的数据和图像资料可以清楚看到，在观察设备外观情况时，无人机技术可以起到相当关键的作用，通过无人机，电力部门相关人员可以清楚判断对于一些重要的部件是否受到损坏也可以很清楚的进行判断，保证输电线路的安全，保障居民的用电。除正常巡检和特殊巡检，还可将无人机应用在电网灾后故障巡检。当灾害导致道路受阻、人员无法巡检时，飞行器无人机可以发挥替代作用，开展输电线路巡查，准确定位杆塔、线路故障，且视角更广，能避免“盲点”。无人机巡检提高了电力维护和检修的速度和效率，使许多工作能在完全带电的情况下迅速完成，比人工巡线效率高出40陪。在巡检过程中，还可通过无人机清除线路上的风筝、气球、塑料袋等异物。1.2无人机在电力行业中的应用与发展1.2.4应用价值

线路架设——在输电线路施工过程中，线路走廊长、地形情况复杂，线路所经地区山谷河流茂密森林，给线路架设带来极大不便，工程实施困难重重。为有效破解缓解生态环境保护和架线施工的矛盾，可运用无人机展放导引绳进行来架设线路架设施工轻松解决。无人机首先沿线路上空飞行并施放一根轻质高强引绳通过各基塔，然后利用这根轻质引绳不断牵引后续引绳，直至牵通一根三级引绳，并架设导线。通过这种方式，解决了人力展放导引绳的高强度和动力伞展放导引绳着陆困难等问题，也减少了线路通道的树木砍伐，最大限度地保护了自然生态。1.2无人机在电力行业中的应用与发展1.2.4应用价值

线路规划——无人机的测绘系统有很多优点，包括实时性、成本低、响应快、灵活度高等特点。和普通的航空遥感与卫星遥感相比，优势更加明显，它可以在低空取得光学图像、地形图像、输电线路图像，是其他测绘和、监测方式不能取代的。在对各类输电线路进行走廊规划时，需对规划区域进行详细的信息采集和测绘工作，最好的方式就是采用无人机测绘系统，不仅可以确保获取数据的高效性，还可以在多方面降低环境对信息采集与勘测的影响。依据无人机采集的数据进行有效分析，能够全面兼顾各方面因素，对充分利用有限的资源充分利用，使区域规划与线路走向更加合理，输电线路的路径得到优化，有效降低国家对于输电线路的建设成本。1.2无人机在电力行业中的应用与发展完1.2.5应用展望

随着经济的发展和科技的进步，无人机技术已经越来越成熟，利用无人机在巡检电力系统中巡检线路，不仅降低了在人工巡检过程中出现的故障率，也有效的降低了电力企业的成本预算，还提高了电力巡检工作的效率。目前，国家电网及南方电网相关部门正在着力推进无人机班组建设、完善各类保障支撑体系，为无人机在电力行业的广泛应用做好全面准备工作，无人机将迎来全面推广应用的新阶段。在不久的将来，相信电力巡检无人机将遍布全国电网，翱翔蓝天服务于线路规划和巡检，为在全国范围内，实现智能电网贡献出强大的力量。中科浩电E1200“多功能监测无人机”1.4架空输电线路结构和组成元件概述1.4.1架空输电线路的结构

每一条架空输电线路都有若干基杆塔，在杆塔上部用绝缘子金具串支撑着导线，如图1-1所示。相邻杆塔中心线之间的水平距离l称为档距。相邻两基承力杆塔之间的几个档距组成一个耐张段，如图中#1~#5杆塔为一个耐张段，该耐张段由4个档距组成。如果耐张段中只有一个档距，如图中#5和#6杆塔之间，则称为孤立档。一条输电线路总是由多个耐张段组成的，其中包括孤立档。图1-1架空输电线路的结构1.4架空输电线路结构和组成元件概述1.4.1架空输电线路的结构

线路跨越通航大河流、湖泊或海峡等，因档距较大(在1000m以上)或杆塔较高(在100m以上)，导线选型或杆塔设计需特殊考虑，且发生故障时严重影响航运或修复特别困难的耐张段称为大跨越。直线杆塔哈密南—郑州80万伏特高压大跨越线路跨越黄河1.4架空输电线路结构和组成元件概述1.4.2输电线路的结构和主要组成元件概述

一、结构架空输电线路的主要部件有:导线和避雷线（架空地线）、杆塔、绝缘子、金具、杆塔基础、拉线和接地装置等。为了标注该塔的信息，通常塔身上含有塔牌号、警示标语等，也是电力巡检中的重要拍摄目标。1.4架空输电线路结构和组成元件概述1.4.2输电线路的结构和主要组成元件概述220KV铁塔的杆塔全貌1.4架空输电线路结构和组成元件概述1.4.2输电线路的结构和主要组成元件概述横担地线横担和地线并沟线夹绝缘子绝缘子和线夹1.4架空输电线路结构和组成元件概述1.4.2输电线路的结构和主要组成元件概述导线