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      500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)技能提升模式研究

      2020-11-30 06:54:28
      科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新 2020年34期
      關(guān)鍵詞:斷路器檢修課件

      路 亞 李 毅 游 鑫

      (中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司貴陽局,貴州 貴陽550081)

      斷路器是人們正常生活用電的重要器械之一,而斷路器長期的使用會導(dǎo)致機器本身出現(xiàn)故障等情況,會導(dǎo)致斷電,甚至出現(xiàn)電力事故[1-2]。因此,對斷路器的檢修工作是重中之重。本文以此為研究背景,考慮到超高壓輸電公司貴陽局管轄的換流站多以500kV ABB 斷路器為主,基于此,500kV ABB 斷路器機構(gòu)檢修是一個比較重要的作業(yè)內(nèi)容。而斷路器的檢修作業(yè)是非常復(fù)雜的,對于作業(yè)人員來說,必須要經(jīng)過多重的培訓(xùn)才能進(jìn)行檢修作業(yè)。現(xiàn)實中一個斷路器的檢修要花費很長時間,而且有時沒有適合的斷路器進(jìn)行練手工作。因此,利用虛擬現(xiàn)實技術(shù),把500kV ABB 斷路器機構(gòu)的檢修作業(yè)進(jìn)行流程化開發(fā),讓作業(yè)人員不需要到現(xiàn)場,直接戴上VR 頭盔就能體驗到現(xiàn)場檢修的真實效果。這樣一來,既能夠大大節(jié)省了工作的成本和時間,又能夠有效解決因設(shè)備和時間原因無法進(jìn)行檢修作業(yè)練習(xí)培訓(xùn)的問題。為此,本文提出500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)技能提升模式研究,致力于通過制定500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)技能提升模式,從根本上提高500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)技能,確保500kV 斷路器機構(gòu)運行安全。

      1 500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)主要內(nèi)容

      目前,500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)主要方法包括:經(jīng)驗法、檢測法以及電流法[3]。通過以上三種500kV 斷路器機構(gòu)檢修方法,運用在500kV 斷路器機構(gòu)活動的部件。在故障點不明確時,可以運用元件替換法進(jìn)行驗證。

      考慮到500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)是一個延續(xù)性的過程,因此,500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)可分為:檢測以及維修兩部分

      [4]。通過電阻法、電壓法以及電流法的綜合運用,我國目前主要采用計劃性500kV 斷路器機構(gòu)檢修制度進(jìn)行500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)。針對我國500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)現(xiàn)狀,確定500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)主要內(nèi)容。500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)主要內(nèi)容,如表1 所示。

      根據(jù)表1 所示,目前實行的500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)手段為計劃性檢測,通過對表1 中的內(nèi)容進(jìn)行檢修,從而獲得500kV 斷路器機構(gòu)當(dāng)下的運行狀態(tài)。

      2 500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)技能提升技術(shù)難點

      在明確500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)主要內(nèi)容的基礎(chǔ)上,分析在500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)技能提升過程中存在的技術(shù)難點。以500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)主要內(nèi)容為依據(jù),提出4個主要需要克服的難點問題,并提出相應(yīng)的解決思路[4]。具體內(nèi)容,如下文所述。

      表1 500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)主要內(nèi)容

      難點1:500KV ABB 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)涉及到的設(shè)備比較精細(xì),完美還原內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為困難。

      解決思路:通過現(xiàn)場攝影測量、人工繪制等方法對500kv ABB 斷路器涉及到的設(shè)備和場景進(jìn)行大小、尺寸、比例等數(shù)據(jù)進(jìn)行收資。然后通過3DMAX 建模工具對收資的資料進(jìn)行1:1的建模,通過紋理貼圖處理細(xì)致化還原模型。

      難點2:500KV ABB 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)的操作比較復(fù)雜,操作的設(shè)備多。

      解決思路:利用U3D 引擎對模型進(jìn)行交互開發(fā)。按照500kv ABB 斷路器機構(gòu)檢修的流程,引導(dǎo)用戶按照步驟對500kv ABB 斷路器機構(gòu)進(jìn)行檢修工作,通過提示步驟,規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)流程。

      難點3:完成虛擬場景與現(xiàn)實完美融合真實還原。

      解決思路:研究激光定位技術(shù),將現(xiàn)實中的人及操作工具完美與虛擬場景融合,使定位精度達(dá)到最高。利用光影技術(shù)展示不僅是全局光照,更包含了全局中的各區(qū)域陰影效果,達(dá)到實時光照,與現(xiàn)實無異。

      難點4:沉浸式場景的真實還原。

      解決思路:利用3Dmax 建模工具對500kv ABB 斷路器檢修作業(yè)場景真實化還原搭建,對場景中的作業(yè)設(shè)備做到1:1 精確還原,利用U3D 開發(fā)平臺對作業(yè)流程精準(zhǔn)化還原,保證操作人員在作業(yè)培訓(xùn)時的真實程度。

      3 500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)技能提升模式

      3.1 明確500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)技能提升思路

      由于500kv ABB 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)比較復(fù)雜,包含了:安措驗電、注意事項學(xué)習(xí)、選擇工器具、現(xiàn)場檢修和車間機構(gòu)大修等多個場景交互[5]。涉及到的模型很多且要很精細(xì)。在500kV斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)技能提升過程中,首先,通過攝影測量、人工繪制等方法對500kv ABB 斷路器機構(gòu)檢修涉及到的設(shè)備和場景進(jìn)行大小、尺寸、比例等數(shù)據(jù)的采集。利用專家團(tuán)隊的建議對收資的設(shè)備和場景進(jìn)行數(shù)據(jù)整理工作,形成開發(fā)文檔。而后,采用3DMAX 建模工具對收集到的資料快速建模,通過對紋理貼圖處理細(xì)致化還原模型質(zhì)量。通過Substance Painer、PS 等貼圖制作和修改工具處理貼圖通用BPR 材質(zhì),涉及到的人物角色模型通過ZBrush 進(jìn)行雕刻制作,在大場景設(shè)計上面,降低模型面數(shù),從而優(yōu)化模型。最后,將模型進(jìn)行交互操作,適合電力用戶的操作習(xí)慣,讓用戶能和現(xiàn)實一樣按照流程對500kv ABB 斷路器機構(gòu)進(jìn)行檢修工作。

      3.2 建設(shè)檢修作業(yè)技能提升模式課件架構(gòu)

      明確500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)技能提升思路后,建設(shè)500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)技能提升新培訓(xùn)模式課件架構(gòu),其具體架構(gòu),如圖1 所示。

      圖1 500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)技能提升模式課件架構(gòu)

      從圖1 可知,500KV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)技能提升新培訓(xùn)模式研究課件的底層硬件,采用的是HTC VIVE PRO 虛擬現(xiàn)實設(shè)備和高性能圖形工作站[6-7]。項目依靠Steam VR 平臺,涉及到的模型有安措驗電、工器具、現(xiàn)場檢修以及車間機構(gòu)大修等模型。整體課件包含500kv 斷路器機構(gòu)虛擬學(xué)習(xí)模塊和500kv斷路器機構(gòu)虛擬考核模塊。先通過500kv 斷路器機構(gòu)虛擬學(xué)習(xí)模塊練習(xí)機構(gòu)檢修,然后再通過500kv 斷路器機構(gòu)虛擬考核模塊進(jìn)行能力檢測,讓工作人員更加快速地掌握500kv 斷路器機構(gòu)的檢修流程操作。

      3.3 課件提升500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)技能措施

      使用上文建設(shè)的檢修作業(yè)技能提升模式課件架構(gòu),進(jìn)入500kv 斷路器機構(gòu)虛擬學(xué)習(xí)模塊中需要根據(jù)系統(tǒng)的引導(dǎo)提示,根據(jù)下面的操作流程進(jìn)行操作。首先,進(jìn)行安措驗電操作;然后進(jìn)行注意事項學(xué)習(xí),并選擇工器具,執(zhí)行斷路器現(xiàn)場檢修作業(yè),其中包括:分閘彈簧更換、機構(gòu)箱更換、機械聯(lián)鎖功能檢查以及現(xiàn)場調(diào)試;完成以上操作后,進(jìn)行車間機構(gòu)大修作業(yè),此流程涉及檢修作業(yè)較多,包括:機構(gòu)出箱、電機驅(qū)動檢查、附件拆除、合閘彈簧、緩沖器更換、合閘摯子潤滑、線圈更換、分閘摯子潤滑、線圈更換、分閘緩沖器更換、BA 螺栓更換、附件恢復(fù)、二次元件更換、檢查、機械部件磨損檢查以及電機驅(qū)動恢復(fù)、機構(gòu)箱清潔,最后機構(gòu)進(jìn)箱,結(jié)束500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)。在此過程中,工作人員需要在項目啟動后,佩戴好HTC VIVE PRO 進(jìn)入500kv 斷路器機構(gòu)虛擬學(xué)習(xí)模塊場景中。需要先學(xué)習(xí)安措驗電操作,然后進(jìn)行注意事項學(xué)習(xí),然后選擇對應(yīng)的工器具,然后進(jìn)行現(xiàn)場檢修作業(yè)的學(xué)習(xí),最后進(jìn)行車間機構(gòu)大修作業(yè)的學(xué)習(xí)。至此,實現(xiàn)500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)技能提升。

      4 結(jié)論

      由此可見,本文進(jìn)行的研究是具有現(xiàn)實意義的,能夠指導(dǎo)500kV 斷路器機構(gòu)檢修作業(yè)優(yōu)化。本項目已經(jīng)在中國南方電網(wǎng)有限公司超高壓輸電公司貴陽局進(jìn)行了試點應(yīng)用,獲得了斷路器機構(gòu)檢修工作人員的認(rèn)可,對中國南方電網(wǎng)有限公司超高壓輸電公司貴陽局后期開展500kv 斷路器機構(gòu)檢修有著積極的意義。但本文存在不足之處在于沒有對500kV 斷路器機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計提出深入研究,此方向可作為日后研究重點內(nèi)容。

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