過溫紅外遠(yuǎn)程在線監(jiān)控系統(tǒng)在變電站的應(yīng)用

郭杰　趙志山

摘 要 現(xiàn)代電力的工業(yè)向超大容量以及高電壓等級(jí)方向發(fā)展，這對(duì)電力設(shè)備的狀態(tài)檢修方面提出更高要求。作為一門新技術(shù)的紅外成像技術(shù)，其對(duì)電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)方面存在較大優(yōu)勢(shì)。在對(duì)設(shè)備熱狀態(tài)進(jìn)行成像方面具有直觀、快速等優(yōu)點(diǎn)。本文探討了電氣設(shè)備過溫紅外遠(yuǎn)程在線檢測(cè)系統(tǒng)在變電站的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】電氣設(shè)備 過溫紅外遠(yuǎn)程 在線檢測(cè) 變電站 應(yīng)用

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，用電需求也在日益增加，同時(shí)對(duì)變電站運(yùn)行安全性可靠性提出更高的要求。我們?cè)O(shè)計(jì)方案采用模塊化集成的設(shè)計(jì)理念，根據(jù)電力行業(yè)規(guī)程，提出一攬子解決問題的方案，不僅僅作為獨(dú)立的紅外熱像在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，而且作為一個(gè)信息化建設(shè)的組成部分具有與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的開放性接口，具有很強(qiáng)的可拓展性，可不斷實(shí)現(xiàn)新技術(shù)、新設(shè)備擴(kuò)展，與其它系統(tǒng)有較強(qiáng)兼容性。

1 電氣設(shè)備過溫紅外遠(yuǎn)程在線檢測(cè)系統(tǒng)概述

紅外成像在電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)方面，利用電力設(shè)備熱狀態(tài)的分布范圍，作為診斷電氣設(shè)備是否具有較好的運(yùn)行狀態(tài)的依據(jù)。

變電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是由監(jiān)測(cè)器、監(jiān)控工作站、網(wǎng)絡(luò)集線器連接組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站內(nèi)的電氣設(shè)備定時(shí)或時(shí)地進(jìn)行測(cè)溫檢測(cè)，并可實(shí)現(xiàn)全天候不間斷的保安監(jiān)視。監(jiān)測(cè)中心通常由監(jiān)測(cè)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)、控制臺(tái)、監(jiān)視屏、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、打印機(jī)、網(wǎng)絡(luò)集線器等組成，系統(tǒng)的設(shè)備配置可根據(jù)需求增減。監(jiān)測(cè)中心實(shí)現(xiàn)對(duì)所屬變電站的電氣設(shè)備和保安進(jìn)行實(shí)時(shí)或定時(shí)監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)服務(wù)器用于采集各變電站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程監(jiān)控變電站工作站，提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和報(bào)告。監(jiān)測(cè)服務(wù)器可根據(jù)需求采用集群或雙工配置。數(shù)據(jù)庫(kù)記錄所有區(qū)域變電站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以便檢索和查詢； 海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器保存歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)； 監(jiān)控系統(tǒng)控制臺(tái)對(duì)監(jiān)控中心的運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)任務(wù)進(jìn)行管理； 監(jiān)視屏可實(shí)時(shí)或定時(shí)顯示所有監(jiān)測(cè)場(chǎng)景。

在線式紅外監(jiān)控系統(tǒng)采用先進(jìn)的紅外技術(shù)，通過先進(jìn)的紅外技術(shù)對(duì)變電站現(xiàn)場(chǎng)各種設(shè)備（主變壓器、GIS組合電器、高壓開關(guān)柜、主控室等）表面輻射的紅外光像進(jìn)行非接觸、遠(yuǎn)距離熱成像檢測(cè)，不受電場(chǎng)干擾，完全滿足變電站電力設(shè)備監(jiān)控和現(xiàn)場(chǎng)的無人值守。同時(shí)為變電站定期巡檢、排查異常提供指導(dǎo)依據(jù)，大大提高變電站巡檢工作時(shí)效性，節(jié)約成本，是電力系統(tǒng)巡檢技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

1.1 操作簡(jiǎn)單，功能強(qiáng)大

功能強(qiáng)大的分析軟件，自動(dòng)形成報(bào)告輸出，多種格式可選。

紅外熱像儀配有帶預(yù)置位高速云臺(tái)。通過控制云臺(tái)可以使紅外熱像儀掃描整個(gè)變電站廠區(qū)的設(shè)備。顯示器全屏幕任意點(diǎn)測(cè)溫，具有偽彩色顯示，用戶可以自定義點(diǎn)、線、面實(shí)時(shí)顯示溫度及時(shí)間趨勢(shì)圖，最高溫自動(dòng)跟蹤，并能設(shè)定溫度報(bào)警。

安裝有紅外熱像在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件的監(jiān)測(cè)客戶終端能夠通過局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)前臺(tái)紅外監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制和檢測(cè)功能，MIS網(wǎng)上任一用戶可根據(jù)權(quán)限實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)熱像圖譜的快速切換、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制，自、手動(dòng)實(shí)現(xiàn)視場(chǎng)內(nèi)熱故障搜尋。

1.2 結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)計(jì)優(yōu)良，擴(kuò)展性好

紅外熱像儀采用IR217型網(wǎng)絡(luò)通訊接口，可以電動(dòng)調(diào)焦、自動(dòng)環(huán)境溫度補(bǔ)償，配有全密封外殼能防雨、防塵，保證室外環(huán)境長(zhǎng)期正常工作。

紅外鏡頭焦距可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和被檢測(cè)設(shè)備距離、大小進(jìn)行選擇并具有電動(dòng)調(diào)焦功能。系統(tǒng)開發(fā)軟件采用VC6.0、PB7.0等流行語言，網(wǎng)絡(luò)基于TCP/IP協(xié)議，可移植性強(qiáng)，適應(yīng)不同網(wǎng)絡(luò)要求。該系統(tǒng)不僅僅作為獨(dú)立的紅外熱像在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，而且作為一個(gè)信息化建設(shè)的組成部分具有與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的開放性接口，本系統(tǒng)具有很強(qiáng)的可拓展性?？刹粩鄬?shí)現(xiàn)新技術(shù)、新設(shè)備擴(kuò)展，與其它系統(tǒng)有較強(qiáng)兼容性。

1.3 卓越的圖像傳輸和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存

溫度信息的數(shù)據(jù)圖像存儲(chǔ)，可以進(jìn)行后期溫度分析及報(bào)表生成提供設(shè)備溫度信息。從監(jiān)控點(diǎn)到主機(jī)的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字圖像傳輸。圖像信號(hào)不受現(xiàn)場(chǎng)電磁場(chǎng)干擾，圖像傳送實(shí)時(shí)性、可靠性高?？梢暬缑?，操作控制一目了然。

2 過溫紅外遠(yuǎn)程在線檢測(cè)系統(tǒng)在變電站的應(yīng)用

目前，變電站巡檢人員采用紅外測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行巡檢的設(shè)備主要有兩類：一類是手持式紅外熱像儀；另一類則為遠(yuǎn)程在線式紅外熱像儀。傳統(tǒng)手持式紅外測(cè)溫儀已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求現(xiàn)狀?，F(xiàn)在迫切需要這種遠(yuǎn)距離、可大面積快速掃描成像、能夠兼容電力相關(guān)系統(tǒng)并可安全、可靠、準(zhǔn)確而高效地發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備熱缺陷的智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

紅外熱成像變電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用了分級(jí)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)架構(gòu)和模塊化設(shè)計(jì)，大大提高了系統(tǒng)的可靠性、實(shí)時(shí)性 、擴(kuò)展性 、兼容性。變電站檢測(cè)系統(tǒng)是由檢測(cè)器、 監(jiān)控工作站、 網(wǎng)絡(luò)集線器連接組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站設(shè)備定時(shí)或時(shí)地進(jìn)行測(cè)溫監(jiān)測(cè)，并可實(shí)現(xiàn)全天候不間斷的保安監(jiān)視。紅外線成像儀對(duì)診斷電力設(shè)備的熱故障隱患具有效率高、判斷準(zhǔn)確、圖像直觀、安全可靠 、非接觸測(cè)溫、 不受電磁干擾、 探測(cè)距離遠(yuǎn)和監(jiān)測(cè)速度快等特點(diǎn)，克服了定期計(jì)劃?rùn)z修的盲目性，具有很高的安全性與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷推進(jìn)，這種智能的紅外在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將逐漸替代手持式測(cè)溫設(shè)備，并最終應(yīng)用到每一座無人值守變電站中。 過溫紅外預(yù)警系統(tǒng)建成后，實(shí)現(xiàn)了變電站一次設(shè)備溫度情況自動(dòng)巡檢，并按預(yù)先設(shè)定的預(yù)警值發(fā)出聲音報(bào)警信號(hào)， 使運(yùn)行人員或通過值班監(jiān)控人員能及時(shí)采取相應(yīng)的措施，用減少負(fù)荷或改變系統(tǒng)運(yùn)行方式等手段，確保設(shè)備運(yùn)行的安全，提高運(yùn)行人員對(duì)設(shè)備缺陷的識(shí)別能力和預(yù)見性。系統(tǒng)在完成除預(yù)先設(shè)計(jì)的自動(dòng)巡檢、自動(dòng)預(yù)警、遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程監(jiān)視以及告警等功能外，更進(jìn)一步提供了后續(xù)數(shù)據(jù)處理及分析的功能。

綜上所述，紅外線成像儀對(duì)診斷電力設(shè)備的熱故障隱患具有效率高、判斷準(zhǔn)確、圖像直觀、安全可靠、非接觸測(cè)溫、不受電磁干擾、探測(cè)距離遠(yuǎn)和監(jiān)測(cè)速度快等特點(diǎn)，克服了定期計(jì)劃?rùn)z修的盲目性，具有很高的安全性與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。變電站遠(yuǎn)程紅外熱成像及溫度安全在線檢測(cè)系統(tǒng)在電力行業(yè)的投入使用，將變電站監(jiān)測(cè)推向全面化，使變電站無人值守成為了可能。

參考文獻(xiàn)

[1]付家才，劉紹東，郭松林.電容性電器設(shè)備介質(zhì)損耗角實(shí)時(shí)測(cè)量方法[J].電測(cè)與儀表，2007（05）.

[2]鄧國(guó)明.電氣設(shè)備過溫紅外遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在變電站的應(yīng)用[J.激光與紅外，2010（11）.

作者單位

國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司廊坊供電公司 河北省廊坊市 065000