新型数字智能变电站辅助监控及巡视系统 测控装置IED

　　变电站作为连接发电与用电的桥梁，在电网中起到电力能量转换、调度运行、信息监控等重要作用，而变电站的发展从传统变电站、综合自动化变电站到智能变电站，经历了技术的不断更新迭代。当前为服务构建新型电力系统、助推实现“双碳”目标，建设更加数字智能、绿色低碳、安全可靠的输变电工程，国网公司提出要构建新型数字智能变电站，充分吸纳先进适用技术，提高电网支撑新型电力系统建设的能力，综合应用数字采集、网络传输、智能设备、系统集成等先进技术，实现变电站设备状态全面感知、主辅设备可控在控，支撑远方全景监视、智能调控、智能运维功能。新型数字变电站中，为支撑变电站辅控设备综合监控和设备状态智能巡视，将变电站在线监测、消防及安防监控、环境监测、SF6监测等监控子系统，与红外探测终端、巡视摄像机、传感器与智能锁控等巡视子系统集成，形成由综合应用服务器为后台、子系统主机为集成端、各探测器为终端设备的新型数字智能变电站辅助监控及巡视系统。

　　为实现无人值守模式、降低人工财、提升工作效率、提高变电站的智能化，电科恒钛提出来新型数字智能变电站辅助监控及巡视系统方案。变电站辅助监控及巡视系统作为配套建设，监控、安全防护、环境监测、辅助控制等功能，使变电站的运行更为安全、可靠，已成为变电站信息化建设的重要支撑部分。

　　变电站变电站辅助监控及巡视系统能够实时监测变电站运行情况，包括:温湿度、水浸、烟感、风速等，并可以视频、数据实时回放。视频监控提供人脸抓拍、红外补光、联动监控、细节抓拍等功能。智能控制可实现继电器模块内款电流继电器，实现风机、抽水泵、红外灯、照明灯联动控制或远程控制以及空调控制功能。

　　智能轨道巡检机器人上安装有多种传感器，如温度、湿度、红外测温、视频等，可以实现对设备、环境的综合检测，而且利用其自身的移动功能，通过后台设定机器人巡检方案，机器人能够完全脱离人工对变电站设备进行全面检测，在检测过程中，做到无死角巡检。AI智能轨道巡检机器人外观就像一个移动摄像机，被一根自动移动导轨固定在配电房内的设备列上，通过依次扫描设备面板上的数字仪表来完成日常巡检任务。

　　安全防范设备主要由电子围栏、红外对射、振动探测器、红外双鉴等设备组成，还有门禁可视对讲系统采用人脸识别一体机，给出入口带来了全新的管理模式。集人脸识别技术和现代安全管理措施为一体， 大大提高了无人场所的实时监控能力和出入权限的管理能力。

　　环境数据采集设备通过采集和传输技术，可以实时监测变电站内的工作环境（如：温度、湿度、漏水、水位、有害气体（SF6，H2S，O3）等）；当检测到环境量出现异常时，可显示、报警，并可通过通信网络将数据上传至系统平台。站端设备包含各种传感器（温度、湿度、漏水、水位、有害气体等）。系统平台可以直观的显示出被监测量的大小或状态，以及被监测量的实时值或各种故障发生的情况。

　　变电站微气象在线监测具备对变电站所在区域风速、风向、气温、相对湿度、气压、雨量、光辐射等气象状态参量进行连续实时或周期性自动采集处理的功能。

　　可以和环境监控进行联动，当出现设备报警、温湿度、漏水等报警，系统即可联动摄像机进行监控，并可以远程操作空调、风机以及照明等设备；可以根据抓拍类型、记录类型、联动类型、触警条件、抓拍区域以及时间等各种条件，对抓拍录像进行查询。抓拍录像实时上传在中心服务器上，可避免前端被破坏而造成的录像丢失

　　四、 现场系统组成某户内变电站新建配电装置楼为一栋带半地下室的两层建筑物，其中半地下层为电缆层、电抗器油坑、主变油坑、消防水池、消防泵房；一层为主变压器小室、主变散热器小室、35 kV配电装置室、110 kV及220 kV GIS小室、电抗器小室、卫生间；二层有接地变室、站用变室、资料室、安全用具室、备品室、蓄电池室、电容器室、二次设备室、卫生间及排烟机房。

　　该变电站配置一套安全防卫系统，采用两层防范方案：第一层为变电站周界防范；第二层为站内关键区域重点防范。配置技防主机1套；六线台，布置在地下电缆层气窗2台，控制楼一层门窗4台；室内红外双鉴探测器20台，布置在控制楼各层主要通道；控制楼一层及监控室入口配置门禁系统1套，门禁系统与站内消防报警系统联动，当有火灾报警时，门禁系统自动解锁；变电站大门处设置门磁报警装置、可视对讲装置、布撤防键盘。

　　温湿度传感器分别布置于主变室、接地变室、电容器室、电抗器室、站用变室、220 kV GIS室、110 kV GIS室、35 kV配电装置室、继保室、蓄电池室、消防泵室和雨淋阀室，共计配置温湿度传感器32个。

　　水浸传感器、水位传感器在电缆层配置20个。SF6泄露传感器布置在220 kV及110 kV GIS配电室、35 kV配电室，220 kV和110 kV配电室基础槽钢加装36个SF6及O2双气体探测器，35 kV配电室内加装20个SF6及O2双气体探测器。当各探测房间的探测器发现气体超标时，会发信息给主机，主机发出信号启动站内SF6气体排放用风机，进行事故排风，同时鸣响警铃报警。

　　通过对监控及巡视系统的各个前端设备的配置，可实现变电站全方位覆盖无死角，人员行为信息和设备状态信息均可数字化上传站控层，实现变电站全景监测。

　　五、应用效果(1)全天候对变电站运行进行监控。远程智能辅助监控系统视频覆盖率室外达到95%,室内达到100%,实现了对特殊地点、特殊区域全覆盖,避免监控盲区,为设备维护、检修等工作提供指导。

　　(2)运行维护人员无须到现场,可以通过远程控制方式做一些问题许可工作。通过智能辅助监控系统对作业人员的作业过程是否规范、是否存在违章行为进行分析,发现问题后采用远程电话直接纠正。采用的远程智能辅助监控系统可以在一定程度上提升作业人员的操作水平。

　　(3)在恶劣天气(大风、大雨等)环境下,监控系统仍可有效工作,若在夜晚可以通过提升照明强度来进行夜间巡查,及时发现变电站故障、提高设备稳定性,避免出现故障造成矿井生产中断。综上分析,远程智能辅助监控系统具有适用性强、覆盖面广、性能可靠等优点,通过采用该系统会显著提升变电站的运行管理水平,提升设备运行维护效率。

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