一種電壓互感器油位巡視裝置

李 輝，林 鵬，許家銘，陳 耀，趙愛(ài)芳，廖 華，王勝濤

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司臺(tái)州供電公司，浙江 臺(tái)州 318000）

0 引 言

電壓互感器作為變電站設(shè)備電壓采集的源頭，是變電站的重要設(shè)備，其穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)的安全具有重要意義[1-2]。按國(guó)網(wǎng)變電五通電壓互感器運(yùn)維細(xì)則，要求對(duì)電壓互感器的油位巡視到位。目前，變電站電壓互感器巡視主要包括智能巡視、機(jī)器人巡視和人工巡視[2-5]?？紤]電壓互感器安裝位置、角度等因素，智能巡視機(jī)器人存在巡視盲區(qū)。此外，智能巡視機(jī)器人長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，導(dǎo)致智能巡視機(jī)器人本體云臺(tái)磨損，造成識(shí)別率低。一部分巡視盲區(qū)可以通過(guò)人工巡視彌補(bǔ)，另一部分巡視盲區(qū)考慮設(shè)備位置、角度的局限性，人工巡視無(wú)法彌補(bǔ)。

為了切實(shí)提高變電站電壓互感器油位巡視覆蓋率，解決油位巡視盲區(qū)問(wèn)題，基于變電站巡視現(xiàn)狀，研制了一種電壓互感器油位巡視裝置。該裝置由相機(jī)、相機(jī)保護(hù)套、角度調(diào)節(jié)器、伸縮桿和防高壓絕緣套組成，通過(guò)WiFi與手機(jī)通信，利用該裝置記錄無(wú)法巡視的電壓互感器油位錄像或者直接與手機(jī)進(jìn)行通信在低處安全觀察。最后，通過(guò)算例驗(yàn)證了所提裝置的實(shí)用價(jià)值。

1 裝置設(shè)計(jì)原理

本裝置由相機(jī)、相機(jī)保護(hù)套、角度調(diào)節(jié)器、伸縮桿和防高壓絕緣套組成。其中，相機(jī)具備WiFi功能，包含存儲(chǔ)卡和電源，可通過(guò)手機(jī)下載三星遠(yuǎn)程控制器（Remote Viewfinder軟件）打開(kāi)Remote Viewfinder軟件，通過(guò)WiFi無(wú)線連接相機(jī)，從而將監(jiān)控畫(huà)面通過(guò)手機(jī)展示，且同時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)卡內(nèi)。設(shè)計(jì)原理：相機(jī)設(shè)置在相機(jī)保護(hù)套內(nèi)，保護(hù)套采用絕緣材料制作，通過(guò)底部接頭螺栓連接，能夠屏蔽大電流環(huán)境下電磁輻射對(duì)相機(jī)產(chǎn)生的電磁干擾，使相機(jī)能在220 kV及以下的變電站內(nèi)穩(wěn)定工作；角度調(diào)節(jié)器由萬(wàn)向球軸和球軸套組成，球軸套上設(shè)置有止轉(zhuǎn)螺栓；伸縮桿由多節(jié)套桿組成，套桿采用絕緣材料制作，其中最底部的套桿上設(shè)置有防高壓絕緣套，防高壓絕緣套上設(shè)置有防滑手柄，具體設(shè)計(jì)如圖1所示，角度調(diào)節(jié)器細(xì)節(jié)放大圖如圖2所示。

圖1 結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 圖1中A處的放大圖

為了實(shí)現(xiàn)全角度覆蓋，在球軸套上設(shè)置有90°的垂直孔。萬(wàn)向球軸移動(dòng)到該垂直孔后，接頭螺栓與伸縮桿的中心軸相互垂直。相機(jī)能在-90°～90°之間任意調(diào)節(jié)與伸縮桿中心軸的偏轉(zhuǎn)角度，如圖3所示。

圖3 相機(jī)偏轉(zhuǎn)90°的示意圖

2 裝置操作方式及優(yōu)點(diǎn)

2.1 操作方式

結(jié)合裝置設(shè)計(jì)原理，裝置的操作方式設(shè)置如下。

步驟1：打開(kāi)相機(jī)電源開(kāi)關(guān)，相機(jī)調(diào)制WiFi模式；

步驟2：打開(kāi)手機(jī)的Remote Viewfinder軟件，通過(guò)WiFi連接相機(jī)，可通過(guò)手機(jī)看到相機(jī)拍攝畫(huà)面；

步驟3：通過(guò)伸縮桿調(diào)整相機(jī)高度拍攝電壓互感器油位，在手機(jī)上進(jìn)行調(diào)焦拍攝；

步驟4：檢查照片質(zhì)量，決定是否重拍；若不重拍，收攏伸縮桿拍攝下一個(gè)油位或關(guān)閉相機(jī)電源開(kāi)關(guān)結(jié)束工作。

2.2 裝置優(yōu)點(diǎn)

本裝置操作步驟簡(jiǎn)單，方便使用。與現(xiàn)有巡視設(shè)備相比，本裝置相當(dāng)于一種遠(yuǎn)距離手持式自動(dòng)拍攝設(shè)備，能解決變電站電壓互感器油位巡視盲區(qū)問(wèn)題。特別是在巡視過(guò)程中由于電壓互感器安裝位置、角度問(wèn)題導(dǎo)致巡視盲區(qū)時(shí)，能方便將智能巡檢機(jī)器人、人工巡視中無(wú)法巡視的油位，清楚地通過(guò)相機(jī)傳到手機(jī)端反饋給巡視人員；也可以進(jìn)行錄像存儲(chǔ)，直接進(jìn)行觀察和記錄，避免油位巡視盲區(qū)問(wèn)題。

3 裝置應(yīng)用案列

選取某地區(qū)30座220 kV變電站電壓互感器油位數(shù)據(jù)作為歷史數(shù)據(jù)，以電壓互感器油位巡視覆蓋率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，定義電壓互感器油位巡視覆蓋率為油位清晰看到的數(shù)量與需巡視的電壓互感器油位總數(shù)量的百分比。如表1所示，油位清晰看到的數(shù)量包含機(jī)器人巡視的數(shù)量和人工巡視的數(shù)量，分別以M1和M2標(biāo)識(shí)，二者都無(wú)法巡視的數(shù)量以M3表示，裝置彌補(bǔ)M3的數(shù)量以M4表示。

表1 電壓互感器壓變巡視點(diǎn)位分布表

從表1可以計(jì)算未使用該裝置時(shí)的巡視覆蓋率為79.69%，使用該裝置時(shí)對(duì)未巡視的油位M4可以彌補(bǔ)36個(gè)，覆蓋率提升至98.44%，而剩余的1.56%未覆蓋油位主要由于油位窗模糊造成油位無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別，后期可結(jié)合停電更換清晰的油位窗，將覆蓋率提升至100%。

4 結(jié) 論

本文針對(duì)變電站電壓互感器油位巡視盲區(qū)問(wèn)題，研究一種電壓互感器油位巡視裝置。該裝置操作簡(jiǎn)單、方便，能有效解決變電站現(xiàn)場(chǎng)智能巡視機(jī)器人和人工巡視無(wú)法覆蓋的油位，切實(shí)提高變電站電壓互感器油位覆蓋率，彌補(bǔ)智能巡視機(jī)器人和人工巡視的不足，極大地方便了變電站的巡視工作，提高了巡視效率。