淺談變電站紅外測(cè)溫管理系統(tǒng)應(yīng)用的可行性

張代紅 王賽波

(國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司舟山供電公司，浙江舟山 316100）

淺談變電站紅外測(cè)溫管理系統(tǒng)應(yīng)用的可行性

張代紅 王賽波

(國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司舟山供電公司，浙江舟山 316100）

以紅外測(cè)溫為前提，介紹了測(cè)溫管理系統(tǒng)的實(shí)施背景、方法及可行性，加強(qiáng)測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)管理，提高紅外測(cè)溫效率，對(duì)減輕一線運(yùn)維人員的工作負(fù)擔(dān)具有積極的作用。

變電站；紅外測(cè)溫管理系統(tǒng)；發(fā)熱；PDA

0 引言

在電力系統(tǒng)中，電力設(shè)備的安全與否直接關(guān)系著電網(wǎng)能否正常運(yùn)行，工農(nóng)業(yè)和居民生活用電是否穩(wěn)定可靠。在電氣設(shè)備事故中，由于絕緣物受熱老化而引起的事故較多?；诖?，準(zhǔn)確掌握運(yùn)行中的電氣設(shè)備各部位的溫度變化，對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的缺陷、提高供電質(zhì)量就顯得至關(guān)重要。為了盡早、盡快地發(fā)現(xiàn)設(shè)備過(guò)熱，應(yīng)盡可能使用儀器儀表定期或不定期地測(cè)量運(yùn)行中設(shè)備的溫度，尤其是迎峰度夏期間，高溫天氣、高峰負(fù)荷時(shí)，更應(yīng)多次開(kāi)展測(cè)溫工作。

1 測(cè)溫方式

變電站常用的測(cè)溫方式有以下幾種:(1）直接裸露在外的設(shè)備，使用紅外測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行測(cè)溫。(2）對(duì)無(wú)法直接測(cè)溫的設(shè)備，如封閉式開(kāi)關(guān)柜，采用貼示溫蠟片的方式，當(dāng)溫度高于規(guī)定值時(shí)，蠟片變色，值班員通過(guò)巡視檢查蠟片變色情況來(lái)發(fā)現(xiàn)發(fā)熱點(diǎn)。(3）對(duì)于比較重要的無(wú)法觀測(cè)到的場(chǎng)所，采用熱電偶或數(shù)字溫度傳感器附著在觸點(diǎn)上測(cè)量溫度，信號(hào)上傳到主控中心進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。這種方法安裝過(guò)程繁瑣復(fù)雜，需要在設(shè)備停運(yùn)時(shí)才能實(shí)施。(4）采用遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫儀。這種方法是近年來(lái)比較新的測(cè)溫嘗試，所需測(cè)溫設(shè)備較多，費(fèi)用較高，而且儀器容易壞，不易維護(hù)，目前未進(jìn)行大規(guī)模使用。

在現(xiàn)有技術(shù)條件下，第一種方法最實(shí)用最普遍，其利用紅外成像技術(shù)，通過(guò)對(duì)電氣設(shè)備表面溫度及其分布的測(cè)試、分析和判斷，準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備運(yùn)行中的異常和缺陷，從而預(yù)知設(shè)備運(yùn)行狀況。紅外測(cè)溫技術(shù)在現(xiàn)在的非GIS變電站和線路巡視測(cè)溫中的應(yīng)用十分廣泛，也有著很好的效果。

2 紅外測(cè)溫具體工作方法

紅外測(cè)溫也是近年來(lái)國(guó)網(wǎng)公司推行的變電運(yùn)維帶電檢測(cè)工作的重要內(nèi)容之一，工作人員經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單培訓(xùn)便可勝任。采用紅外成像儀對(duì)設(shè)備進(jìn)行測(cè)溫時(shí)需要兩人，一人操作一人監(jiān)護(hù)，對(duì)所有裸露在外可以檢測(cè)到的設(shè)備都需測(cè)溫，重點(diǎn)對(duì)每個(gè)間隔的相關(guān)測(cè)溫點(diǎn)進(jìn)行掃描檢測(cè)，主要包括輸電線路導(dǎo)線連接處、變電設(shè)備各種引線接頭，電流致熱的隔離開(kāi)關(guān)觸頭、斷路器，電壓致熱的電壓互感器、耦合電容器、避雷器，綜合致熱的電流互感器和渦流損耗致熱的鐵構(gòu)件、蓄電池、二次回路及控制箱等。

以前的測(cè)溫管理是粗放式的，測(cè)出溫度異常升高點(diǎn)就進(jìn)行記錄并報(bào)相關(guān)缺陷，溫度正常不做任何記錄。隨著近年來(lái)對(duì)測(cè)溫管理要求的提高，為方便對(duì)設(shè)備的跟蹤管理，要求對(duì)每一點(diǎn)測(cè)溫值進(jìn)行記錄反饋，運(yùn)維人員在測(cè)溫完畢后還需要整理所有的測(cè)溫記錄，對(duì)圖片或記錄進(jìn)行命名或做好標(biāo)記，傳輸?shù)诫娔X或相關(guān)生產(chǎn)管理系統(tǒng)中進(jìn)行歸檔閉環(huán)。整理錄入需要由運(yùn)維人員另外花時(shí)間進(jìn)行，正常計(jì)算機(jī)熟練水平人員進(jìn)行操作時(shí)，比整個(gè)測(cè)溫本身的時(shí)間要長(zhǎng)。

3 測(cè)溫管理系統(tǒng)的提出

紅外測(cè)溫工作只是變電站內(nèi)常規(guī)的維護(hù)檢查工作，其工作量只占了整個(gè)運(yùn)維工作的一小部分。如果一個(gè)運(yùn)維站管轄20個(gè)變電站，站與站之間的距離平均為0.5 h車(chē)程，要在1～2周內(nèi)完成所有變電站的測(cè)溫工作，并完成計(jì)劃或非計(jì)劃的停電檢修及其他所有工作，工作量是相當(dāng)大的。從單個(gè)變電站值班模式到集控站、操作站管理模式再到現(xiàn)在的運(yùn)維站管理模式，變電站數(shù)量逐年上升，運(yùn)維工作面在持續(xù)擴(kuò)展，精益化等管理要求在不斷推進(jìn)，而運(yùn)維人員的數(shù)量并沒(méi)有增加，這就導(dǎo)致運(yùn)維人員的工作量和工作難度成倍增長(zhǎng)。在不降低管理質(zhì)量的基礎(chǔ)上減輕班組一線運(yùn)維人員的負(fù)擔(dān)已成為變電運(yùn)維管理的一個(gè)重要課題。在這種背景下，建立測(cè)溫管理系統(tǒng)，提高測(cè)溫工作效率，對(duì)減輕一線運(yùn)維人員的工作負(fù)擔(dān)具有積極的作用。

4 測(cè)溫管理系統(tǒng)的具體設(shè)想

紅外測(cè)溫系統(tǒng)最主要的功能是實(shí)現(xiàn)測(cè)溫時(shí)相關(guān)數(shù)據(jù)的自動(dòng)記錄，不需要運(yùn)維人員進(jìn)行手工整理錄入歸檔，并可根據(jù)具體數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行跟蹤分析，有效地判斷設(shè)備存在的外部缺陷和內(nèi)部缺陷，并預(yù)測(cè)趨勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)故障隱患的提早發(fā)現(xiàn)和及時(shí)處理。

測(cè)溫管理系統(tǒng)是在常規(guī)紅外測(cè)溫和PDA標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)平臺(tái)的基礎(chǔ)上增加相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用管理的一個(gè)系統(tǒng)。測(cè)溫時(shí)運(yùn)維人員按照規(guī)定的路線進(jìn)行，手持PDA終端者為監(jiān)護(hù)人，持紅外成像儀者為操作人。到每個(gè)點(diǎn)之后監(jiān)護(hù)人先感應(yīng)間隔名稱(chēng)(可通過(guò)PDA掃描二維碼或射頻卡的方法），跳出相關(guān)間隔所有測(cè)溫點(diǎn)，點(diǎn)擊其中一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)打開(kāi)后，操作人對(duì)準(zhǔn)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行實(shí)體測(cè)溫，測(cè)完對(duì)畫(huà)面進(jìn)行確認(rèn)，該數(shù)據(jù)自動(dòng)傳到PDA內(nèi)，完成數(shù)據(jù)的記錄。監(jiān)護(hù)人可以實(shí)時(shí)在PDA中生產(chǎn)管理系統(tǒng)的測(cè)溫模塊內(nèi)查看測(cè)溫圖片、數(shù)據(jù)等相關(guān)信息，若測(cè)溫有問(wèn)題，可通過(guò)不同顏色預(yù)先設(shè)置，判斷是否進(jìn)行跟蹤或報(bào)缺陷。

測(cè)溫管理系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分，硬件包括紅外測(cè)溫儀、PDA智能終端、通信設(shè)備。其中紅外測(cè)溫儀要集成通信模塊，具有收發(fā)數(shù)據(jù)的功能，通過(guò)無(wú)線或數(shù)據(jù)線和TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)與PDA終端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、云臺(tái)控制。PDA智能終端為原來(lái)已經(jīng)建立并應(yīng)用的PDA標(biāo)準(zhǔn)化移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)的手持終端設(shè)備，它可用相關(guān)軟件對(duì)測(cè)溫圖像與數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與電腦終端的生產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸與交換，該功能已用于實(shí)踐，條件比較成熟。

軟件部分采用模塊化設(shè)計(jì)方式，以提高系統(tǒng)的可靠性、擴(kuò)展性、及時(shí)性和兼容性。該軟件涵蓋整個(gè)測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，能對(duì)測(cè)溫圖像及數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，部分功能植入生產(chǎn)管理系統(tǒng)，在相關(guān)的測(cè)溫模塊進(jìn)行完善，在生產(chǎn)管理系統(tǒng)測(cè)溫模塊中開(kāi)發(fā)相應(yīng)功能，如測(cè)溫計(jì)劃、測(cè)溫執(zhí)行、測(cè)溫報(bào)表、測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)分析、測(cè)溫缺陷匯報(bào)、測(cè)溫模塊維護(hù)等。(1）測(cè)溫計(jì)劃:根據(jù)年度、季度、月度等相關(guān)計(jì)劃進(jìn)行維護(hù)，并區(qū)分測(cè)溫類(lèi)型。(2）測(cè)溫執(zhí)行:根據(jù)計(jì)劃形成測(cè)溫工作，直接在模塊中點(diǎn)擊相關(guān)變電站進(jìn)行操作，臨時(shí)增加工作可點(diǎn)擊“添加”按鈕。(3）測(cè)溫報(bào)表:以變電站為單位，對(duì)每一次測(cè)溫形成一個(gè)報(bào)表。(4）測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)分析:以測(cè)溫點(diǎn)、間隔或變電站為單位形成圖表，進(jìn)行橫向或縱向比對(duì)、數(shù)據(jù)分析。(5）測(cè)溫缺陷匯報(bào):根據(jù)測(cè)溫結(jié)果，若有發(fā)熱點(diǎn)，可點(diǎn)擊該按鈕，導(dǎo)入發(fā)熱點(diǎn)，自動(dòng)選擇緊急缺陷、重要缺陷或一般缺陷，直接進(jìn)行缺陷匯報(bào)，從而簡(jiǎn)化報(bào)缺流程，提高工作效率。(6）測(cè)溫模塊維護(hù):1）對(duì)每個(gè)設(shè)備的每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)進(jìn)行維護(hù)，如測(cè)溫點(diǎn)名稱(chēng)、溫度范圍(高于相關(guān)溫度用醒目顏色提示或直接發(fā)出報(bào)警，走相關(guān)缺陷流程）等。2）對(duì)測(cè)溫計(jì)劃進(jìn)行維護(hù)，包括計(jì)劃的周期、更改、新增等，點(diǎn)擊“選擇”“添加”或“刪除”按鈕進(jìn)行。與測(cè)溫相關(guān)的維護(hù)工作可從該模塊進(jìn)入，并應(yīng)設(shè)置權(quán)限。

5 使用測(cè)溫管理系統(tǒng)的成效

(1）提高工作效率。測(cè)溫工作一般由兩人進(jìn)行，一人持紅外成像儀進(jìn)行測(cè)溫操作，一人持PDA終端進(jìn)行監(jiān)護(hù)，并核對(duì)測(cè)溫點(diǎn)的正確性。整個(gè)過(guò)程簡(jiǎn)單有效，省去了容易出錯(cuò)的整理記錄的步驟，從而縮短了整個(gè)測(cè)溫工作時(shí)間。(2）加強(qiáng)測(cè)溫工作規(guī)范性。通過(guò)軟硬件結(jié)合進(jìn)行測(cè)溫可以降低測(cè)溫出錯(cuò)率，減少測(cè)溫隨意性。如有測(cè)溫點(diǎn)遺漏，軟件會(huì)給出相應(yīng)的提示，從而防止漏測(cè)等情況發(fā)生。(3）對(duì)運(yùn)維人員的測(cè)溫工作進(jìn)行監(jiān)控。包括測(cè)溫時(shí)間、測(cè)溫地點(diǎn)都自動(dòng)生成，如部分間隔或測(cè)溫點(diǎn)漏測(cè)，該間隔內(nèi)的數(shù)據(jù)就為空，可以根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)查詢(xún)具體測(cè)溫工作的開(kāi)展情況。(4）自動(dòng)反饋測(cè)溫結(jié)果。運(yùn)維人員無(wú)需進(jìn)行人為分析，軟件自動(dòng)對(duì)測(cè)溫結(jié)果進(jìn)行反饋，并給出相應(yīng)建議供運(yùn)維人員參考。

6 結(jié)論

測(cè)溫管理系統(tǒng)在電網(wǎng)測(cè)溫領(lǐng)域的應(yīng)用是可行的，但在應(yīng)用之初會(huì)遇到以下問(wèn)題:(1）在應(yīng)用前，需要統(tǒng)計(jì)每個(gè)變電站內(nèi)每個(gè)間隔的測(cè)溫點(diǎn)并進(jìn)行命名，在電腦端生產(chǎn)管理系統(tǒng)的測(cè)溫模塊中做好維護(hù)工作。對(duì)設(shè)備健康狀況的分析都是基于具體的數(shù)據(jù)，所以基本數(shù)據(jù)的維護(hù)要做到位，并且不能出差錯(cuò)，否則有可能造成數(shù)據(jù)分析錯(cuò)誤。(2）在初期應(yīng)用過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間較長(zhǎng)或堵塞現(xiàn)象，需要對(duì)設(shè)備及程序不斷進(jìn)行調(diào)試或升級(jí)，使之達(dá)到最佳狀態(tài)。(3）對(duì)測(cè)溫人員的素質(zhì)提出更高要求。測(cè)溫者不但要熟練操作紅外成像儀，還應(yīng)熟悉整個(gè)測(cè)溫管理系統(tǒng)和測(cè)溫流程，這就對(duì)工作人員的運(yùn)行維護(hù)能力和分析判斷能力提出了更高的要求。運(yùn)維人員應(yīng)努力克服各種困難，提高測(cè)溫水平及效率，深化測(cè)溫管理工作，為變電運(yùn)維精益化管理打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2014-10-23

張代紅(1982—），女，浙江舟山人，技師，工程師，從事變電運(yùn)維管理工作。