淺談變電站紅外測溫管理系統(tǒng)應用的可行性

張代紅 王賽波

(國網浙江省電力公司舟山供電公司，浙江舟山 316100）

淺談變電站紅外測溫管理系統(tǒng)應用的可行性

張代紅 王賽波

(國網浙江省電力公司舟山供電公司，浙江舟山 316100）

以紅外測溫為前提，介紹了測溫管理系統(tǒng)的實施背景、方法及可行性，加強測溫數據管理，提高紅外測溫效率，對減輕一線運維人員的工作負擔具有積極的作用。

變電站；紅外測溫管理系統(tǒng)；發(fā)熱；PDA

0 引言

在電力系統(tǒng)中，電力設備的安全與否直接關系著電網能否正常運行，工農業(yè)和居民生活用電是否穩(wěn)定可靠。在電氣設備事故中，由于絕緣物受熱老化而引起的事故較多。基于此，準確掌握運行中的電氣設備各部位的溫度變化，對及時發(fā)現設備存在的缺陷、提高供電質量就顯得至關重要。為了盡早、盡快地發(fā)現設備過熱，應盡可能使用儀器儀表定期或不定期地測量運行中設備的溫度，尤其是迎峰度夏期間，高溫天氣、高峰負荷時，更應多次開展測溫工作。

1 測溫方式

變電站常用的測溫方式有以下幾種:(1）直接裸露在外的設備，使用紅外測溫技術進行測溫。(2）對無法直接測溫的設備，如封閉式開關柜，采用貼示溫蠟片的方式，當溫度高于規(guī)定值時，蠟片變色，值班員通過巡視檢查蠟片變色情況來發(fā)現發(fā)熱點。(3）對于比較重要的無法觀測到的場所，采用熱電偶或數字溫度傳感器附著在觸點上測量溫度，信號上傳到主控中心進行實時監(jiān)控。這種方法安裝過程繁瑣復雜，需要在設備停運時才能實施。(4）采用遠程紅外測溫儀。這種方法是近年來比較新的測溫嘗試，所需測溫設備較多，費用較高，而且儀器容易壞，不易維護，目前未進行大規(guī)模使用。

在現有技術條件下，第一種方法最實用最普遍，其利用紅外成像技術，通過對電氣設備表面溫度及其分布的測試、分析和判斷，準確地發(fā)現電氣設備運行中的異常和缺陷，從而預知設備運行狀況。紅外測溫技術在現在的非GIS變電站和線路巡視測溫中的應用十分廣泛，也有著很好的效果。

2 紅外測溫具體工作方法

紅外測溫也是近年來國網公司推行的變電運維帶電檢測工作的重要內容之一，工作人員經過簡單培訓便可勝任。采用紅外成像儀對設備進行測溫時需要兩人，一人操作一人監(jiān)護，對所有裸露在外可以檢測到的設備都需測溫，重點對每個間隔的相關測溫點進行掃描檢測，主要包括輸電線路導線連接處、變電設備各種引線接頭，電流致熱的隔離開關觸頭、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件、蓄電池、二次回路及控制箱等。

以前的測溫管理是粗放式的，測出溫度異常升高點就進行記錄并報相關缺陷，溫度正常不做任何記錄。隨著近年來對測溫管理要求的提高，為方便對設備的跟蹤管理，要求對每一點測溫值進行記錄反饋，運維人員在測溫完畢后還需要整理所有的測溫記錄，對圖片或記錄進行命名或做好標記，傳輸到電腦或相關生產管理系統(tǒng)中進行歸檔閉環(huán)。整理錄入需要由運維人員另外花時間進行，正常計算機熟練水平人員進行操作時，比整個測溫本身的時間要長。

3 測溫管理系統(tǒng)的提出

紅外測溫工作只是變電站內常規(guī)的維護檢查工作，其工作量只占了整個運維工作的一小部分。如果一個運維站管轄20個變電站，站與站之間的距離平均為0.5 h車程，要在1～2周內完成所有變電站的測溫工作，并完成計劃或非計劃的停電檢修及其他所有工作，工作量是相當大的。從單個變電站值班模式到集控站、操作站管理模式再到現在的運維站管理模式，變電站數量逐年上升，運維工作面在持續(xù)擴展，精益化等管理要求在不斷推進，而運維人員的數量并沒有增加，這就導致運維人員的工作量和工作難度成倍增長。在不降低管理質量的基礎上減輕班組一線運維人員的負擔已成為變電運維管理的一個重要課題。在這種背景下，建立測溫管理系統(tǒng)，提高測溫工作效率，對減輕一線運維人員的工作負擔具有積極的作用。

4 測溫管理系統(tǒng)的具體設想

紅外測溫系統(tǒng)最主要的功能是實現測溫時相關數據的自動記錄，不需要運維人員進行手工整理錄入歸檔，并可根據具體數據對設備進行跟蹤分析，有效地判斷設備存在的外部缺陷和內部缺陷，并預測趨勢，從而實現故障隱患的提早發(fā)現和及時處理。

測溫管理系統(tǒng)是在常規(guī)紅外測溫和PDA標準化作業(yè)平臺的基礎上增加相應的設備進行應用管理的一個系統(tǒng)。測溫時運維人員按照規(guī)定的路線進行，手持PDA終端者為監(jiān)護人，持紅外成像儀者為操作人。到每個點之后監(jiān)護人先感應間隔名稱(可通過PDA掃描二維碼或射頻卡的方法），跳出相關間隔所有測溫點，點擊其中一個測溫點打開后，操作人對準相關設備進行實體測溫，測完對畫面進行確認，該數據自動傳到PDA內，完成數據的記錄。監(jiān)護人可以實時在PDA中生產管理系統(tǒng)的測溫模塊內查看測溫圖片、數據等相關信息，若測溫有問題，可通過不同顏色預先設置，判斷是否進行跟蹤或報缺陷。

測溫管理系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分，硬件包括紅外測溫儀、PDA智能終端、通信設備。其中紅外測溫儀要集成通信模塊，具有收發(fā)數據的功能，通過無線或數據線和TCP/IP網絡通訊協(xié)議實現與PDA終端進行數據傳輸、云臺控制。PDA智能終端為原來已經建立并應用的PDA標準化移動作業(yè)平臺的手持終端設備，它可用相關軟件對測溫圖像與數據進行處理，通過無線網絡與電腦終端的生產管理系統(tǒng)進行數據傳輸與交換，該功能已用于實踐，條件比較成熟。

軟件部分采用模塊化設計方式，以提高系統(tǒng)的可靠性、擴展性、及時性和兼容性。該軟件涵蓋整個測溫數據庫，能對測溫圖像及數據進行處理，部分功能植入生產管理系統(tǒng)，在相關的測溫模塊進行完善，在生產管理系統(tǒng)測溫模塊中開發(fā)相應功能，如測溫計劃、測溫執(zhí)行、測溫報表、測溫數據分析、測溫缺陷匯報、測溫模塊維護等。(1）測溫計劃:根據年度、季度、月度等相關計劃進行維護，并區(qū)分測溫類型。(2）測溫執(zhí)行:根據計劃形成測溫工作，直接在模塊中點擊相關變電站進行操作，臨時增加工作可點擊“添加”按鈕。(3）測溫報表:以變電站為單位，對每一次測溫形成一個報表。(4）測溫數據分析:以測溫點、間隔或變電站為單位形成圖表，進行橫向或縱向比對、數據分析。(5）測溫缺陷匯報:根據測溫結果，若有發(fā)熱點，可點擊該按鈕，導入發(fā)熱點，自動選擇緊急缺陷、重要缺陷或一般缺陷，直接進行缺陷匯報，從而簡化報缺流程，提高工作效率。(6）測溫模塊維護:1）對每個設備的每個測溫點進行維護，如測溫點名稱、溫度范圍(高于相關溫度用醒目顏色提示或直接發(fā)出報警，走相關缺陷流程）等。2）對測溫計劃進行維護，包括計劃的周期、更改、新增等，點擊“選擇”“添加”或“刪除”按鈕進行。與測溫相關的維護工作可從該模塊進入，并應設置權限。

5 使用測溫管理系統(tǒng)的成效

(1）提高工作效率。測溫工作一般由兩人進行，一人持紅外成像儀進行測溫操作，一人持PDA終端進行監(jiān)護，并核對測溫點的正確性。整個過程簡單有效，省去了容易出錯的整理記錄的步驟，從而縮短了整個測溫工作時間。(2）加強測溫工作規(guī)范性。通過軟硬件結合進行測溫可以降低測溫出錯率，減少測溫隨意性。如有測溫點遺漏，軟件會給出相應的提示，從而防止漏測等情況發(fā)生。(3）對運維人員的測溫工作進行監(jiān)控。包括測溫時間、測溫地點都自動生成，如部分間隔或測溫點漏測，該間隔內的數據就為空，可以根據統(tǒng)計結果來查詢具體測溫工作的開展情況。(4）自動反饋測溫結果。運維人員無需進行人為分析，軟件自動對測溫結果進行反饋，并給出相應建議供運維人員參考。

6 結論

測溫管理系統(tǒng)在電網測溫領域的應用是可行的，但在應用之初會遇到以下問題:(1）在應用前，需要統(tǒng)計每個變電站內每個間隔的測溫點并進行命名，在電腦端生產管理系統(tǒng)的測溫模塊中做好維護工作。對設備健康狀況的分析都是基于具體的數據，所以基本數據的維護要做到位，并且不能出差錯，否則有可能造成數據分析錯誤。(2）在初期應用過程中可能會出現數據傳輸時間較長或堵塞現象，需要對設備及程序不斷進行調試或升級，使之達到最佳狀態(tài)。(3）對測溫人員的素質提出更高要求。測溫者不但要熟練操作紅外成像儀，還應熟悉整個測溫管理系統(tǒng)和測溫流程，這就對工作人員的運行維護能力和分析判斷能力提出了更高的要求。運維人員應努力克服各種困難，提高測溫水平及效率，深化測溫管理工作，為變電運維精益化管理打下堅實的基礎。

2014-10-23

張代紅(1982—），女，浙江舟山人，技師，工程師，從事變電運維管理工作。