過溫紅外遠程在線監控系統在變電站的應用

郭杰　趙志山

摘 要 現代電力的工業向超大容量以及高電壓等級方向發展，這對電力設備的狀態檢修方面提出更高要求。作為一門新技術的紅外成像技術，其對電力設備的運行狀態檢測方面存在較大優勢。在對設備熱狀態進行成像方面具有直觀、快速等優點。本文探討了電氣設備過溫紅外遠程在線檢測系統在變電站的應用。

【關鍵詞】電氣設備 過溫紅外遠程 在線檢測 變電站 應用

隨著我國經濟建設的不斷發展，用電需求也在日益增加，同時對變電站運行安全性可靠性提出更高的要求。我們設計方案采用模塊化集成的設計理念，根據電力行業規程，提出一攬子解決問題的方案，不僅僅作為獨立的紅外熱像在線監測系統，而且作為一個信息化建設的組成部分具有與數據庫系統的開放性接口，具有很強的可拓展性，可不斷實現新技術、新設備擴展，與其它系統有較強兼容性。

1 電氣設備過溫紅外遠程在線檢測系統概述

紅外成像在電力設備的運行狀態檢測方面，利用電力設備熱狀態的分布范圍，作為診斷電氣設備是否具有較好的運行狀態的依據。

變電站監測系統是由監測器、監控工作站、網絡集線器連接組成，實現對變電站內的電氣設備定時或時地進行測溫檢測，并可實現全天候不間斷的保安監視。監測中心通常由監測服務器、數據庫、控制臺、監視屏、海量數據存儲器、打印機、網絡集線器等組成，系統的設備配置可根據需求增減。監測中心實現對所屬變電站的電氣設備和保安進行實時或定時監測。監測服務器用于采集各變電站的監測數據，遠程監控變電站工作站，提供監測數據和報告。監測服務器可根據需求采用集群或雙工配置。數據庫記錄所有區域變電站監測數據，以便檢索和查詢； 海量數據存儲器保存歷史監測數據； 監控系統控制臺對監控中心的運營監測任務進行管理； 監視屏可實時或定時顯示所有監測場景。

在線式紅外監控系統采用先進的紅外技術，通過先進的紅外技術對變電站現場各種設備（主變壓器、GIS組合電器、高壓開關柜、主控室等）表面輻射的紅外光像進行非接觸、遠距離熱成像檢測，不受電場干擾，完全滿足變電站電力設備監控和現場的無人值守。同時為變電站定期巡檢、排查異常提供指導依據，大大提高變電站巡檢工作時效性，節約成本，是電力系統巡檢技術發展趨勢。

1.1 操作簡單，功能強大

功能強大的分析軟件，自動形成報告輸出，多種格式可選。

紅外熱像儀配有帶預置位高速云臺。通過控制云臺可以使紅外熱像儀掃描整個變電站廠區的設備。顯示器全屏幕任意點測溫，具有偽彩色顯示，用戶可以自定義點、線、面實時顯示溫度及時間趨勢圖，最高溫自動跟蹤，并能設定溫度報警。

安裝有紅外熱像在線監測系統軟件的監測客戶終端能夠通過局域網實現對前臺紅外監測系統的控制和檢測功能，MIS網上任一用戶可根據權限實現現場熱像圖譜的快速切換、實現遠程網絡控制，自、手動實現視場內熱故障搜尋。

1.2 結構緊湊、設計優良，擴展性好

紅外熱像儀采用IR217型網絡通訊接口，可以電動調焦、自動環境溫度補償，配有全密封外殼能防雨、防塵，保證室外環境長期正常工作。

紅外鏡頭焦距可根據現場環境和被檢測設備距離、大小進行選擇并具有電動調焦功能。系統開發軟件采用VC6.0、PB7.0等流行語言，網絡基于TCP/IP協議，可移植性強，適應不同網絡要求。該系統不僅僅作為獨立的紅外熱像在線監測系統，而且作為一個信息化建設的組成部分具有與數據庫系統的開放性接口，本系統具有很強的可拓展性。可不斷實現新技術、新設備擴展，與其它系統有較強兼容性。

1.3 卓越的圖像傳輸和數據儲存

溫度信息的數據圖像存儲，可以進行后期溫度分析及報表生成提供設備溫度信息。從監控點到主機的實時網絡數字圖像傳輸。圖像信號不受現場電磁場干擾，圖像傳送實時性、可靠性高。可視化界面，操作控制一目了然。

2 過溫紅外遠程在線檢測系統在變電站的應用

目前，變電站巡檢人員采用紅外測溫技術進行巡檢的設備主要有兩類：一類是手持式紅外熱像儀；另一類則為遠程在線式紅外熱像儀。傳統手持式紅外測溫儀已遠遠不能滿足需求現狀。現在迫切需要這種遠距離、可大面積快速掃描成像、能夠兼容電力相關系統并可安全、可靠、準確而高效地發現電氣設備熱缺陷的智能在線監測系統。

紅外熱成像變電站監測系統采用了分級監測管理系統架構和模塊化設計，大大提高了系統的可靠性、實時性 、擴展性 、兼容性。變電站檢測系統是由檢測器、 監控工作站、 網絡集線器連接組成，實現對變電站設備定時或時地進行測溫監測，并可實現全天候不間斷的保安監視。紅外線成像儀對診斷電力設備的熱故障隱患具有效率高、判斷準確、圖像直觀、安全可靠 、非接觸測溫、 不受電磁干擾、 探測距離遠和監測速度快等特點，克服了定期計劃檢修的盲目性，具有很高的安全性與經濟價值。

隨著智能電網建設的不斷推進，這種智能的紅外在線監測系統將逐漸替代手持式測溫設備，并最終應用到每一座無人值守變電站中。 過溫紅外預警系統建成后，實現了變電站一次設備溫度情況自動巡檢，并按預先設定的預警值發出聲音報警信號， 使運行人員或通過值班監控人員能及時采取相應的措施，用減少負荷或改變系統運行方式等手段，確保設備運行的安全，提高運行人員對設備缺陷的識別能力和預見性。系統在完成除預先設計的自動巡檢、自動預警、遠程控制、遠程監視以及告警等功能外，更進一步提供了后續數據處理及分析的功能。

綜上所述，紅外線成像儀對診斷電力設備的熱故障隱患具有效率高、判斷準確、圖像直觀、安全可靠、非接觸測溫、不受電磁干擾、探測距離遠和監測速度快等特點，克服了定期計劃檢修的盲目性，具有很高的安全性與經濟價值。變電站遠程紅外熱成像及溫度安全在線檢測系統在電力行業的投入使用，將變電站監測推向全面化，使變電站無人值守成為了可能。

參考文獻

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[2]鄧國明.電氣設備過溫紅外遠程在線監測系統在變電站的應用[J.激光與紅外，2010（11）.

作者單位

國網冀北電力有限公司廊坊供電公司 河北省廊坊市 065000