巡檢機器人在無人值守變電站的應用探究

國網阜陽供電公司 彭 林 王紹亞

巡檢機器人在無人值守變電站的應用探究

國網阜陽供電公司 彭 林 王紹亞

隨著社會經濟的快速發展，科學技術水平的不斷提高，再加上國家對電網發展的大力支持，電力系統自動化程度也不斷提升，變電站巡檢由原先的人工巡檢逐漸向無人巡檢方向轉變。基于此，本文將對無人值守變電站巡檢機器人的應用進行分析，希望能夠對今后的有關研究提供一定的借鑒意義。

巡檢機器人；無人值守；變電站

變電站電力設備巡檢工作是值班人員每天必須進行的任務，但是實施起來工作量大，工作人員的技術水平也參差不齊，在加上部分值班缺乏責任心，導致變電站的日常巡檢維護工作得不到有效保證，很容易出現設備異常，如果處理不及時，將會帶來嚴重的損失。為了確保變電站設備的安全平穩運行，無人值守變電站逐漸出現，并且山西作為第一個智能巡檢機器人應用試點，取得了很好的檢測效果，但同樣也存在不足之處。因此，對無人值守變電站機器人巡檢應用進行探討。

1.無人值守變電站巡檢機器人的功能及其運行方式

機器人應用在無人值守變電站能夠實現對站內一次設備進行紅外測溫和表計巡視。雖然機器人不能夠自主對設備外觀是否損壞、設備是否遭受污染等異常情況進行判斷，但是機器人在巡檢過程中可以將觀測到的數據及結果上傳到客戶端，工作人員收到數據信息之后再進行判斷[1]。以安徽阜陽500KV變電站機器人的運行方式為例，巡檢機器人每天白天對設備進行以此巡檢，主要巡檢的內容有斷路器SF6避雷器的動作次數和泄漏電流、電流互感器油位計、斷路器和隔離開關的分合指示以及主變溫度計和油位表等設備。晚間工作的時候則對設備進行紅外線測溫。根據變電站內的不同電壓等級將巡檢區域分為多個部分，并在幾天之內進行一次完整的全面巡視和紅外測溫[2]。但是在實際巡查過程中，如果有需要則可以對巡檢次數進行適當調整，加強重點設備的巡視和紅外測溫的次數。

2.無人值守變電站巡檢機器人工作方式的改進及管理

科學技術水平的進步使得越來越多的無人值守變電站投入運行，這也在很大程度上加大了對機器人的需求。無人值守變電站在使用機器人的過程中，需要從場地的基礎設施建設，機器人現場運行調試在到機器人的穩定運行，無論哪一個環節都需要嚴格把關。而要想實現對各個環節的嚴格把控，就必須建立起科學高效的管理方法和體系。

2.1 設立機器人管理崗位，負責機器人的日常維護工作

機器人管理員必須維護好機器人的日常運行，制定好科學合理的巡檢計劃表，安排好機器人的巡檢工作，統計和分析機器人的巡視結果，對整理出來數據結果進行歸檔，及時復核機器人發現的異常情況。此外，機器人管理員還應當定期對機器人進行全身檢查，及時發現機器人的隱患，對機器人存在的故障或者問題及時處理，確保機器人工作的正常。

2.2 建立機器人運行周報和月報制度

機器人管理員必須定期對變電站機器人巡檢系統的運行情況進行總結，并且統計和分析變電站機器人巡檢結果，密切關注機器人的運行狀況、每周的工作情況、運行過程中出現的問題以及機器人巡檢時發現的設備異常情況，然后每周將這些情況報告給機器人技術攻關人員。同時，機器人管理員還要總結本月自身的工作情況和機器人的運行情況，并制定下一階段的工作計劃，技術攻關小組的工作人員應當對機器人管理員匯報的工作情況及時進行整理，指出機器人管理員工作過程中存在的問題，并指導機器人管理員工作的改進，布置應該注意的重點工作。

2.3 組織好機器人的培訓工作，學習維護機器人

機器人管理人員需要積極學習機器人的管理知識，不但要向廠家積極學習機器人的業務技能，還應當熟悉公關組下發的管理制度，同時還要擔負起站內運維人員的培訓工作[3]。作為一名機器人管理員必須精通機器人的基本操作，熟悉機器人的各項功能使用，還要對基本的使用規范和注意事項進行詳細了解。當然，機器人管理人員還應當對機器人所巡檢的設備項目了解充分，并對檢查出的故障特征及日常維護方法要有充分掌握。

2.4 同廠家密切聯系，共同對巡檢機器人進行維護

機器人廠家應當提供充分的技術資料，并且定期組織技術培訓，使得無人變電站機器人管理員能夠掌握基本的運維技能，機器人如果在運行的過程中出現了任何突發狀況也要及時向廠家反映，并與廠家共同解決機器人運行過程中出現的問題。此外，廠家還需要及時對機器人管理人員反映的問題給予及時的答復，對機器人的相關軟件進行升級和創新，提高機器人的產品質量。

3.機器人自身功能應當不斷改進和加強

除了上文提到的加強對機器人的管理維護之外，還應當考慮機器人自身的功能狀況，廠家根據機器人實際運行過程中出現的問題不斷分析和改進，從而提升機器人的功能，擴大機器人的應用方范圍。

3.1 改進對滿油位的識別

現階段，機器人在對油位加以識別的時候一般是以油面來區分有油和無油，從而運算出油位的百分比。就主變瓦斯繼電器集氣盒，如果運行正常，那么集氣盒中不會出現氣體，變壓器油滿存與集氣盒中，這個時候機器人對于油位的識別應當為100%，如果低于100%，那么就說明不正常，如圖1所示。

3.2 針對表計指針微笑變化的識別

技術人員在對表計建模的時候，若表計指針沒有出現變化或者出現的變化很小，則很有可能造成建模不準確的情況出現，最終則會使得機器人面對發生改變較大的真實指針時無法識別[4]。比如，某斷路器SF6壓力一直保持在0.6MPa，如果壓力突然下降到0.5MPa，機器人將識別不出發生的變化，導致識別不了異常狀況。

圖1 機器人識別瓦斯集氣盒的結果(機器人識別結果為98.99%，實際為100%)

3.3 增加復位功能，使機器人能夠自動復位簡單故障

機器人在運行過程中，如果遇到簡單的故障自身不會處理的話，如果管理人員沒有及時發現，機器人將會長時間停在固定位置，隨著時間的推移，機器人的電量將會消耗殆盡，最終只能有管理人員推回充電房，這樣不但增加了管理人員的工作負擔，還降低了電池的使用壽命。如果增加了復位設置的話，機器人自身可以自動復位來解除故障。

3.4 提高機器人的智能水平

現階段，無人值守變電站使用機器人巡檢其功能主要表現在表計、設備的外觀巡視以及紅外測溫兩個部分，在分析主變壓器噪聲這一塊不具備很強的共能。所以，如果機器人能在這一方面的功能有所提高，那么機器人的巡檢工作質量將會更高。

4.結語

總而言之，機器人在無人值守變電站的使用越來越頻繁，隨著電網規模的不斷擴大，機器人的應用范圍將會更加廣泛。因此，提高對機器人的管理，改進機器人的功能將會使得機器人巡檢工作發揮更大的作用，從而使得運維人員能夠將更多的精力消耗在運維一體化業務中去。

[1]魏鵬,張志強,張春熹,等.無人值守變電站巡檢機器人導航系統研究[J].自動化與儀表,2014,12(07):5-8.

[2]劉越凡,葉海彬,劉凱.巡檢機器人在500kV無人值守變電站的應用研究[J].供用電,2016,24(09):69-72.

[3]胡啟明,胡潤滋,周平.變電站巡檢機器人應用技術[J].華中電力,2015,12(05):36-39.

[4]唐茂林,董沆,馬向澤.基于導航識別和紅外成像的變電站機器人巡檢[J].寧夏電力,2013,17(060:19-22.