一種電壓互感器油位巡視裝置

李 輝，林 鵬，許家銘，陳 耀，趙愛芳，廖 華，王勝濤

（國網浙江省電力有限公司臺州供電公司，浙江 臺州 318000）

0 引 言

電壓互感器作為變電站設備電壓采集的源頭，是變電站的重要設備，其穩定運行對電網的安全具有重要意義[1-2]。按國網變電五通電壓互感器運維細則，要求對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、機器人巡視和人工巡視[2-5]。考慮電壓互感器安裝位置、角度等因素，智能巡視機器人存在巡視盲區。此外，智能巡視機器人長時間運行，導致智能巡視機器人本體云臺磨損，造成識別率低。一部分巡視盲區可以通過人工巡視彌補，另一部分巡視盲區考慮設備位置、角度的局限性，人工巡視無法彌補。

為了切實提高變電站電壓互感器油位巡視覆蓋率，解決油位巡視盲區問題，基于變電站巡視現狀，研制了一種電壓互感器油位巡視裝置。該裝置由相機、相機保護套、角度調節器、伸縮桿和防高壓絕緣套組成，通過WiFi與手機通信，利用該裝置記錄無法巡視的電壓互感器油位錄像或者直接與手機進行通信在低處安全觀察。最后，通過算例驗證了所提裝置的實用價值。

1 裝置設計原理

本裝置由相機、相機保護套、角度調節器、伸縮桿和防高壓絕緣套組成。其中，相機具備WiFi功能，包含存儲卡和電源，可通過手機下載三星遠程控制器（Remote Viewfinder軟件）打開Remote Viewfinder軟件，通過WiFi無線連接相機，從而將監控畫面通過手機展示，且同時存儲在存儲卡內。設計原理：相機設置在相機保護套內，保護套采用絕緣材料制作，通過底部接頭螺栓連接，能夠屏蔽大電流環境下電磁輻射對相機產生的電磁干擾，使相機能在220 kV及以下的變電站內穩定工作；角度調節器由萬向球軸和球軸套組成，球軸套上設置有止轉螺栓；伸縮桿由多節套桿組成，套桿采用絕緣材料制作，其中最底部的套桿上設置有防高壓絕緣套，防高壓絕緣套上設置有防滑手柄，具體設計如圖1所示，角度調節器細節放大圖如圖2所示。

圖1 結構示意圖

圖2 圖1中A處的放大圖

為了實現全角度覆蓋，在球軸套上設置有90°的垂直孔。萬向球軸移動到該垂直孔后，接頭螺栓與伸縮桿的中心軸相互垂直。相機能在-90°～90°之間任意調節與伸縮桿中心軸的偏轉角度，如圖3所示。

圖3 相機偏轉90°的示意圖

2 裝置操作方式及優點

2.1 操作方式

結合裝置設計原理，裝置的操作方式設置如下。

步驟1：打開相機電源開關，相機調制WiFi模式；

步驟2：打開手機的Remote Viewfinder軟件，通過WiFi連接相機，可通過手機看到相機拍攝畫面；

步驟3：通過伸縮桿調整相機高度拍攝電壓互感器油位，在手機上進行調焦拍攝；

步驟4：檢查照片質量，決定是否重拍；若不重拍，收攏伸縮桿拍攝下一個油位或關閉相機電源開關結束工作。

2.2 裝置優點

本裝置操作步驟簡單，方便使用。與現有巡視設備相比，本裝置相當于一種遠距離手持式自動拍攝設備，能解決變電站電壓互感器油位巡視盲區問題。特別是在巡視過程中由于電壓互感器安裝位置、角度問題導致巡視盲區時，能方便將智能巡檢機器人、人工巡視中無法巡視的油位，清楚地通過相機傳到手機端反饋給巡視人員；也可以進行錄像存儲，直接進行觀察和記錄，避免油位巡視盲區問題。

3 裝置應用案列

選取某地區30座220 kV變電站電壓互感器油位數據作為歷史數據，以電壓互感器油位巡視覆蓋率作為評價指標，定義電壓互感器油位巡視覆蓋率為油位清晰看到的數量與需巡視的電壓互感器油位總數量的百分比。如表1所示，油位清晰看到的數量包含機器人巡視的數量和人工巡視的數量，分別以M1和M2標識，二者都無法巡視的數量以M3表示，裝置彌補M3的數量以M4表示。

表1 電壓互感器壓變巡視點位分布表

從表1可以計算未使用該裝置時的巡視覆蓋率為79.69%，使用該裝置時對未巡視的油位M4可以彌補36個，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法準確識別，后期可結合停電更換清晰的油位窗，將覆蓋率提升至100%。

4 結 論

本文針對變電站電壓互感器油位巡視盲區問題，研究一種電壓互感器油位巡視裝置。該裝置操作簡單、方便，能有效解決變電站現場智能巡視機器人和人工巡視無法覆蓋的油位，切實提高變電站電壓互感器油位覆蓋率，彌補智能巡視機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。