引言
配電開關站承載著中低壓配網的供電、聯絡及控制功能。作為電力系統中的關鍵接點,它的安全運行直接關系到電網安全及對用戶的可靠供電。隨著城市配網建設的不斷推進,開關站數目呈現逐年遞增的趨勢,開關站設備數量、類型也不斷增加,然而由于人力資源等因素的限制,運維人員的數目基本保持不變。巡檢工作主要依賴人工,耗時費力且效率不高,同時難免局限于環境等因素,無法保證巡檢到位并規范操作。因此,如何利用現有條件,采用自動巡檢系統提高配電開關站故障發現與解決的及時率,提高配電開關站巡檢效率,減輕運維人員的工作壓力,及時消除電網運行的潛在威脅,緩解配電開關站巡視需求與運維人員數量基本保持不變之間的矛盾,成為了配電開關站運維人員急需解決的問題。
配電開關站智能機器人巡檢控制系統概述
配電開關站智能巡檢控制系統通過分布在配電室內的軌道巡檢機器人和各類傳感器的數據采集與通信。該系統包括系統平臺、監控主機、軌道巡檢機器人、溫度傳感器、濕度傳感器、煙霧傳感器、紅外傳感器、水浸傳感器、SF6傳感器、門禁系統、燈光控制單元、風機控制單元、網絡攝像頭、視頻存儲設備、水泵控制單元、空調控制單元;現場監控主機通過交流接觸器控制風機、水泵的運行,對配電開關站運行環境的遠程控制、監測管理,通過環境調控設備改善環境,同時將現場實時畫面上傳到系統平臺,實現配電網“看得到、控得住、管的好”的目標。
當電力設備出現故障或現場發生異常(設備短路、電纜溫度過高、進水、非法闖入等)時,裝置及時自動采集信息,并向上級遠方監測管理中心發送監測信息(數據、語音、視頻等)和報警信息。
運維人員無需親臨現場即可及時了解設備運行狀態,直接對現場進行監視,將事故消滅在萌芽狀態。具體可以從組成、功能和五個目標來展開:
開關站智能巡檢控制系統的組成:
開關站智能巡檢控制系統是整個電能管理系統中的一個重要環節,一般以低壓網中的配電室環境溫濕度、漏水/水浸、煙霧及配電室的防盜為監測對象,對配電室重要設備運行狀態的多種參數和狀態進行本地聯動控制、遠程集中監測、手機短信報警。配電室的全信息采集和監測對配電室自動化運行管理、檢修維護、防災預警、安全防護、電力需求管理等應用具有重大意義。
配電開關站智能巡檢控制系統的功能:
1)環境監控
(1) 對溫度、濕度、風力、水浸、SF6/02濃度、臭氧濃度、噪聲、煙霧等環境信息進行實時采集、處理和上傳;
(2) 人員進出自動照明控制或遠程控制;
(3) 水浸聯動水泵自動控制或遠程控制;
(4) 系統根據室內外的溫濕度情況,自動控制風機和空調系統的啟、停及切換運行;
(5) 移動物探測聯動驅鼠器;
(6) 實時采集環境信息數據,閥值可設;
(7) 與視頻監控子系統實現聯動;
(8) 可設置不同級別的環境信息告警值。
2)安防監控
(1) 設置持卡人進出各門的權限及時段;
(2) 設置各門用卡、卡加密碼或只用密碼開門;
(3) 遠程及室內就地控制門鎖的開、關及遠程解除門鎖的設防;
(4) 紅外對射、微波雙鑒、電子圍欄等報警輸入;
(5) 非法闖入、非法卡刷卡報警時,與視頻監控子系統實現''視頻聯動"并啟動錄像;
(6) 遠方和就地人員實時雙向語音對講。
3)視頻監控
(1) 實時了解配電室內設備的信息以及對其他設備場地和主要房間的監視;
(2) 就地單人操作、現場應急搶修、現場施工作業遠程視頻監護;
(3) 設備故障遠程可視化技術支持。
4)設備狀態監測
(1) 實時監測變壓器、開關柜的局放狀態并發送告警信息;
(2) 實時監測變壓器繞組、鐵芯溫度并發送告警信息;
(3) 接入紅外熱成像儀對變壓器整體溫度和關鍵部位區域溫度實時監測;
(4) 接入變壓器溫控器、冷卻風機狀態信息,實時監測變壓器運行狀態并實現溫度預警和風機聯動;
(5) 采用聲表面波等無源傳感器對開關柜電纜頭、母排、操作機構等部位溫度進行實時監測,發送報警信息。
5)機器人智能巡檢
(1) 對配電房設備與環境的大范圍、智能巡檢;
(2) 與環境監控模塊、安防監控模塊、視頻監控模塊聯動。
配電開關站智能巡檢控制系統的五個目標:
1、為配電所內各系統及設備運行提供高度穩定可靠的監測信息資源,提供實時數據監測以及必要的遠程控制、智能控制。
2、對配電所發生的故障產生故障告警,通過多種方式通知相關管理人員,及時處理,及時解決。對即將發生的故障進行預警。
3、促進配電所的自動化、智能化,明晰管理人員的權力和責任,提高機房的管理水平,節省配電所運行管理費用,達到短期投資長期受益的目的。
4、利用系統完善的數據統計和分析功能,為配電所管理者提供可靠地參考依據,為配電所建設與改進提供充分的決策依據。
5、預留充分的擴展功能,適應發展需要,做到方便擴展、容易更改,可適應環境的變化和管理需求的多樣化。
配電開關站智能巡檢控制系統的功能特點如下:
(1)實時分析:對各種監測及報警數據進行分析,實時反映現場設備運行的環境情況、設備本身運行情況。
(2)告警功能:對于遙測越限、門禁異常、環境異常、通訊異常、終端設備運行異常等,系統將自動告警。
(3)眼見為實:實現了各種動環數據的報警聯動視頻監控,真正做到了“一眼可見”。
(4)歷史數據查詢:可以查詢到站房內以往環境監測、電氣設備參數、報警信息、人員出入信息、設備啟停等數據。
配電開關站智能巡檢控制系統的應用價值
(1)降低運營成本:實現站房智能監控,提高了管理效率,減少了人工巡檢工作量,為配電網企業降低了人力成本。在此過程中,可以提前預測潛在的風險,提前介入,降低了事故處理成本。
(2)檢修升級:系統符合從定期檢修到狀態檢修的管理趨勢。
(3)一體化智能調度:實現站房的真正可視化智能遠控,形成一體化的智能調度體系,確保電網運行的安全可靠、靈活協調、優質高效、經濟環保。
(4)配合保障運行正常:及時發出事故報警信息,使得相關人員可快速前往現場處理問題。
配電開關站智能巡檢控制系統的優勢
(1)接入設備種類多;通信接口形式多;兼容通信協議多。
(2)采用 B/S體系架構,web端即可訪問,同時具備手機APP管理方式,便于運維人員隨時隨地查看信息。
(3)整個系統以HT500變配電綜合監控裝置為核心,配以外圍傳感器(溫度、濕度、SF6、噪聲、水位、水浸、H2S),完成對各類子系統的高度整合。