变电站无功设备实现自动实时测温 电力物联网实现精益化管理
发布日期：2020-05-19 来源：国家电网报 浏览次数：96
随着电网运维模式变革和智能管控手段不断升级，河北电力检修公司充分应用变电站智能巡检机器人、无线网络传输等技术，实现无功设备实时测温、故障预警。
“500千伏石北变电站3号电抗器1时38分投入运行，30分钟后智能巡检机器人自动测温，显示电抗器及其相关设备温度正常。”5月9日一大早，河北电力检修公司500千伏廉州变电站运维人员张倩通过无功设备自动测温系统，查验50千米外的500千伏石北变电站内电抗器的运行状态，测温记录一目了然。
近年来，随着电网运维模式变革和智能管控手段不断升级，传统的依靠人工巡检设备的方式已远远不能满足电网发展需求。河北电力检修公司在变电站智能管控方面下大力气，全面提升变电站设备智能巡检水平。电容器、电抗器等无功设备用于调节电网电压，是供电系统提高大规模电网故障抵御能力的重要手段。实时掌握无功设备的运行情况是变电站运维人员的重要工作之一。河北电力检修公司充分应用变电站智能巡检机器人、无线网络传输等技术，实现无功设备实时测温、故障预警，有效保障电网设备安全稳定运行。
精准捕捉设备投切时间
“在最近的两次测温间隔里，3号电抗器投运了4次，恰好躲过了我们的例行巡检。”去年7月31日，在500千伏元氏站开展监督性检查工作时，河北电力检修公司变电运维中心副主任王东辉发现了问题。
电抗器等无功设备投入运行半小时后的测温非常关键。这时测温能够及时发现设备是否存在发热缺陷等异常情况。如果错过这个最佳测温时间，测量的结果往往存在误差。目前，河北南网23座500千伏变电站全部采用无人值守模式，无功设备的投切又多在深夜或者凌晨，且具体时间不固定。如何实时掌握无功设备的投切状况成了运维人员的一块“心病”。
河北电力检修公司运维人员在智能巡检上寻求突破，密切结合电网数字化、网络化、智能化发展趋势，应用电网基础设施智能化、关键设备在线监测等手段，探索更加方便快捷的运维手段。今年年初，一项自主研发的技术成果——无功设备自动测温系统在石北变电站正式亮相。
“我们给变电站所有无功设备都设定了特定的地址码信息，通过电磁感应和电路信号输出等手段监测无功设备投切情况。每个无功设备的投切情况都能通过信号传输到设备终端并由监测系统感知，做到精准动态监测。”王东辉介绍说。
准确获取无功设备投切信息是关键。到底是通过现有监控系统判断，还是利用视频摄像头监测？运维人员头脑风暴，提出多个技术方案并反复讨论。经过对网络安全性、复杂危险程度、监测准确性等多方面比较后，运维人员确定了利用带电显示装置获取无功设备投切信息的思路。
当前在变电站内广泛应用的电网设备带电显示装置如同“心电监护仪”，能够实时显示开关设备的运行状况。技术人员加以改良，在装置内部增加了一路设备投切信号监测转换器，一旦无功设备开关发生动作投入运行后，装置就会给监控系统发出相应无功设备的投切信号，这样一来就可以准确捕捉无功设备的投切时间，保证运维人员更加准确地掌握设备投切周期。
定时测温智能分析
精准捕捉到无功设备投切信号只是第一步，接下来要解决如何在无功设备投切半小时后的有效时间内测温的问题。
收到投切信号后，立即派人去变电站测温显然既不现实也不高效。“目前河北电力检修公司管辖的500千伏变电站均配置了智能巡检机器人。如果能够将定时测温任务交给它们，两项技术相结合，将大大提高设备运维效率。”该公司变电运维中心石家庄运维班班长王金忠说。
由于智能巡检机器人无法识别带电显示装置的电信号，专业人员尝试使用网桥等技术手段，将电信号转变成机器人能够识别的任务信号。当无功设备投运后，每个检测装置投切信号连同设备的地址码一同转换成机器人能够识别的网络信息，无功设备自动测温系统通过测温任务逻辑程序会定时自动触发机器人执行对相关无功设备的测温任务。如有缺陷，系统会自动预警，实现无功设备投入与机器人测温联动。
也就是说，一旦有无功设备投入运行，无功设备自动测温系统在30分钟时会自动启动变电站智能巡检机器人对相应设备开展红外测温，运维人员只需在监控系统中查看测温记录即可。
无功设备自动测温系统还升级了机器人任务优先级的判定功能。如果机器人正在进行例行巡检任务，一旦接收到站内无功设备投入运行信号，那么过30分钟时机器人会自动中断当前巡检任务，快速移动到无功设备处测温。如果机器人正在执行其他无功设备测温，则进行“任务列队”，执行完当前任务后执行下一项任务。此外，如果在进行无功设备测温任务期间，无功设备退出运行，此次测温任务将自动取消，机器人会自动继续原来的巡检任务或返回机器人充电室。
前端有对设备状态信息的灵敏捕捉，后端有机器人测温的灵活执行，无功设备自动测温系统有效弥补了人工巡检漏查漏检的短板，使运维人员从以往电抗器等设备测温、三相对比、温差核对等繁杂的数据记录核查分析工作中解脱出来，有效提升了工作效率。
下一步，河北电力检修公司将逐步推广该系统至其他22座500千伏变电站，届时将通过数字网络、智能设备实现对全部变电站无功设备的统筹管理，为打造智能电网、提升变电站设备的运维水平提供更多技术支持。（庞彦娟 李宁远 李永晶）