背景
传统配电房、开闭所运检模式以人工巡检为主,现场设备智能化水平低,缺乏有效远程监控手段,站房内环境、安防、消防、视频各类辅助子系统相对独立,存在“信息孤岛”,为解决这些问题,在开闭所构建了新型智慧配电站房,巡检效率比传统提升41%。
1开闭所及4幢配电房现状
10kV 开闭所投运于2020年,规模为二进十二出,其中,进线柜2面,馈线柜12面,母线设备柜2面,站用变柜2面,分段隔离柜1面,分段断路器柜1面。出线为1幢公配、2-3幢公配和4幢公配供电。其中,10kV幢配电房投运于2020年,10kV户内高压开关柜9面,包括进线柜2面、母线设备柜2面、出线柜4面、分段柜1面;0.4kV部分800kVA变压器2台,0.4kV进线柜2面,补偿柜2面,馈线柜4面,分段柜1面,0.4kV出线主要为4幢53层居民供电。
轨道式机器人是巡检系统的核心部分,通过配备可见光摄像机、热成像仪、温湿度传感器、局放检测仪等设备,对配电室的电气设备、异常发热、放电检测等设备状态进行监控,并可接受来自监控后台下发的巡检任务执行定时定点巡检,上报告警提示,提高巡检效率,节省成本。
配电室轨道巡检机器人外观就像一个移动摄像机,被一根自动移动导轨固定在配电房内的设备列上,对变配电站所室内设备与环境的全方位感知、全自主智能巡检,实现电力运检的整体智能化、管理云端化,达到无人值班、少人值守的目的。该方案无需大量布线、无需改造被测设备。
3物联网智能主机
HT500物联网智能主机,是一款集模拟量采集、485通讯、开关量报警输入输出于一体的多功能网络辅助控制主机。支持对温湿度、水浸、臭氧、SF6&O2、噪音、烟感、视频、门禁、电气测温、局放、蓄电池等的实时监测,以及灯光、风机、空调、除湿机等的联动控制。高抗击抗震、高电磁兼容、防浪涌,接线方便且牢靠,支持IEC61850、光芒104等规约,适用于国网、南网等变配电站房项目。
4实际应用分析
4.1巡检机器人在开闭所的应用
室内巡检机器人主要是对开闭所电力设备的周边环境进行巡检,利用可见光相机、红外相机传感器等设备,实现对环境和设备状态的检测,从而实现对信息的全面监控。
4.1.1室内智能巡检管理系统架构
感知层:通过机器人配合分布式环境检测设备,完成对开闭所现场设备运行及环境状态的采集。网络层:对来自现场检测设备状态参数及工作参数进行网络传输,将相关数据传输至上层信息管理层。应用层:对感知层上传的数据进行数据分析、存储和展示(图形化显示)。
该系统主要为了展示系统总体的信息,主要包括站所分布信息、站所信息和机器人信息。其以列表形式展现接入系统内所有站所的基本信息,根据获取的各站所运行状况,从设备、环境等维度对巡检数据进行综合统计与分析,指出需重点关注的站所,实现对运维管理的辅助指导。与此同时,主要对站所设备运行及环境状况信息进行查看和控制,实现智能巡检,对各站所历史巡检记录进行查询,以实现对系统的智能控制。
4.1.2室内智能巡检机器人
智能巡检机器人主要包含6个功能:图像识别、局放检测、红外测温、环境监控、设备联动及安防报警。该巡检机器人主要是利用轨道,实现24h自主运行。
综上所述,这种智能巡检机器人在开闭所的应用主要具备以下功能。
1),具有带电在线的检测功能。其主要是利用对视频图像的识别、检测及联动控制系统等,对开闭所运行设备进行在线检测。借助可见光相机,可对现场设备进行精确的拍摄,对现场仪表、开关的状态位置和指示灯的情况进行有效记录,自动识别结果是否出现异常等情况,提高巡检的效率。对于局放监测机器人来说,主要是搭载局放传感器,利用超声波等对局放的带电情况进行检测,同时实现对当前数据的实时回传等,一旦检测出现场情况异常,立即对相关管理者进行有效提示,便于现场的维护,结合局放图谱库对现场进行实时检测。借助于该机器人,亦可实现对高压开关柜局放有效的监督和检测。
借助红外摄像仪,可实现对现场热现象进行检测和诊断,一旦设备检测温度异常时,可以及时报警,利用周期性的检测,实现信息的快速响应,将数据进行保存,为后期进行故障检测做好预测分析,利用单点检测数据以实现对现场信息的分析,并做好归档处理。
2),利用联动设备,实现对环境的检测,将该检测设备与机器人进行衔接,对现场数据进行统一化采集和梳理,尽可能满足智能化管理的要求。
3),一旦现场异物侵入,可将门禁系统与巡检机器人对接,实现安防联动。
4),采用多样化运行模式,实现对现场的有效巡检,一般来说分为全站、手动、定点及定制巡检。利用全站巡检模式,实现对现场的常规巡检,避免人工后台反复操作;利用手动巡检,当系统出现故障时,可以远程控制机器人;利用定点巡检,实现对单个或者多个电力柜定期定点的巡检;利用定制巡检模式,实现对某类电源的检测。
5),利用温湿度检测、SF6监测告警器及门禁系统,对现场信息进行监控,即时将数据上传至远程监控中心,一旦现场出现异常情况,可以及时做好报警处理,保证现场温湿度在正常范围内,确保环境的适宜、安全。
审核编辑 黄宇
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