35～750kV 变电站无人值守+集中监控的智能运维模式

一、引言

电力行业的快速发展和电网规模的持续扩张，使得传统的变电站运维模式日渐不能满足现代电网对于安全性、可靠性和效率的更高要求。因此，向无人值守与集中监控过渡，已经逐渐成为了整个行业发展的主旋律。

二、关键技术支撑

2.1 自动化监控技术

为了实现对变电站的全面监控与管理，安装在变电站的高清摄像头、红外测温仪、烟雾探测器等设备扮演着至关重要的角色。它们可以实现对变电站设备的运行状态和环境参数的实时监控。这些设备将数据迅速传输到远程监控中心，确保监控中心能够掌握变电站内任何异常情况，并及时作出响应。例如，高清晰度摄像头、红外测温仪以及烟雾探测器都是当前自动化监控技术中广泛应用的设备。

2.2 智能辅助系统

在无人值守变电站的概念中，“智能感知和智能控制”起着核心作用。借助于各种智能物联网技术，可以对全站的主要电气设备、关键设备的安装地点以及周边环境进行全天候的状态监视与智能控制。同时，智能辅助一体化平台的构建也是不可或缺。这个平台将各种自动化技术和功能集成于一体，为变电站提供了一个全方位的智能管理环境。

2.3 数据分析技术

面对海量的监控数据，深入分析成为提取有价值信息的必由之路。通过对设备运行状态、人员行为模式等数据的分析，可以为管理层提供科学的决策依据。人工智能在运维领域的应用，为传统集中监控系统的升级提供了强有力的技术支持。

三、35～750kV 变电站无人值守与集中监控

3.1 系统采用分层、分布式网络架构，组建单网。

3.2 系统包含火灾消防子系统、安全防卫子系统、 动环子系统、智能锁控子系统、智能巡视子系统等，实现火 灾报警、安全警卫、动力环境监视及控制、智能锁控、图像监视信息的分类存储、 智能联动及综合展示等功能。实现火灾、消防、安全警卫、 动力环境的监视，智能锁控，安全环境监视及设备智能巡视，智能联动等功能。

四、主要功能

4.1火灾自动报警系统

（1）系统具备接入火灾自动报警系统及模拟量变送器等设备的功能，火 灾报警控制器配合消防信息传输控制单元，实现站内火灾报警信息的采集、传输。

（2）火灾自动报警系统具备声光报警功能与消防联动控制功能，火灾发 生时，及时发出声光报警信号，自动停止送、排风系统和空调系统的运行。

（3） 当设有消防控制室时，消防控制室应设置可直接报警的外线电话。

4.2安全防卫子系统

（1）系统具备接入红外双鉴探测器、红外对射探测器、门禁控制器以及 电子围栏等设备的功能，实现站内周界入侵告警信息的采集和传输。

（2）系统具备布防和撤防功能，满足现场多种运行方式。

4.3智能锁控子系统

（1）系统具备对读卡器、开门按钮等门禁设备的控制和管理功能，实现 站内人员出入信息的采集、存储和上送。

（2）具备多种开门方式，满足刷卡开门、密码开门、卡和密码开门、多 卡开门、远程控制开门等多种需求，可选配人脸识别开门、指纹识别开门等功能。

（3）系统应具备紧急情况下的一键报警功能。

4.4动环子系统

（1）系统具有对空调、除湿机、采暖、风机、水泵以及照明等设备的控 制功能。

（2）能对环境异常及时告警，可对各种环境信息告警值进行设定。

（3）环境监测传感器具有正常工作指示功能及异常告警功能。

4.5 智能锁控子系统

（1）系统具备对变电站内各类锁具（不含防止电气误操作的锁具）和电 子钥匙的控制和管理功能，实现开锁权限、开锁记录和开锁流程的智能化管控。

（2）系统具备身份认证功能，包括刷卡、密码等多种认证方式。

（4）具备在网络故障情况下通过锁控监控终端直接对钥匙进行授权操作 功能，并对授权信息和开锁信息进行记录。

4.6 智能联动子系统

（1）智能联动含主辅联动、子系统间联动及子系统内部联动功能。

（2）应支持监控主机、综合应用服务器及智能巡视主机之间联动控制，在 智能巡视主机进行巡视期间，应支持向监控主机、综合应用服务器发送联动任务 功能。

（3）当智能巡视主机接到联动信号时，应支持根据配置的联动信号和巡视 点位的对应关系，自动生成巡视任务，对需要复核的点位进行巡视。

（4）应能实现用户自定义的设备联动，包括照明、暖通、火灾、消防、环 境监测等相关设备的联动。

（5）在夜间或照明不良情况下需要启动摄像机摄像时，联动辅助灯光。

（6）发生火灾时，联动报警设备所在区域的摄像机跟踪拍摄火灾情况、自 动解锁房间门禁，自动切断风机、电暖气、空调及除湿机电源。

（7）发生非法入侵时，打开报警防区的灯光照明、联动报警设备所在区域 的摄像机，并启动报警功能。

（8）当配电装置室 SF6 气体浓度超标时，自动启动相应的风机并启动报警 功能，必要时可联动相应区域的摄像机。

（9）通过对室内环境温度、湿度的实时采集，自动启动或关闭风机、空调、 电暖气和除湿机系统。

（10）发生水浸及水位越限时，自动启动相应的水泵排水并启动报警功能。

（11）发生强对流天气时，实时记录环境信息，实现告警上传并联动相应设备。

五、动环监控子系统设备配置说明

设计时需考虑其经济性进行点位、数量的优化布置。

（1）动环监控终端小型壁挂式动环监控终端宜按设备区域进行配置，每个设备区域（室）宜各

配置 1 台；集中式动环监控终端宜变电站进行配置，每个变电站至少配置 1 台， 布置于辅助设备智能监控系统屏柜内。

（2）温湿度传感器

控制室、二次设备室、GIS 室、蓄电池室以及独立通信机房等重要设备间宜 配置温湿度传感器。当房间面积小于 80 平方米时，每个房间宜配置 1～2 台温湿 度传感器；当房间面积大于 80 平方米时，每个房间宜配置 2 台及以上温湿度传 感器。

（3）照明控制器

户外配电装置场区以及控制室、 二次设备室、 蓄电池室等重要二次设备房 间应配置照明控制器，照明控制器的数量应根据实际所控制的照明灯具的数量确 定。

（4）辅助灯光户外场地有灯光补充需求的摄像头应配置辅助灯光。

（5）漏水传感器二次设备室、开关室及独立通信机房等重要设备房间地面可配置漏水传感器。

（6）水位传感器每个集水井应配置 1 台水位传感器。

（7）水浸传感器变电站电缆层、室外电缆沟等电缆集中区域宜配置水浸传感器。水浸传感器一般布置于电缆沟易于积水处。电缆沟内每 60 米或每段配置 1 台。

（8）微气象传感器

每个变电站主控楼楼顶应配置 1 套一体化的微气象传感器，采集室外温度、 湿度、风速、风向、气压、雨量等数据信息。

（9）空调控制器安装在空调内部，每一台空调配置 1 个。

（10）风机控制器安装在风机控制箱，每一个风机控制箱配置 1 个。

（11）水泵控制器安装在水泵控制箱，每台水泵应配置 1 个。

（12）SF6 传感器

GIS 室、SF6 断路器开关柜室等存在 SF6 泄露隐患的设备室应配置 SF6 泄露传感器。每间隔配置 1 台。

六、安全防范子系统设备配置说明

（1）安防监控终端安防监控终端与子系统其他设备统筹组柜，布置于二次设备室。

（2）电子围栏

1) 围墙四周采用电子围栏布防时，每个防区长度不宜大于 100m。电子围栏 采用四线制或六线制；

2) 电子围栏主机在户外安装时，外壳防护等级为 IP32。

（3）红外对射探测器

在变电站大门上方宜配置 1～2 对红外对射探测器，用于大门处防入侵探测。

（4）红外双鉴探测器

1) 监控室、二次设备室、开关室等出入口应配置红外双鉴探测器；

2) 针对部分有长走廊的开关室、GIS 室宜配置长距离红外双鉴探测器。

（5）门禁

应在变电站大门、监控室、二次设备室、开关室、GIS 室、电容器室、蓄电 池室设置门禁，宜在其它小室设置门禁。

（6）可视对讲 变电站大门入口宜设置可视对讲。

（7）紧急报警按钮

220kV 以上电压等级变电站应配置 1 个紧急报警按钮，220kV 及以下电压等 级变电站宜配置 1 个紧急报警按钮。

（8）声光报警器监控室及围墙四周应配置声光报警器，二次设备室、开关室、GIS 室宜配置声光报警器。

七、摄像机设备配置说明

（1）枪型摄像机

1）可在变电站大门外，正对门禁系统读卡器位置，布置 1 台红外枪型摄像 机；变电站大门入口处宜配置 1 台固定摄像机， 用于大门出入车辆号牌监测。

2）在屏柜排列密集且其它摄像头未覆盖的区域宜布置固定枪型摄像机。

（2）球型摄像机

1）变电站围墙四周每个转角各配置 1 台红外高清球型摄像机，用于围墙周 界防入侵监控；

2）主控制室：每个小室 1～2 台球型摄像机；

3）继电器室、二次设备室及通信机房：每个小室 1～~2 台球型摄像机，根 据需要可选配轨道摄像机；

4）电容器/电抗器室：每个房间宜配置 2～3 台球型摄像机；

5）站用变/接地变室：每个房间宜配置 1～2 台球型摄像机；

6）电缆夹层： 出入口宜各配置 1 台球型摄像机。

（3）云台摄像机

在主变压器室、主变压器场区、配电装置场区配置较多。一般与球形摄像机配合使用。

1）330kV 及以下主变，每台主变宜配置 1～2 台球型摄像机或云台摄像机；

2）500kV、750kV 主变，每台主变宜配置 3～5 台球型摄像机或云台摄像机；

3）330kV 及以下室外配电装置场区,每 2 个间隔宜配置 1～2 台球型摄像机 或云台摄像机；

4）500kV、750kV 室外配电装置场区,每个间隔宜配置 1～2 台球型摄像机或 云台摄像机。

（4）全景摄像机

220kV 以上电压等级变电站宜配置 1～3 台全景摄像机，220kV 以下电压等 级变电站宜配置 1～2 台全景摄像机，用于站内环境监视和设备区全景监视；全 户内站按实际情况选配。

八、智能运维模式的应用案例

目前，35～750kV 变电站无人值守与集中监控的智能运维模式已经在一些地区得到了广泛应用。例如，某电力公司采用了智能运维模式后，实现了对多个变电站的集中监控和管理。通过安装传感器和监测设备，实现了对设备运行状态的实时监测和数据采集。同时，利用大数据分析和人工智能技术，对设备进行了智能诊断和提前预警，有效地提高了设备的可靠性和稳定性，降低了运维成本。

审核编辑 黄宇