變電站設備異常發熱診斷監測系統的研究

變電站設備異常發熱診斷監測系統的研究

文/劉劍峰　溫晶晶

本文作者根據多年以來工作實際經驗，對變電站設備異常發熱診斷監測系統的研究分析，闡述了這一研究方法的實施辦法，以便和同行交流與切磋。

【關鍵詞】診斷監測系統 變電站 異常發熱  

1 變電站設備異常發熱診斷監測系統概述

電力部門目前溫度測量方法主要有人工測量和有線測量。這些方法的缺點和不足是：首先，人工測量具有很大的危險性，因為這些被測的設備和場所都是高壓、高空、不易接觸的，很容易造成對測量人員的傷害。因此單靠人工巡檢，無法消除發熱事故隱患，成為高壓設備安全運行的監測盲區。其次，有線測量雖然避免了對測量人員的傷害，但是由于有線測量的方法是通過線路來傳輸測量數據，煩冗雜亂的設備線路使安裝相當繁瑣，測量的靈活性大大降低，線路一旦鋪設難以更改，且成本也相對較高隨著無線傳感器技術的發展和應用 ,基于無線測溫系統是目前世界上最先進、最有效的溫度在線監測系統。

現今變電站自動化程度的提高和自動化技術的推廣，無人值班變電站越來越多。無人值班變電站一般具有變電站綜合自動化系統、微機防誤閉鎖系統、防火防盜系統（遙視）。而對于一次設備的重要部位，如隔離開關觸點、母線街頭的溫度自動實時監控，至今還沒有完全實現。電氣設備接點發熱又是變電站安全運行的較大隱患。因此變電站無線測溫系統經由計算機軟件監控并建立資料數據庫，可以將設備測溫數據實時顯示在電腦屏幕上，并可以在任意時間內向有關部門提供變電站一次設備溫度情況，同時為變電檢修部門提供大量參考數據，為變電檢修部門科學合理的制定設備檢修計劃，為變電站供用電管理的應變能力提供了有效的幫助。

2 變電站設備異常發熱診斷監測系統技術內容

2.1 現場數據采集功能實現:

現場數據采集終端，根據用戶的需求安裝到需要測溫的設備上，例如：刀閘、母線、開 關柜、變壓器、電纜溝等電力設備。通過特定協議將終端數據打包實時上傳到現場數據管理機，最后通過 TCP 協議經由電力公司內部網絡或其他通道傳輸到服務器，由服務器數據采集軟件過濾出相同協議的數據包并解析轉換寫入數據庫。

2.2 智能通訊終端

現場終端傳入現場數據管理機，測溫終端單片機采用的射頻芯片為美國 TI 公司的CC1100 芯片，并且對測溫終端所發射的無線信號的屬性會進行定義（特制無線信號的屬性），當定義一個信號屬性后，有 1/400 的機率會與之相匹配。采集的數據打包通過特定的數據格式和工業信道將頻率發送出去。

2.3 通訊層實現

數據安全是通訊中的一個關鍵點，測溫系統的數據通訊分為三部分：

（1）第一部分為現場終端傳入現場數據管理機，測溫終端單片機，將采集的數據打包通過特定的工業信道將頻率發送出去。

（2）第二部分現場數據管理機將指定頻率的數據收集起來，通過電力公司內網或內部通道數據傳輸到服務器。

（3）第三部分，服務器數據采集軟件將現場管理機送達的數據進行過濾數據包，正確數據將被指定協議進行解析，解析錯誤的數據將被拋棄，安全解析后的數據方可存儲到數據庫。

2.4 系統主應用軟件功能實現

主站軟件系統在以計算機網絡系統硬件平臺和以系統數據庫為核心的軟件平臺上建設，平臺配置滿足系統功能和性能的要求，能切實保障系統運行的實時性、可靠性、穩定性和安全性，設備均采用標準化設備，保證開放性能，能夠滿足不斷優化、平滑升級和投資保護的需要。

    系統按功能劃分可分為接線圖管理、接線圖顯示、傳感器管理、溫度設備管理、溫度數據統計、溫度數據分析、溫度報警級別管理、溫度報警類別管理、溫度報警參數管理、溫度報警日志管理。各個模塊根據變電站測溫業務緊密耦合在一起。

“大集中”就是將分布在變電站各個分支機構的業務數據及其他一些相關的數據實現集中。事實上，大集中是依靠科技手段，實現數據的集中和數據的整合，并通過對數據深層次的挖掘，對電力系統業務數據進行系統分析和評價，推動電力系統向決策科學化方向邁進，提高電力系統的管理水平和工作效率。數據集中通過若干標準函數調用為終端數據模塊和服務器端服務模塊提供開放接口。

2.5 接口設計實現

接口提供三種實現方式。MJ232 串口接入方式、RJ45 網口接入方式、2M 通道接入方式等等。

此接口實現用戶和本系統之間的交互操作，并且通過卡交易服務器屏蔽各種接入媒體的差異。

接入處理系統向交易服務器提交各項用戶請求，主要包括：查詢、充值請求信息輸入各項業務功能（例如查詢、修改密碼等）系統具有無線化、網絡化、微型化、智能化、多功能化的特點，結合先進的計算機技術、通訊技術和微電子技術，以嵌入式系統為核心，使用高精度的無線智能傳感器，通過多種可靠的通訊手段，實現功能強大、操作簡便、安全可靠、高性價比的實時監測、報警系統。

系統可采用無線、現場總線、以太網等多種通訊方式相結合，易于系統的擴展。同時無線設備的應用使安裝十分方便，而且系統更改也十分便利。測溫系統的成本相對較低。測量點和接收點無直接聯系，無絕緣問題，不受日照或其他光照影響。采用分層、分布、分散式結構。穩定可靠的智能傳感器。簡便可靠的報警方式。在線測量、實時監測。性能價格比高，免維護性能，可持續工作5-8 年。

3 結論

變電站設備異常發熱診斷監測系統具有良好的可伸縮性和可擴展性，可以根據業務增加磁盤陣列柜，便于擴充系統容量。系統實現了數據共享，方便上級領導統一管理。支持多通道數據遠傳，支持多協議通信。智能預警、告警，短信，聲音、報文多形式報警提供。集中部署，節省資源，方便統一調度，推進無人值班化變電站。獨特的數據分析，為設備損耗提供輔助決策信息。無線部署方式，使產品快速安裝，無影響變電站正常工作。良好的設計思想，一次設置，無需特殊維護。還可以增加通信前置機的個數，以便滿足實際通訊的需要。

依托先進的計算機技術，無線測溫系統建立了數據資料庫實現了 24h 實時在線監測系統，為無人值班的變電站提供了大量的運行檢修基礎數據，幫助運行人員分析，同時可以及時發現故障，把故障消除在萌芽狀態，提高設備的健康水平。

作者單位

國網井陘縣供電公司　河北省石家莊市  　050000