趙世巍

（永城煤電控股集團(tuán)有限公司供電分公司，河南永城 476600）

文章研究的電網(wǎng)智能網(wǎng)絡(luò)巡檢一體化系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測到變電站和架空電力線路的整體運行狀況，對架空電力線路通道內(nèi)環(huán)境、施工情況、漂浮物等各類影響安全運行的情況進(jìn)行實時監(jiān)控，且可以實時觀測架空電力線路導(dǎo)地線、絕緣子、金具及附件、桿塔上部情況有無異常，對變電站高壓開關(guān)柜內(nèi)各接頭溫度進(jìn)行實時監(jiān)測，能夠隨時發(fā)現(xiàn)是否存在異常情況，能夠有效保證對電網(wǎng)供電系統(tǒng)的實時監(jiān)控，節(jié)約了大量的人力勞動，減輕了巡檢人員的勞動強(qiáng)度，提高了勞動效率；能夠?qū)崟r掌握電網(wǎng)的安全運行情況，及時掌握異常情況并進(jìn)行處理，使安全管理更有效，更直接，確保變電站和架空電力線路安全可靠供電。

1 研究的必要性

1.1 架空電力線路智能巡檢必要性

以往對架空電力線路的巡視檢查主要是采用巡視人員徒步巡視方式進(jìn)行，面對電力線路路徑較長、周邊環(huán)境復(fù)雜等難點，尚未能有效克服，且巡檢質(zhì)量較差。架空電力線路大部分位于戶外，不可控因素較多，無論是臨時性施工、永久性施工、塌陷區(qū)的頻繁變化，還是各類漂浮物、彩板房等影響線路安全運行的情況，隨時都有可能對架空電力線路的安全運行構(gòu)成威脅。因此為了減少架空電力線路的人工巡檢工作量、提高巡檢質(zhì)量，研究采用電網(wǎng)智能網(wǎng)絡(luò)巡檢一體化系統(tǒng)利用無人機(jī)全方位無死角的精細(xì)化巡檢與遠(yuǎn)程視頻在線監(jiān)控裝置巡檢相結(jié)合的方式。不僅減少了人工巡檢的勞動量，而且提高了巡檢質(zhì)量，提高了工作效率，有效確保了架空電力線路的安全可靠運行。

1.2 變電站及線路導(dǎo)流接點無線測溫必要性

變電站內(nèi)高壓開關(guān)柜多為KYN28型中置式封閉開關(guān)柜，開關(guān)柜內(nèi)在大負(fù)荷情況下會產(chǎn)生熱量，由于一些開關(guān)柜位于封閉式房間內(nèi)部且未安裝有效降溫措施，往往會造成開關(guān)柜內(nèi)部溫度升高，一旦高壓開關(guān)柜的溫度過高，就會造成造成柜內(nèi)各類電氣設(shè)備損壞故障、絕緣降低等問題。架空電力線路位于戶外，常年累月風(fēng)吹日曬，各連接點會出現(xiàn)氧化，造成電阻值升高，引起接點發(fā)熱。所以，高壓開關(guān)柜內(nèi)及架空電力線路各連接接點的溫度實時監(jiān)控監(jiān)測非常重要。目前主要通過在開關(guān)柜內(nèi)各接頭粘貼測溫紙進(jìn)行監(jiān)測，如需了解是否發(fā)熱則需要停電查看。架空電力線路各接頭溫度則需要用測溫設(shè)備進(jìn)行測溫，均無法保證實時監(jiān)控各接頭溫度。為保證實時監(jiān)測設(shè)備及線路各接頭溫度，在高壓開關(guān)柜內(nèi)每個接點位置安裝一個無線溫度傳感器，在便于觀測的地點安裝無線測溫在線監(jiān)控顯示裝置，并可以實現(xiàn)溫度報警功能，還可以在手機(jī)端安裝實時監(jiān)控App，實時在線觀測溫度，按日、按月、按年自主形成溫度曲線圖便于對比，真正實現(xiàn)了高壓設(shè)備溫度的便捷實時監(jiān)控。

2 電網(wǎng)智能網(wǎng)絡(luò)巡檢一體化系統(tǒng)實際應(yīng)用

2.1 架空電力線路智能巡檢現(xiàn)場實際應(yīng)用

2.1.1 架空電力線路遠(yuǎn)程視頻在線監(jiān)測裝置的應(yīng)用

架空電力線路遠(yuǎn)程視頻在線監(jiān)測裝置的應(yīng)用，可以實現(xiàn)架空電力線路的24h 實時在線監(jiān)控，可在后臺任意設(shè)置時間進(jìn)行抓拍現(xiàn)場照片。該裝置的電源采用太陽能板+蓄電池供電，即使出現(xiàn)陰雨天氣也可保證15天持續(xù)使用。該裝置具備AI 智能分析功能，在線監(jiān)控裝置一旦發(fā)現(xiàn)截取監(jiān)控畫面內(nèi)出現(xiàn)機(jī)械車輛、施工等異常情況，裝置會通過圈定截取畫面與以往畫面進(jìn)行智能分析比照，智能分析變化情況，利用在線監(jiān)測裝置配備的警報器進(jìn)行實時報警提示，對現(xiàn)場各類違規(guī)作業(yè)人員起到及時的提醒作用。在線監(jiān)控裝置的自身發(fā)射裝置是基于現(xiàn)代4G 無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，實時將監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇⒑玫暮笈_控制中心，后臺控制中心具備監(jiān)控數(shù)據(jù)分析功能，運維人員通過PC 端或者手機(jī)客戶端實時調(diào)取數(shù)據(jù)、查看現(xiàn)場情況，實現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻巡檢。系統(tǒng)可以大量保存各類信息數(shù)據(jù)，對每個基點存在違章信息進(jìn)行匯總分析，有利于運行管理部門進(jìn)行針對性整改。圖1為架空電力線路遠(yuǎn)程視頻在線監(jiān)測裝置現(xiàn)場圖片。

圖1 架空電力線路遠(yuǎn)程視頻在線監(jiān)測裝置現(xiàn)場圖片

2.1.2 架空電力線路無人機(jī)精細(xì)化巡檢的應(yīng)用

無人機(jī)自身具有攜帶方便、操作簡單、反應(yīng)迅速、載荷豐富、任務(wù)用途廣泛、起飛降落對環(huán)境要求低、可自主飛行等優(yōu)勢。將無人機(jī)應(yīng)用到電力線路巡檢方面可大大提高電力線路維護(hù)和檢修的速度和效率，確保電力線路運行安全。采用無人機(jī)進(jìn)行常規(guī)電力線路巡視檢查，可降低勞動強(qiáng)度，提高巡線人員的安全性，且無人機(jī)巡線速度快、應(yīng)急迅速、能及時發(fā)現(xiàn)缺陷、提供信息。

利用無人機(jī)巡檢架空電力線路，可以近距離、多角度地對架空電力線路中的絕緣子、導(dǎo)地線以及金具等設(shè)備進(jìn)行觀察，不會受到地形限制，提高線路巡檢效率，減少了人工作業(yè)風(fēng)險；可快速高效地對可疑故障點進(jìn)行排查，及時發(fā)現(xiàn)故障點，有效減少登塔高空作業(yè)；創(chuàng)建線路桿塔精細(xì)坐標(biāo)，建立線路激光點云數(shù)據(jù)；可自主創(chuàng)建飛行巡視路線，實現(xiàn)巡視路線最優(yōu)化。具備RTK（實時動態(tài)）功能，能夠從多角度、多層次對線路運行工況進(jìn)行采集分析，實現(xiàn)360°立體化巡視。攜帶高可見光、紅外測溫設(shè)備對線路進(jìn)行全天候測溫。適應(yīng)全地域巡視，特別對塌陷區(qū)淹水區(qū)域可實現(xiàn)定點精準(zhǔn)化巡視。搭載警報器喊話功能，在發(fā)現(xiàn)有施工威脅情況時可以喊話警告。圖2為無人機(jī)巡檢架空電力線路現(xiàn)場。

圖2 無人機(jī)巡檢架空電力線路現(xiàn)場

2.2 變電站及線路導(dǎo)流接點無線測溫實際應(yīng)用

2.2.1 變電站導(dǎo)流接點無線測溫現(xiàn)場實際應(yīng)用

變電站開關(guān)柜內(nèi)及架空電力線路各接頭（包含電纜接頭）安裝無線測溫裝置。高壓開關(guān)柜是指用于電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、電能轉(zhuǎn)換和消耗中起通斷、控制或保護(hù)等作用的電氣設(shè)備高壓開關(guān)柜由于內(nèi)部電流電阻的作用會產(chǎn)生電阻熱，在炎熱高溫的夏季或者散熱較差的封閉環(huán)境下常常會出現(xiàn)高壓開關(guān)柜溫度較高的狀況，一旦高壓開關(guān)柜的溫度過高，則十分容易造成電氣設(shè)備損壞故障等問題。同樣架空電力線路（包含電纜接頭）亦存在此類情況。所以，實時掌控高壓開關(guān)柜內(nèi)及架空電力線路（包含電纜接頭）各接頭的溫度是十分必要的。

為保證實時監(jiān)測設(shè)備及線路各接頭溫度，永煤供電分公司特引進(jìn)無線測溫裝置。高壓開關(guān)柜內(nèi)，只需要在各接頭位置安裝一個無線溫度傳感器，使用硅鋼制作綁扎帶固定牢靠。圖3為變電站無線測溫裝置現(xiàn)場安裝。在便于觀測的地點安裝無線測溫在線監(jiān)控顯示裝置，裝置所在設(shè)備通電電流為5A，可實時顯示溫度，并可實現(xiàn)溫度報警功能。還可以在手機(jī)端安裝實時監(jiān)控App，實時在線觀測溫度。App 可以按日、按月、按年自主形成溫度曲線圖便于對比，真正實現(xiàn)了高壓設(shè)備溫度的便捷實時監(jiān)控。圖4為變電站無線測溫在線監(jiān)控實時監(jiān)測。

圖3 變電站無線測溫裝置現(xiàn)場安裝

圖4 變電站無線測溫在線監(jiān)控實時監(jiān)測

2.2.2 電力線路導(dǎo)流接點無線測溫現(xiàn)場實際應(yīng)用

電力輸電線路導(dǎo)流接點測溫裝置由若干監(jiān)測子站和服務(wù)器組成。其中，監(jiān)測子站部署在電力桿塔上，其自身又由監(jiān)測子站主機(jī)和一系列數(shù)據(jù)采集單元等組成。監(jiān)測子站主機(jī)內(nèi)置GPRS/4G 網(wǎng)絡(luò)通信模塊、充電控制器等，監(jiān)測子站負(fù)責(zé)從各采集單元接收數(shù)據(jù)，并將其通過GPRS/3G 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給遠(yuǎn)程服務(wù)器，實現(xiàn)對輸電線路的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)情況實時監(jiān)測，大幅提升電力輸電線路在線監(jiān)測的精準(zhǔn)性以及決策處置的智能化水平。如圖5所示。

圖5 電力線路無線測溫在線監(jiān)控實時監(jiān)測

3 結(jié)語

智能網(wǎng)絡(luò)巡檢一體化系統(tǒng)的應(yīng)用結(jié)合了現(xiàn)階段國內(nèi)外監(jiān)控監(jiān)測的新型設(shè)備，充分發(fā)揮了大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)勢，提高了輸電線路、變配電設(shè)備的遠(yuǎn)距離巡檢性能，不僅提高了各類巡檢的質(zhì)量及準(zhǔn)確性，而且大大節(jié)省了物力、人力，提高了工作效率，確保了電網(wǎng)各類設(shè)備的運行安全。