变电站设备异常发热诊断监测系统的研究

刘剑峰　温晶晶

摘 要 本文作者根据多年以来工作实际经验，对变电站设备异常发热诊断监测系统的研究分析，阐述了这一研究方法的实施办法，以便和同行交流与切磋。

【关键词】诊断监测系统 变电站 异常发热

1 变电站设备异常发热诊断监测系统概述

电力部门目前温度测量方法主要有人工测量和有线测量。这些方法的缺点和不足是：首先，人工测量具有很大的危险性，因为这些被测的设备和场所都是高压、高空、不易接触的，很容易造成对测量人员的伤害。因此单靠人工巡检，无法消除发热事故隐患，成为高压设备安全运行的监测盲区。其次，有线测量虽然避免了对测量人员的伤害，但是由于有线测量的方法是通过线路来传输测量数据，烦冗杂乱的设备线路使安装相当繁琐，测量的灵活性大大降低，线路一旦铺设难以更改，且成本也相对较高随着无线传感器技术的发展和应用，基于无线测温系统是目前世界上最先进、最有效的温度在线监测系统。

现今变电站自动化程度的提高和自动化技术的推广，无人值班变电站越来越多。无人值班变电站一般具有变电站综合自动化系统、微机防误闭锁系统、防火防盗系统（遥视）。而对于一次设备的重要部位，如隔离开关触点、母线街头的温度自动实时监控，至今还没有完全实现。电气设备接点发热又是变电站安全运行的较大隐患。因此变电站无线测温系统经由计算机软件监控并建立资料数据库，可以将设备测温数据实时显示在电脑屏幕上，并可以在任意时间内向有关部门提供变电站一次设备温度情况，同时为变电检修部门提供大量参考数据，为变电检修部门科学合理的制定设备检修计划，为变电站供用电管理的应变能力提供了有效的帮助。

2 变电站设备异常发热诊断监测系统技术内容

2.1 现场数据采集功能实现：

现场数据采集终端，根据用户的需求安装到需要测温的设备上，例如：刀闸、母线、开 关柜、变压器、电缆沟等电力设备。通过特定协议将终端数据打包实时上传到现场数据管理机，最后通过TCP协议经由电力公司内部网络或其他通道传输到服务器，由服务器数据采集软件过滤出相同协议的数据包并解析转换写入数据库。

2.2 智能通讯终端

现场终端传入现场数据管理机，测温终端单片机采用的射频芯片为美国TI公司的CC1100芯片，并且对测温终端所发射的无线信号的属性会进行定义（特制无线信号的属性），当定义一个信号属性后，有1/400的机率会与之相匹配。采集的数据打包通过特定的数据格式和工业信道将频率发送出去。

2.3 通讯层实现

数据安全是通讯中的一个关键点，测温系统的数据通讯分为三部分：

（1）第一部分为现场终端传入现场数据管理机，测温终端单片机，将采集的数据打包通过特定的工业信道将频率发送出去。

（2）第二部分现场数据管理机将指定频率的数据收集起来，通过电力公司内网或内部通道数据传输到服务器。

（3）第三部分，服务器数据采集软件将现场管理机送达的数据进行过滤数据包，正确数据将被指定协议进行解析，解析错误的数据将被抛弃，安全解析后的数据方可存储到数据库。

2.4 系统主应用软件功能实现

主站软件系统在以计算机网络系统硬件平台和以系统数据库为核心的软件平台上建设，平台配置满足系统功能和性能的要求，能切实保障系统运行的实时性、可靠性、稳定性和安全性，设备均采用标准化设备，保证开放性能，能够满足不断优化、平滑升级和投资保护的需要。

系统按功能划分可分为接线图管理、接线图显示、传感器管理、温度设备管理、温度数据统计、温度数据分析、温度报警级别管理、温度报警类别管理、温度报警参数管理、温度报警日志管理。各个模块根据变电站测温业务紧密耦合在一起。

“大集中”就是将分布在变电站各个分支机构的业务数据及其他一些相关的数据实现集中。事实上，大集中是依靠科技手段，实现数据的集中和数据的整合，并通过对数据深层次的挖掘，对电力系统业务数据进行系统分析和评价，推动电力系统向决策科学化方向迈进，提高电力系统的管理水平和工作效率。数据集中通过若干标准函数调用为终端数据模块和服务器端服务模块提供开放接口。

2.5 接口设计实现

接口提供三种实现方式。MJ232串口接入方式、RJ45网口接入方式、2M通道接入方式等等。

此接口实现用户和本系统之间的交互操作，并且通过卡交易服务器屏蔽各种接入媒体的差异。

接入处理系统向交易服务器提交各项用户请求，主要包括：查询、充值请求信息输入各项业务功能（例如查询、修改密码等）

系统具有无线化、网络化、微型化、智能化、多功能化的特点，结合先进的计算机技术、通讯技术和微电子技术，以嵌入式系统为核心，使用高精度的无线智能传感器，通过多种可靠的通讯手段，实现功能强大、操作简便、安全可靠、高性价比的实时监测、报警系统。

系统可采用无线、现场总线、以太网等多种通讯方式相结合，易于系统的扩展。同时无线设备的应用使安装十分方便，而且系统更改也十分便利。测温系统的成本相对较低。测量点和接收点无直接联系，无绝缘问题，不受日照或其他光照影响。采用分层、分布、分散式结构。稳定可靠的智能传感器。简便可靠的报警方式。在线测量、实时监测。性能价格比高，免维护性能，可持续工作5-8年。

3 结论

变电站设备异常发热诊断监测系统具有良好的可伸缩性和可扩展性，可以根据业务增加磁盘阵列柜，便于扩充系统容量。系统实现了数据共享，方便上级领导统一管理。支持多通道数据远传，支持多协议通信。智能预警、告警，短信，声音、报文多形式报警提供。集中部署，节省资源，方便统一调度，推进无人值班化变电站。独特的数据分析，为设备损耗提供辅助决策信息。无线部署方式，使产品快速安装，无影响变电站正常工作。良好的设计思想，一次设置，无需特殊维护。还可以增加通信前置机的个数，以便满足实际通讯的需要。

依托先进的计算机技术，无线测温系统建立了数据资料库实现了24h实时在线监测系统，为无人值班的变电站提供了大量的运行检修基础数据，帮助运行人员分析，同时可以及时发现故障，把故障消除在萌芽状态，提高设备的健康水平。

作者单位

国网井陉县供电公司 河北省井陉县 050000endprint