过温红外远程在线监控系统在变电站的应用

郭杰　赵志山

摘 要 现代电力的工业向超大容量以及高电压等级方向发展，这对电力设备的状态检修方面提出更高要求。作为一门新技术的红外成像技术，其对电力设备的运行状态检测方面存在较大优势。在对设备热状态进行成像方面具有直观、快速等优点。本文探讨了电气设备过温红外远程在线检测系统在变电站的应用。

【关键词】电气设备 过温红外远程 在线检测 变电站 应用

随着我国经济建设的不断发展，用电需求也在日益增加，同时对变电站运行安全性可靠性提出更高的要求。我们设计方案采用模块化集成的设计理念，根据电力行业规程，提出一揽子解决问题的方案，不仅仅作为独立的红外热像在线监测系统，而且作为一个信息化建设的组成部分具有与数据库系统的开放性接口，具有很强的可拓展性，可不断实现新技术、新设备扩展，与其它系统有较强兼容性。

1 电气设备过温红外远程在线检测系统概述

红外成像在电力设备的运行状态检测方面，利用电力设备热状态的分布范围，作为诊断电气设备是否具有较好的运行状态的依据。

变电站监测系统是由监测器、监控工作站、网络集线器连接组成，实现对变电站内的电气设备定时或时地进行测温检测，并可实现全天候不间断的保安监视。监测中心通常由监测服务器、数据库、控制台、监视屏、海量数据存储器、打印机、网络集线器等组成，系统的设备配置可根据需求增减。监测中心实现对所属变电站的电气设备和保安进行实时或定时监测。监测服务器用于采集各变电站的监测数据，远程监控变电站工作站，提供监测数据和报告。监测服务器可根据需求采用集群或双工配置。数据库记录所有区域变电站监测数据，以便检索和查询； 海量数据存储器保存历史监测数据； 监控系统控制台对监控中心的运营监测任务进行管理； 监视屏可实时或定时显示所有监测场景。

在线式红外监控系统采用先进的红外技术，通过先进的红外技术对变电站现场各种设备（主变压器、GIS组合电器、高压开关柜、主控室等）表面辐射的红外光像进行非接触、远距离热成像检测，不受电场干扰，完全满足变电站电力设备监控和现场的无人值守。同时为变电站定期巡检、排查异常提供指导依据，大大提高变电站巡检工作时效性，节约成本，是电力系统巡检技术发展趋势。

1.1 操作简单，功能强大

功能强大的分析软件，自动形成报告输出，多种格式可选。

红外热像仪配有带预置位高速云台。通过控制云台可以使红外热像仪扫描整个变电站厂区的设备。显示器全屏幕任意点测温，具有伪彩色显示，用户可以自定义点、线、面实时显示温度及时间趋势图，最高温自动跟踪，并能设定温度报警。

安装有红外热像在线监测系统软件的监测客户终端能够通过局域网实现对前台红外监测系统的控制和检测功能，MIS网上任一用户可根据权限实现现场热像图谱的快速切换、实现远程网络控制，自、手动实现视场内热故障搜寻。

1.2 结构紧凑、设计优良，扩展性好

红外热像仪采用IR217型网络通讯接口，可以电动调焦、自动环境温度补偿，配有全密封外壳能防雨、防尘，保证室外环境长期正常工作。

红外镜头焦距可根据现场环境和被检测设备距离、大小进行选择并具有电动调焦功能。系统开发软件采用VC6.0、PB7.0等流行语言，网络基于TCP/IP协议，可移植性强，适应不同网络要求。该系统不仅仅作为独立的红外热像在线监测系统，而且作为一个信息化建设的组成部分具有与数据库系统的开放性接口，本系统具有很强的可拓展性。可不断实现新技术、新设备扩展，与其它系统有较强兼容性。

1.3 卓越的图像传输和数据储存

温度信息的数据图像存储，可以进行后期温度分析及报表生成提供设备温度信息。从监控点到主机的实时网络数字图像传输。图像信号不受现场电磁场干扰，图像传送实时性、可靠性高。可视化界面，操作控制一目了然。

2 过温红外远程在线检测系统在变电站的应用

目前，变电站巡检人员采用红外测温技术进行巡检的设备主要有两类：一类是手持式红外热像仪；另一类则为远程在线式红外热像仪。传统手持式红外测温仪已远远不能满足需求现状。现在迫切需要这种远距离、可大面积快速扫描成像、能够兼容电力相关系统并可安全、可靠、准确而高效地发现电气设备热缺陷的智能在线监测系统。

红外热成像变电站监测系统采用了分级监测管理系统架构和模块化设计，大大提高了系统的可靠性、实时性 、扩展性 、兼容性。变电站检测系统是由检测器、 监控工作站、 网络集线器连接组成，实现对变电站设备定时或时地进行测温监测，并可实现全天候不间断的保安监视。红外线成像仪对诊断电力设备的热故障隐患具有效率高、判断准确、图像直观、安全可靠 、非接触测温、 不受电磁干扰、 探测距离远和监测速度快等特点，克服了定期计划检修的盲目性，具有很高的安全性与经济价值。

随着智能电网建设的不断推进，这种智能的红外在线监测系统将逐渐替代手持式测温设备，并最终应用到每一座无人值守变电站中。 过温红外预警系统建成后，实现了变电站一次设备温度情况自动巡检，并按预先设定的预警值发出声音报警信号， 使运行人员或通过值班监控人员能及时采取相应的措施，用减少负荷或改变系统运行方式等手段，确保设备运行的安全，提高运行人员对设备缺陷的识别能力和预见性。系统在完成除预先设计的自动巡检、自动预警、远程控制、远程监视以及告警等功能外，更进一步提供了后续数据处理及分析的功能。

综上所述，红外线成像仪对诊断电力设备的热故障隐患具有效率高、判断准确、图像直观、安全可靠、非接触测温、不受电磁干扰、探测距离远和监测速度快等特点，克服了定期计划检修的盲目性，具有很高的安全性与经济价值。变电站远程红外热成像及温度安全在线检测系统在电力行业的投入使用，将变电站监测推向全面化，使变电站无人值守成为了可能。

参考文献

[1]付家才，刘绍东，郭松林.电容性电器设备介质损耗角实时测量方法[J].电测与仪表，2007（05）.

[2]邓国明.电气设备过温红外远程在线监测系统在变电站的应用[J.激光与红外，2010（11）.

作者单位

国网冀北电力有限公司廊坊供电公司 河北省廊坊市 065000