浅谈变电站红外测温管理系统应用的可行性

张代红 王赛波

(国网浙江省电力公司舟山供电公司，浙江舟山 316100）

浅谈变电站红外测温管理系统应用的可行性

张代红 王赛波

(国网浙江省电力公司舟山供电公司，浙江舟山 316100）

以红外测温为前提，介绍了测温管理系统的实施背景、方法及可行性，加强测温数据管理，提高红外测温效率，对减轻一线运维人员的工作负担具有积极的作用。

变电站；红外测温管理系统；发热；PDA

0 引言

在电力系统中，电力设备的安全与否直接关系着电网能否正常运行，工农业和居民生活用电是否稳定可靠。在电气设备事故中，由于绝缘物受热老化而引起的事故较多。基于此，准确掌握运行中的电气设备各部位的温度变化，对及时发现设备存在的缺陷、提高供电质量就显得至关重要。为了尽早、尽快地发现设备过热，应尽可能使用仪器仪表定期或不定期地测量运行中设备的温度，尤其是迎峰度夏期间，高温天气、高峰负荷时，更应多次开展测温工作。

1 测温方式

变电站常用的测温方式有以下几种:(1）直接裸露在外的设备，使用红外测温技术进行测温。(2）对无法直接测温的设备，如封闭式开关柜，采用贴示温蜡片的方式，当温度高于规定值时，蜡片变色，值班员通过巡视检查蜡片变色情况来发现发热点。(3）对于比较重要的无法观测到的场所，采用热电偶或数字温度传感器附着在触点上测量温度，信号上传到主控中心进行实时监控。这种方法安装过程繁琐复杂，需要在设备停运时才能实施。(4）采用远程红外测温仪。这种方法是近年来比较新的测温尝试，所需测温设备较多，费用较高，而且仪器容易坏，不易维护，目前未进行大规模使用。

在现有技术条件下，第一种方法最实用最普遍，其利用红外成像技术，通过对电气设备表面温度及其分布的测试、分析和判断，准确地发现电气设备运行中的异常和缺陷，从而预知设备运行状况。红外测温技术在现在的非GIS变电站和线路巡视测温中的应用十分广泛，也有着很好的效果。

2 红外测温具体工作方法

红外测温也是近年来国网公司推行的变电运维带电检测工作的重要内容之一，工作人员经过简单培训便可胜任。采用红外成像仪对设备进行测温时需要两人，一人操作一人监护，对所有裸露在外可以检测到的设备都需测温，重点对每个间隔的相关测温点进行扫描检测，主要包括输电线路导线连接处、变电设备各种引线接头，电流致热的隔离开关触头、断路器，电压致热的电压互感器、耦合电容器、避雷器，综合致热的电流互感器和涡流损耗致热的铁构件、蓄电池、二次回路及控制箱等。

以前的测温管理是粗放式的，测出温度异常升高点就进行记录并报相关缺陷，温度正常不做任何记录。随着近年来对测温管理要求的提高，为方便对设备的跟踪管理，要求对每一点测温值进行记录反馈，运维人员在测温完毕后还需要整理所有的测温记录，对图片或记录进行命名或做好标记，传输到电脑或相关生产管理系统中进行归档闭环。整理录入需要由运维人员另外花时间进行，正常计算机熟练水平人员进行操作时，比整个测温本身的时间要长。

3 测温管理系统的提出

红外测温工作只是变电站内常规的维护检查工作，其工作量只占了整个运维工作的一小部分。如果一个运维站管辖20个变电站，站与站之间的距离平均为0.5 h车程，要在1～2周内完成所有变电站的测温工作，并完成计划或非计划的停电检修及其他所有工作，工作量是相当大的。从单个变电站值班模式到集控站、操作站管理模式再到现在的运维站管理模式，变电站数量逐年上升，运维工作面在持续扩展，精益化等管理要求在不断推进，而运维人员的数量并没有增加，这就导致运维人员的工作量和工作难度成倍增长。在不降低管理质量的基础上减轻班组一线运维人员的负担已成为变电运维管理的一个重要课题。在这种背景下，建立测温管理系统，提高测温工作效率，对减轻一线运维人员的工作负担具有积极的作用。

4 测温管理系统的具体设想

红外测温系统最主要的功能是实现测温时相关数据的自动记录，不需要运维人员进行手工整理录入归档，并可根据具体数据对设备进行跟踪分析，有效地判断设备存在的外部缺陷和内部缺陷，并预测趋势，从而实现故障隐患的提早发现和及时处理。

测温管理系统是在常规红外测温和PDA标准化作业平台的基础上增加相应的设备进行应用管理的一个系统。测温时运维人员按照规定的路线进行，手持PDA终端者为监护人，持红外成像仪者为操作人。到每个点之后监护人先感应间隔名称(可通过PDA扫描二维码或射频卡的方法），跳出相关间隔所有测温点，点击其中一个测温点打开后，操作人对准相关设备进行实体测温，测完对画面进行确认，该数据自动传到PDA内，完成数据的记录。监护人可以实时在PDA中生产管理系统的测温模块内查看测温图片、数据等相关信息，若测温有问题，可通过不同颜色预先设置，判断是否进行跟踪或报缺陷。

测温管理系统包括硬件和软件两部分，硬件包括红外测温仪、PDA智能终端、通信设备。其中红外测温仪要集成通信模块，具有收发数据的功能，通过无线或数据线和TCP/IP网络通讯协议实现与PDA终端进行数据传输、云台控制。PDA智能终端为原来已经建立并应用的PDA标准化移动作业平台的手持终端设备，它可用相关软件对测温图像与数据进行处理，通过无线网络与电脑终端的生产管理系统进行数据传输与交换，该功能已用于实践，条件比较成熟。

软件部分采用模块化设计方式，以提高系统的可靠性、扩展性、及时性和兼容性。该软件涵盖整个测温数据库，能对测温图像及数据进行处理，部分功能植入生产管理系统，在相关的测温模块进行完善，在生产管理系统测温模块中开发相应功能，如测温计划、测温执行、测温报表、测温数据分析、测温缺陷汇报、测温模块维护等。(1）测温计划:根据年度、季度、月度等相关计划进行维护，并区分测温类型。(2）测温执行:根据计划形成测温工作，直接在模块中点击相关变电站进行操作，临时增加工作可点击“添加”按钮。(3）测温报表:以变电站为单位，对每一次测温形成一个报表。(4）测温数据分析:以测温点、间隔或变电站为单位形成图表，进行横向或纵向比对、数据分析。(5）测温缺陷汇报:根据测温结果，若有发热点，可点击该按钮，导入发热点，自动选择紧急缺陷、重要缺陷或一般缺陷，直接进行缺陷汇报，从而简化报缺流程，提高工作效率。(6）测温模块维护:1）对每个设备的每个测温点进行维护，如测温点名称、温度范围(高于相关温度用醒目颜色提示或直接发出报警，走相关缺陷流程）等。2）对测温计划进行维护，包括计划的周期、更改、新增等，点击“选择”“添加”或“删除”按钮进行。与测温相关的维护工作可从该模块进入，并应设置权限。

5 使用测温管理系统的成效

(1）提高工作效率。测温工作一般由两人进行，一人持红外成像仪进行测温操作，一人持PDA终端进行监护，并核对测温点的正确性。整个过程简单有效，省去了容易出错的整理记录的步骤，从而缩短了整个测温工作时间。(2）加强测温工作规范性。通过软硬件结合进行测温可以降低测温出错率，减少测温随意性。如有测温点遗漏，软件会给出相应的提示，从而防止漏测等情况发生。(3）对运维人员的测温工作进行监控。包括测温时间、测温地点都自动生成，如部分间隔或测温点漏测，该间隔内的数据就为空，可以根据统计结果来查询具体测温工作的开展情况。(4）自动反馈测温结果。运维人员无需进行人为分析，软件自动对测温结果进行反馈，并给出相应建议供运维人员参考。

6 结论

测温管理系统在电网测温领域的应用是可行的，但在应用之初会遇到以下问题:(1）在应用前，需要统计每个变电站内每个间隔的测温点并进行命名，在电脑端生产管理系统的测温模块中做好维护工作。对设备健康状况的分析都是基于具体的数据，所以基本数据的维护要做到位，并且不能出差错，否则有可能造成数据分析错误。(2）在初期应用过程中可能会出现数据传输时间较长或堵塞现象，需要对设备及程序不断进行调试或升级，使之达到最佳状态。(3）对测温人员的素质提出更高要求。测温者不但要熟练操作红外成像仪，还应熟悉整个测温管理系统和测温流程，这就对工作人员的运行维护能力和分析判断能力提出了更高的要求。运维人员应努力克服各种困难，提高测温水平及效率，深化测温管理工作，为变电运维精益化管理打下坚实的基础。

2014-10-23

张代红(1982—），女，浙江舟山人，技师，工程师，从事变电运维管理工作。