输变电智能巡检技术应用与展望 刘登

发表时间:2021/1/6   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:刘登
[导读] 摘要:近年来随着经济的发展,在电力企业中,设备的巡视检查是主要的日常工作。
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        摘要:近年来随着经济的发展,在电力企业中,设备的巡视检查是主要的日常工作。做好设备维护工作,才能保障电力系统的正常运行,保障人民用电安全和用电效率,同时,也使电力企业获得更多的经济效益。对输变电线路进行定时巡检,能够及时排查线路中的故障和隐患,保障输变电线路的安全,对电力企业有重要意义。
        关键词:输变电;智能巡检技术应用;展望
        引言
        随着城市现代化规模的不断扩大,人们对于电力的使用需求也随之扩大,无形中增加了电网生产运行管理的难度。为了能够有效的应对日益规模化以及扩大化的电力行业的发展需要,人们将目光转向智能化的电网输变电设备以及构建大数据状态检修体系中,通过构建电网输变电设备智能化以及状态检修体系不仅能够有效的提升我国输变电设备的整体利用率,还能够建立安全、清洁以及稳定的能源供应机制。
        1输变电线路巡检系统的设计原则
        ①设计要具有可靠性。在进行输变电线路巡检系统的设计时,要注意系统的可靠性。在设计时,要从硬件和软件两个方面进行考虑,保障计算机、电源和操作系统能够发挥应有的作用,让输变电线路巡检系统安全可靠。② 设计要具有先进性。输变电技术的更新发展要求输变电巡检系统不断进步,运用更加先进的技术来满足输变电巡检需要。目前,输变电巡检系统开始与GIS(地理信息系统)技术、无人机技术相结合,有效提高了输变电巡检系统的工作效果。③设计要具有扩展性。输变电巡检系统设计应当注意设计的扩展性。为了使输变电巡检系统能够长久满足巡检需求,应为巡检系统预留足够的接口,使其能够增加巡检区域,并应用新的巡检技术。还要让输变电巡检系统能够与其他电力部门进行数据互通,相互协调提高巡检工作的效果。
        2输变电智能巡检技术应用与展望
        2.1电缆的在线监测技术
        电缆在电网建设中不可或缺,电力工作者们常常对其进行局部放电监测与温度监测,来实时掌握电缆的运行状态。之所以要对电缆进行局部放电监测,是因为在电缆的实际生产与使用过程中,无法避免地会掺入一些杂质或残留少许气泡,使得一些区域出现局部放电。可采取超声波检测法、高频电流检测法以及超高频检测法等技术手段来准确掌握电缆的局部放电状况。而对电缆进行温度监测,则是为了更加准确地判断电缆的实际输电能力,通过对电缆外层温度的准确测量,精确计算出电缆线芯的实际温度,从而对电缆的输电能力作出更为合理的判断。分布型光纤测温系统由于具有高精度、长测距、强抗干扰性以及能够实现连续多点测温等显著优势,被广泛应用于电缆的温度监测中。
        2.2输变电线路探测技术
        为了使输变电巡检工作能够及时发现输变电线路中的问题与隐患,需要为输变电巡检系统添加线路探测技术,使输变电线路的巡检更加安全和准确,保障输变电线路的正常运行。在输变电巡检中应用的线路探测技术主要有图像检测技术、红外探测技术和激光雷达探测技术。①图像检测技术。图像检测技术主要通过无人机实现。检测用无人机安装了高清的拍摄设备,可以对输变电巡检位置进行拍摄,并将图片和视频文件储存下来或传输到地面控制中心的计算机中进行分析和处理。地面控制系统可以利用智能识别系统对图像进行识别,也可以利用人工对图像进行检测,判断图像中的输变电线路是否出现故障。无人机应当搭载时下较为先进的摄影设备,使图像更加清晰,提高图像检测的准确性。利用无人机拍摄输变电线路可以发现线路中出现的导线断股和杆塔变形等问题。②红外探测技术。红外线热感应技术能够对输变电线路进行温度检测,发现输变电线路中的不正常发热点,在线路和接头的故障检测上发挥了重要的作用。③激光雷达探测技术。利用激光雷达探测技术扫描输变电线路走廊,能够获得输变电线路的精确数据。将获取的数据与无人机拍摄的高清影像结合起来,就可以利用相关软件系统对输变电线路进行数字建模,准确分析线路故障和隐患的位置。


        2.3无人机杆塔精确巡检
        无人机杆塔巡检是通过无人机搭载高像素照相载荷,塔附近起飞,对杆塔各节点细节进行高精度拍摄取证,同时使用无人机的数据链系统,把可远传的可见、红外热像仪的信号传送到监视地面屏幕进行分析。实时监视和录像可同时进行,还可进行高清晰度的摄像,无人机飞回后进行图片分析;其中无人机可见光摄像机,应在天气睛朗时进行;若用红外热像仪,宜在早上日出前、傍晚日落后和阴天不下雨时,才能较好识别线路发热地点,同时通过发热点检查,可以发现从外观看不出来的隐患点。无人机搭载的自稳云台可以实现自动瞄准,一次成像,适合现场人员对输电线路进行精确对位和分析。
        2.4直升机智能巡检技术应用
        为了满足输电线路巡线工作的发展要求,直升机智能巡检技术随之应运而生,直升机智能巡检技术能够使输电线路巡线工作朝着精细化水平与自动化水平的方向发展。直升机智能巡检技术的应用主要表现在以下四个方面,第一个方面是借助于直升机智能巡检技术能够自动识别输电线路巡线的缺陷位置,智能诊断系统将会根据所定位的缺陷位置从而找到与之相对应的相关零部件,从而有针对性的开展缺陷修复工作;第二个方面是当工作人员对于需要巡检的位置进行定位之后,直升机智能巡检技术将会根据目标位置以及任务目标从而定位进行跟踪记录,并将跟踪情况反馈至数据后台;第三个方面是存储并记录巡线全过程中的全部信息,将其以智能视频数字化的形式呈现,大幅度的降低了数据解读难度,有效的提升了工作效率;第四个方面是与传统的巡检直升机相比,直升机智能巡检技术能够大幅度的提升巡检工作质量,提升巡检数据的精准高效性。
        2.5气体泄漏离线监测
        电力公司在输变电设备状态技术方面做了很大改革,近几年来逐步实行状态维修体制。以输变电设备运行中最容易发生的SF6气体泄漏为例,最先采用的离线监测方法是借助电子探测器,探测SF6气体是否出现泄漏,一旦发生泄漏,则根据所探测到的声信号对泄漏之处进行定位。该方法尽管能够检测到SF6气体是否发生泄漏,但是无法精确定位。基于传统方法的缺陷所在,上海电力公司采用了新式监测手段,通过运用激光成像技术,使SF6气体变得可视化,一旦SF6气体发生泄漏,视频上则呈现出“黑烟”图像,精确定位泄漏点。
        2.6优化状态检修体系中的重点环节
        状态检修工作的开展目的在于针对有缺陷的电网输变电设备能够以最短的时间、最高的工作效率完成检修工作,输变电设备状态评价作为状态检修体系中的重点环节,输变电设备状态评价准则的可实施性以及合理性将直接影响着状态检修工作的开展质量。为此,相关工作人员应当不定期的调整状态量初始值以及扣分值,确保个别设备的际运行状态能够与评价结果保持一致的状态。
        结语
        总之,在输变电设备的实际运行过程中,积极引入并应用输变电设备运行状态监测新技术,不仅能大幅降低人力、物力的损耗,提升输变电设备状态检测的实效性,还可提高电力工作者现场测试的安全性,充分保障一线电力检测人员的人身安全。我们相信,随着电网输变电设备的状态监测、故障诊断等的不断深化与完善,输变电设备运行状态监测新技术将在电网故障预测、诊断中发挥越来越重要的作用,为广大群众提供更为安全、高质、稳定的电能,推动电力行业的安全、健康以及长远发展。
        参考文献:
        [1]邢博宇,符传福,姚冬,陈川刚.输电线路运行状态预警和安全评估系统设计[J].电子设计工程,2019,27(24):75-78+83.
        [2]张建龙.输变电系统中变电运行故障及处理对策分析[J].黑龙江科学,2019,10(02):118-119.
        [3]赵瑞东,樊志超.高压输电线路监控系统设计与实现[J].电工技术,2018(24):96-98.
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