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換流站紅外智能巡檢監控系統

發(fā)布時(shí)間:2021/07/20 瀏覽數量:6943
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換流站是直流輸電工程中直流和交流進(jìn)行相互能量轉換的系統,除有交流場(chǎng)等與交流換流站相同的設備外,直流換流站還有以下特有設備:換流器、換流變壓器、交直流濾波器和無(wú)功補償設備、平波電抗器。


普通的在線(xiàn)式紅外監控系統,一般將紅外熱像儀安裝在云臺裝置上,由后臺控制系統通過(guò)云臺裝置控制紅外熱像儀巡航掃描整個(gè)被監控區域。在紅外熱像儀巡航掃描過(guò)程中,取全屏最高溫或某區域取最高溫來(lái)實(shí)現設備的溫度檢測,最終實(shí)現設備工作溫度監控。


這種監測方法依賴(lài)于云臺裝置的預置位參數和轉角參數,被監控目標位置確定的精度取決于云臺裝置的轉角精度。然而云臺裝置的轉動(dòng)是由電動(dòng)機驅動(dòng)機齒輪傳動(dòng)系統實(shí)現的,齒輪系統的傳動(dòng)誤差以及交流電頻率的波動(dòng)變化導致云臺裝置的預置位精度和轉角精度有限,一般的云臺預置位精度參數都是小于等于1.5°。這樣的誤差會(huì )導致在距離紅外熱像儀20米外的設備在調用預置位參數和轉角參數時(shí)在圖像的空間位置上產(chǎn)生0.5米的誤差,如此而獲得設備工作溫度與設備真正工作溫度將存在較大的偏差,從而產(chǎn)生異常測溫信息,嚴重誤報的會(huì )造成不必要的經(jīng)濟損失。


隨著(zhù)現代電力工業(yè)向著(zhù)高電壓等級,超大容量的發(fā)展,為保證電力生產(chǎn)安全高效運行,對電力設備狀態(tài)檢修提出了更高的要求。由于狀態(tài)檢修主要依賴(lài)于對運行中設備的狀態(tài)檢測以及在線(xiàn)監測手段,所以,電力設備運行狀態(tài)檢測和在線(xiàn)監測在電力安全生產(chǎn)中始終起著(zhù)重要的作用。紅外成像技術(shù)作為一門(mén)新技術(shù),在電力設備運行狀態(tài)檢測中有著(zhù)無(wú)比的優(yōu)越性。紅外成像是以設備的熱狀態(tài)分布為依據對設備運行狀態(tài)良好與否進(jìn)行診斷,它具有不停運、不接觸、遠距離、快速、直觀(guān)地對設備的熱狀態(tài)進(jìn)行成像。由于設備的熱像圖是設備運行狀態(tài)下熱狀態(tài)及其溫度分布的真實(shí)描寫(xiě),而電力設備在運行狀態(tài)下的熱分布正常與否是判斷設備狀態(tài)良好與否的一個(gè)重要特征。因此采用紅外成像技術(shù)可以通過(guò)對設備熱像圖的分析來(lái)診斷設備的狀態(tài)及其隱患缺陷。


由于普通的紅外熱成像遠程檢測大都停留在人工操作檢測,對存儲的熱圖像往往停留在后臺PC機上的分析診斷,只能是間斷性的分析控制,不能對熱分布場(chǎng)實(shí)時(shí)監控和診斷熱像的故障性質(zhì)等操作,這往往會(huì )造成監視延誤而引起比較大財產(chǎn)損失。另外對某些特殊場(chǎng)合如無(wú)人職守換流站運行設備的熱狀態(tài)檢測,若是人工操作的紅外設備,往往會(huì )造成人們勞動(dòng)強度的提升及診斷不及時(shí)等缺陷??傊?,目前的紅外熱成像儀雖在熱像處理技術(shù)上不斷改進(jìn)提高,但始終仍需要人為加以控制操作,這仍未減輕人們的工作方便性和控制實(shí)時(shí)性。在此基礎背景下,人們強烈希望能出現一種可以遠程控制的智能化的紅外熱像監控診斷系統,以實(shí)現對紅外圖像的遠程控制操作。


在傳統的采用人工巡檢的基礎上,是通過(guò)運行人員的遠程巡視來(lái)掌握設備的運行狀態(tài)。人的自覺(jué)性、行政手段、運行經(jīng)驗及現場(chǎng)實(shí)證構成了目前換流站設備巡視管理的四大要素?;谏鲜鏊膫€(gè)基本要素,供電企業(yè)根據自身特點(diǎn)已建立并實(shí)施了一系列諸如設備巡視、運行分析、設備缺陷管理等規章制度,在很大程度上保證了電力企業(yè)的安全生產(chǎn),但同時(shí)也暴露出了許多難以克服的問(wèn)題:


工作強度大:一座普通的換流站大約有1200個(gè)需要進(jìn)行溫度監測的設備,如果人工測量,2個(gè)巡檢人員1天內也無(wú)法完全檢測一次,要達到定時(shí)檢測基本不可能。自覺(jué)性問(wèn)題:由于缺少有效的監督機制,設備巡視到位率、工作質(zhì)量高低等都無(wú)法得到保證。運作問(wèn)題:管理工作的復雜性、人員考核的完整性和有效性、具體操作的隨意性和規范性等,都直接或間接地造成了較高的操作費用。衡量尺度問(wèn)題:運行經(jīng)驗是確保電力設備安全運行的一種技術(shù)能力,不同的人采用不同的設備在不同時(shí)段對同一設備的工作狀態(tài)衡量是有非常大的差異.原始數據積累問(wèn)題:在沒(méi)有本系統的情況下,不同單位,不同設備采集的熱圖存儲管理是相對混亂的,難以對故障判斷提供有效的參考依據。


如下為電力監控系統構架


另外對某些特殊場(chǎng)合如換流站閥廳設備的熱狀態(tài)監測,無(wú)法使用人工操作的紅外設備,往往會(huì )造成勞動(dòng)強度的提升及診斷不及時(shí)等缺陷。隨著(zhù)人工智能的發(fā)展和新型傳感器、計算機技術(shù)、信息處理技術(shù)的融和,特別是高電壓絕緣在線(xiàn)監測技術(shù)、紅外熱成像技術(shù)的發(fā)展,使得換流站在不停電的情況下,自動(dòng)安全檢測成為可能,因此在線(xiàn)監測的應用為高電壓設備的狀態(tài)檢修、安全運行監測及換流站等工作提供理想的手段,新的《帶電設備紅外診斷應用規范》也專(zhuān)門(mén)對在線(xiàn)型熱像儀提出了要求。


換流站作為電力系統的重要環(huán)節,對安全性有著(zhù)非常高的要求,其中安全性涉及設備的運行安全和人員生命安全。目前,換流站事故時(shí)有發(fā)生,主要包括設備發(fā)生故障和人身傷亡事故兩種。在這些事故發(fā)生之后尋找原因都能看出是因為設備運行異常狀態(tài)沒(méi)能及時(shí)發(fā)現或人員對設備操作時(shí)因疏忽大意而進(jìn)入危險區域而引起的。因此需要研發(fā)一套換流站安全區域監控與自動(dòng)巡檢系統。將能改變目前靠人為巡視設備熱故障的現狀,而通過(guò)對安全區域的自動(dòng)監控,將能有效避免安全事故的發(fā)生。

電力紅外監控系統,其內部紅外熱像儀采用先進(jìn)的探測器,測溫精度為±2℃,紅外防誤報智能巡檢監測系統通過(guò)對即時(shí)紅外熱圖在被監測區域的紅外全景圖中進(jìn)行位置配準的方法,擺脫了被監控目標位置的確定對云臺裝置的預置位參數及轉角參數的依賴(lài),有效的提高在即時(shí)紅外熱圖中確定被監控目標位置的精度,識別誤差精度小于2個(gè)像素點(diǎn),實(shí)現了在線(xiàn)式紅外監控系統對設備溫度的高精度監測。


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