变电站巡检方式对比及智能巡检机器人

电力18讯：    
沈阳农业大学  孙国凯 韩刚  

摘要：该文通过对变电站现场监控的不同方式的介绍和对比，阐述了变电站智能巡检机器人的可行性与优越性，论述并分析了变电站智能巡检机器人的工作原理和功能模块。

关键词：变电站；“五遥”；巡检机器人

中图分类号：TM764.2 文献标识码：B 文章编号：1003-0867(2008)04-0030-03

为了完成对变电站内主变、母线、开关等主要一次设备运行状态的监控，需要对变电站进行定期的检查和维护。传统的变电站监控和巡视主要通过人工方式，对设备进行感官的简单定性判断。后来随着计算机技术的发展和进步，微机监控在广大的变电站中得以应用。即遥测、遥信、遥控、遥调、遥视的“五遥”微机监控。后来，更灵活实用的变电站机器人巡视系统也慢慢得以应用，变电站设备巡检机器人系统以自主或遥控的方式，在无人值守或少人值守的变电站对室外高压设备进行巡检，可及时发现电力设备的热缺陷、异物悬挂等设备异常现象，自动报警或进行预先设置好的故障处理。它运行灵活自由，真正起到减员增效的作用，能更快地推进变电站无人值守的进程。

1 变电站现场监控的发展

1.1 变电站就地人工巡视

变电站运行工人在现场进行设备巡视，对运行设备进行感观的简单的定性判断，主要通过看、触、听、嗅等感官去实现的。通过看可以检查设备有无渗漏情况，检查设备参数是否正常，夜间闭灯检查设备的发光和电晕现象，检查设备的绝缘情况和有无放电痕迹，雨雪天检查导体上的积雪溶化和雨水的蒸发情况，刮风时应检查各寻线间的摆动情况是否满足绝缘距离的要求；通过触摸运行设备的外壳（如电机和变压器）检查其振动情况和温升变化情况，并与积累经验对照，从而判断其运行状况；运行设备的故障前兆往往先通过放电的响声或振动的响声表现出来，所以听往往是发现故障的关键；当运行设备的绝缘发生破坏时，常常伴随有异味，所以嗅也是判断运行设备绝缘的关键。

设备存在缺陷或隐患，有的人能发现，有的人不能发现，这除了与巡视人员对设备的熟悉程度、业务水平、工作经验、态度、责任心和精神状态有很大关系外，还与巡视人员采用的巡视设备和记录手段有关。从前，对电力系统设备的缺陷检修或设备的常规检查等定性状态信息采用手工记录。手工记录常会出现记录不完整，很容易丢失。特别是一些严重缺陷未能及时上报和处理，延误处理从而发生严重事故，造成不必要的损失。而且事故发生后缺乏故障分类、系统分析、责任不清，这样很难满足对供电质量日益提高的要求。

1.2 “五遥”微机监控

随着无人值班变电站的广泛推广，传统的变电站具备的四遥（遥测、遥信、遥控、遥调）功能在一定程度上忽略了事后对事故发展的准确判断，并降低了对事故处理的快速反应能力。一旦变电站发生异常，调度人员必须先通知分局变电运行班（有的叫操作队）赶到现场了解真实情况、事故波及设备范围，再由变电运行班人员汇报调度员、分局领导，分局才组织维护班（或检修公司）进行抢修。人不到变电站就无法准确了解或根本不掌握现场详细情况，这样一来一往，大大延误了排除缺陷的时间，影响了供电局的售电量和服务承诺。

因此，很多变电站增加了“第五遥”（遥视）功能，即在变电站内安装摄像机及各类探头，将无人值班变电站的防火，防盗以及设备运行、发热、事故直观情况及波及范围，通过站内电话线或光纤等通道传到调度所，以便调度人员做出正确的决策。

1.3 变电站设备巡检机器人

长期以来，我国电力行业沿用的变电站设备人工巡检作业方式，在高压、超高压以及恶劣气象条件下，不仅对人身危害大，而且对电网安全运行带来一定隐患。变电站设备巡检机器人可代替人工完成变电站高压变电设备的所有巡检作业。变电站设备巡检机器人系统以自主或遥控的方式，在无人值守或少人值守的变电站对室外高压设备进行巡检，可及时发现电力设备的热缺陷、异物悬挂等设备异常现象。它可以根据操作人员在基站的任务操作或预先设定的任务，自动进行变电站内的全局路径规划，通过携带的各种传感器，完成变电站设备的图像巡视、设备仪表的自动识别、一次设备的红外检测等，并记录设备信息，提供异常报警。操作人员只需通过后台基站计算机收到的实时数据、图像等信息，即可完成变电站的设备巡视工作。利用智能移动机器人完成电站设备的巡检，可以提高工作效率和质量，真正起到减员增效的作用，能更快地推进变电站无人值守的进程。

2 变电站智能巡检机器人的必要性和可行性

2.1 在变电站监控应用中的技术可行性

视频监控可以使人们通过网络监控远端现场发生的事情，这种系统在工业生产和社会生活的各个领域得到了广泛的应用。而采用无线网络传输的视频监控的应用范围则更为广阔，因为这种系统可以使监控的范围突破地理条件的限制。

在电力系统中，由于电能生产、输送、分<