新型攝像裝置在遠(yuǎn)程遙控隔離開關(guān)中的應(yīng)用

引言

目前,廣東電網(wǎng)數(shù)字化變電站的一次設(shè)備與智能二次裝置均按照全站統(tǒng)一的IEC61850國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)建模及通信,并在此平臺(tái)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)信息共享和互操作性。這為貫徹落實(shí)廣東電網(wǎng)"調(diào)控一體化"工作要求,推進(jìn)刀閘調(diào)度端常態(tài)化遙控操作,提高操作安全和效率提供了基礎(chǔ)。根據(jù)廣東電網(wǎng)刀閘調(diào)度端遙控操作指導(dǎo)意見(jiàn),通過(guò)修編調(diào)度端遙控操作相關(guān)制度、實(shí)施刀閘調(diào)度端遙控操作綜合評(píng)價(jià)管理、組織開展調(diào)度端遙控功能改造等方法,逐步實(shí)現(xiàn)調(diào)度端遙控功能全覆蓋,即線路運(yùn)行狀態(tài)與冷備用狀態(tài)、熱備用狀態(tài)與冷備用狀態(tài)的轉(zhuǎn)換操作,由調(diào)度端遙控操作完成。

1調(diào)度遠(yuǎn)程遙控隔離開關(guān)的優(yōu)勢(shì)與缺點(diǎn)

1.1調(diào)度遠(yuǎn)程遙控隔離開關(guān)的優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)模式下的線路停、送電工作,需要運(yùn)維人員在變電站高壓設(shè)備區(qū)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作,操作完成后回到主控室,這需要運(yùn)維人員頻繁進(jìn)出高壓場(chǎng)區(qū),將會(huì)影響設(shè)備停送電時(shí)間。隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大,運(yùn)維人員的工作量持續(xù)上升,增加了誤入帶電間隔、擅自解鎖、野蠻操作等問(wèn)題出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。另外,在高壓設(shè)備區(qū)的就地操作,會(huì)有因?yàn)椴僮魇д`、刀閘支持瓷瓶斷裂等事故而引發(fā)人身傷亡事故的風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)調(diào)度遠(yuǎn)程遙控隔離開關(guān),可以大大減少上述問(wèn)題的出現(xiàn),增加線路停送電操作的安全性,是打造安全電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)。

日漸增多的檢修工作不僅增加了變電站運(yùn)維人員的操作風(fēng)險(xiǎn),也對(duì)調(diào)度工作提出了更高的要求。按照傳統(tǒng)的調(diào)度電話下令模式,會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間在溝通、確認(rèn)過(guò)程中。如果能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度端遠(yuǎn)程遙控隔離開關(guān),那么就可以利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)程序化操作線路狀態(tài)轉(zhuǎn)換。想象一下,以往需要調(diào)度反復(fù)電話下令給變電站運(yùn)維人員的停電工作,可以轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)度人員輕松點(diǎn)擊系統(tǒng),由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)智能操作線路停電,這種程序化操作,勢(shì)必可以減少停送電的操作時(shí)間,是打造智能電網(wǎng)的必經(jīng)之路。

電力已經(jīng)成為千家萬(wàn)戶不可或缺的資源,隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)電網(wǎng)的要求日益提高,很難接受長(zhǎng)時(shí)間的停電,這就需要提高線路停、送電工作的效率。根據(jù)實(shí)踐,調(diào)度遠(yuǎn)程遙控隔離開關(guān)能將線路由熱備用轉(zhuǎn)冷備用的操作時(shí)間由過(guò)去的30min減少到15min左右?？梢哉f(shuō),調(diào)度遠(yuǎn)程操作隔離開關(guān)是打造高效電網(wǎng)的重要手段。

1.2調(diào)度遠(yuǎn)程遙控隔離開關(guān)的缺點(diǎn)

在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,如果變電站隔離開關(guān)所處環(huán)境較惡劣,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的密封出現(xiàn)問(wèn)題,或者齒輪之間存在間隙,就很容易導(dǎo)致隔離開關(guān)出現(xiàn)分合閘不到位的情況。某電力局就出現(xiàn)過(guò)變電站的隔離開關(guān)在春查、秋查停電時(shí),其母線側(cè)的隔離開關(guān)基本上不能斷開,否則在送電時(shí)就合不上,必須通過(guò)改變運(yùn)行方式將故障設(shè)備所在母線停運(yùn),進(jìn)行檢修處理完畢后方可送電。這種運(yùn)行和檢修方式既影響設(shè)備的安全運(yùn)行和供電的可靠性,又延長(zhǎng)了停電時(shí)間。

當(dāng)出現(xiàn)隔離開關(guān)合閘不到位的時(shí)候,例如陽(yáng)江局在操作主變由檢修轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí),就出現(xiàn)過(guò)運(yùn)維人員在端子箱按下合閘按鈕后,隔離開關(guān)開始合閘,當(dāng)合閘到三相動(dòng)觸頭與靜觸頭產(chǎn)生電弧時(shí),隔離開關(guān)電動(dòng)機(jī)突然停止,隔離開關(guān)懸空且其三相動(dòng)靜觸頭電弧一直存在,電弧發(fā)出巨響。

當(dāng)隔離開關(guān)合閘不到位時(shí),因?yàn)榻佑|面積不夠影響了導(dǎo)電性能,在設(shè)備運(yùn)行時(shí)候容易產(chǎn)生發(fā)熱等現(xiàn)象:當(dāng)動(dòng)觸頭連接片處于未接觸的狀態(tài)時(shí),在設(shè)備導(dǎo)通時(shí)連接片之間會(huì)產(chǎn)生電弧,因?yàn)楦綦x開關(guān)不具備滅弧功能,無(wú)法快速切斷電弧,會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行中設(shè)備跳閘,影響較大。對(duì)于調(diào)度端遠(yuǎn)程遙控操作的隔離開關(guān),由于無(wú)法在調(diào)度臺(tái)直接觀察到變電站的實(shí)際情況,極其容易出現(xiàn)隔離開關(guān)分合閘不到位而調(diào)度人員一無(wú)所知的情況,這是調(diào)度端遠(yuǎn)程遙控隔離開關(guān)無(wú)法回避的缺點(diǎn)。

2調(diào)度遠(yuǎn)程遙控隔離開關(guān)缺點(diǎn)的解決辦法

2.1人工判別

實(shí)際上,對(duì)于線路停送電的計(jì)劃操作,由于要遵循"安全第一、遙控優(yōu)先"的原則,只有線路冷備用和熱備用之間的狀態(tài)轉(zhuǎn)換操作由調(diào)度端遠(yuǎn)程遙控操作完成,線路地刀一般采用"調(diào)度下令,變電運(yùn)行人員執(zhí)行"的方式操作。也就是說(shuō),為了防止出現(xiàn)帶電合地刀的惡性誤操作事件,在線路的停送電操作中,仍然需要運(yùn)維人員到達(dá)變電站進(jìn)行操作。

在操作過(guò)程中,當(dāng)調(diào)度端利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成程序化操作后,都需要向變電站運(yùn)行人員下達(dá)確認(rèn)設(shè)備狀態(tài)的命令。運(yùn)行人員接收到調(diào)度發(fā)布的指令后,需要從主控室到高壓場(chǎng)地通過(guò)肉眼觀察隔離開關(guān)分合閘情況,確認(rèn)設(shè)備狀態(tài)后匯報(bào)調(diào)度。顯而易見(jiàn),該種方法十分繁瑣,也不利于減少線路停送電時(shí)間。

在調(diào)度遠(yuǎn)程操作隔離開關(guān)的流程下,如果需要保留人工現(xiàn)場(chǎng)觀察判斷設(shè)備狀態(tài)的環(huán)節(jié),就沒(méi)有辦法達(dá)成調(diào)控一體化中節(jié)省人力資源的初衷,因此,電網(wǎng)公司一直在尋求更適應(yīng)新操作模式的判別方法。對(duì)于線路停、送電需要線路兩端變電站都確認(rèn)過(guò)設(shè)備狀態(tài)后才能執(zhí)行下一步操作,由于變電站布局、運(yùn)維人員素質(zhì)不統(tǒng)一等問(wèn)題,很容易出現(xiàn)一側(cè)已經(jīng)確認(rèn)完畢,另外一側(cè)剛剛到達(dá)場(chǎng)地進(jìn)行巡視的問(wèn)題,增加了等待時(shí)間,降低了操作效率。

2.2攝像頭監(jiān)控模式

根據(jù)建設(shè)智能電網(wǎng)的要求,要逐步實(shí)現(xiàn)站內(nèi)測(cè)量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化、狀態(tài)可視化、功能一體化,那么可以在變電站智能改造工程中增加攝像頭監(jiān)控內(nèi)容,利用攝像頭拍攝隔離開關(guān)分合閘位置,讓在遠(yuǎn)方操作的調(diào)度員能通過(guò)視頻看到現(xiàn)場(chǎng)的狀況。

由于要觀測(cè)到隔離開關(guān)操作情況,那么對(duì)監(jiān)控?cái)z像頭的成像質(zhì)量和使用環(huán)境就有較高的要求。首先要合理配置攝像頭數(shù)量和角度,這樣就能夠方便調(diào)度員全角度觀測(cè)操作情況。其次,變電站操作的時(shí)間并不確定,這就要求在黑夜、濃霧、暴雨等特定環(huán)境下依然能夠穩(wěn)定工作。而且監(jiān)控?cái)z像頭安裝在變電站后遭受風(fēng)吹日曬,這就需要攝像頭能夠適應(yīng)外部惡劣的環(huán)境。

3新型攝像裝置介紹

3.1項(xiàng)目簡(jiǎn)介

目前,在許多重要的工業(yè)、消防、交通、電力等行業(yè),采用攝像裝置對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控已經(jīng)非常普遍。然而,戶外安裝的用來(lái)垂直觀察向上物體的攝像機(jī),一方面所使用的攝像機(jī)垂直朝上,攝像元件護(hù)罩容易長(zhǎng)時(shí)間積灰塵,導(dǎo)致攝像機(jī)圖像質(zhì)量下降,影響視頻圖像的觀察效果:另一方面,攝像機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)狀態(tài)時(shí),雨水可能從頂蓋順下到攝像機(jī)球形護(hù)罩表面,久而久之?dāng)z像機(jī)球形護(hù)罩可能會(huì)有污水漬,難以清抹。這些攝像裝置無(wú)法滿足監(jiān)控變電站隔離開關(guān)操作情況的任務(wù),為了解決這種問(wèn)題,江門局特意成立創(chuàng)新項(xiàng)目小組,設(shè)計(jì)了一種可旋轉(zhuǎn)的防塵防雨攝像裝置,該裝置能夠適應(yīng)變電站的工作環(huán)境,實(shí)現(xiàn)隔離開關(guān)分合閘情況的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

3.2新型攝像裝置介紹

由于攝像裝置安裝在變電站室外環(huán)境下,可能長(zhǎng)時(shí)間處于待機(jī)狀態(tài),如果不能防止雨水和灰塵,那么在需要使用攝像裝置監(jiān)控隔離開關(guān)狀態(tài)時(shí),就很難獲得清晰的圖像質(zhì)量,無(wú)法準(zhǔn)確判隔離開關(guān)是否分合閘到位。針對(duì)這種情況,特意設(shè)計(jì)新型可旋轉(zhuǎn)的防塵防雨攝像裝置。當(dāng)處于非工作狀態(tài)時(shí),可通過(guò)攝像裝置中的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制攝像元件和半球形護(hù)罩朝下,防止淋雨和積灰塵對(duì)攝像圖像質(zhì)量造成影響。而且在待機(jī)狀態(tài)時(shí),還可以通過(guò)移動(dòng)終端控制裝置控制旋轉(zhuǎn)裝置工作,在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,清潔片與攝像機(jī)半球形護(hù)罩保持軟接觸,起到自清潔的作用?？尚D(zhuǎn)的防塵防雨攝像裝置非工作狀態(tài)時(shí)如圖1所示。

當(dāng)調(diào)度端遠(yuǎn)程操作隔離開關(guān)后,需要確認(rèn)操作完成的情況,可以通過(guò)基座與頂蓋連接處的旋轉(zhuǎn)裝置帶動(dòng)攝像元件翻轉(zhuǎn),使得攝像元件垂直朝上,拍攝隔離開關(guān)狀態(tài)。可旋轉(zhuǎn)的防塵防雨攝像裝置工作狀態(tài)時(shí)如圖2所示。

創(chuàng)新項(xiàng)目小組設(shè)計(jì)的新型可旋轉(zhuǎn)防塵防雨攝像裝置,在攝像裝置處于工作狀態(tài)時(shí),攝像元件垂直朝上,拍攝與攝像:在攝像裝置非工作狀態(tài)時(shí),旋轉(zhuǎn)裝置帶動(dòng)攝像元件翻轉(zhuǎn),攝像元件朝下,可以免受垂直方向外物的撞擊,同時(shí)起到防塵防雨的作用,避免攝像元件半球形護(hù)罩長(zhǎng)時(shí)間積灰塵對(duì)視頻圖像觀察效果造成影響。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述,本文介紹了一種用于判別隔離開關(guān)位置的新型攝像裝置,在該設(shè)備的配合下,能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程觀測(cè)隔離開關(guān)位置的目的。這種可旋轉(zhuǎn)的防塵防雨攝像裝置,為調(diào)度遠(yuǎn)程操作隔離開關(guān)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),是打造安全、智能、高效電網(wǎng)的有力手段。