安科瑞關(guān)于軌道交通變電站運維安全及設備維護

摘  要：加強軌道交通變電運維安全，做好設備維護管理工作，則需要建立智能巡視平臺，完善變電網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，不斷提高供電系統(tǒng)的安全質(zhì)量，從而能確保變電設備的安全運行，同時也是保證列車安全、快速、有用運行和提升客運服務質(zhì)量不可*少的關(guān)鍵系統(tǒng)。本文將簡單分析變電運維安全及設備維護方案，探討軌道交通變電所設備安全管理工作。

關(guān)鍵詞：軌道交通；變電運維安全；設備維護

0 引言

   在智能化時代，軌道交通供電設備具有先進性、智能化、環(huán)保性、集成性、可控性、有用性和安全性等優(yōu)勢，其組合元素是各種智能化設備，這些智能設備緊密組合,從而能夠輔助加強供電設備信息數(shù)字化管理和安全建設，構(gòu)建本站網(wǎng)絡通信平臺，實現(xiàn)變電運維信息共享。

   加強變電運維安全管理，做好設備維護工作，首先要多面優(yōu)化變電智能輔助控制系統(tǒng)功能，可以有用完成變網(wǎng)絡息自動化采集工作，準確測量重要參數(shù)，確保供電系統(tǒng)變電設備的安全運行。與此同時，要建立智能巡視平臺，做好各種設備保護工作和變電遠程監(jiān)控工作，提升電網(wǎng)自動控制水平。

1 優(yōu)化變電智能輔助控制系統(tǒng)功能

1.1基本功能

   供電相關(guān)內(nèi)部變電輔助控制系統(tǒng)對監(jiān)視與智能控制進行了統(tǒng)一，充分借助先進的技術(shù)對供電相關(guān)內(nèi)部變電設備的運行實施有用管控。優(yōu)化變電智能輔助控制系統(tǒng)功能，多面監(jiān)控變壓器和一次設備的運行情況，收集和監(jiān)測環(huán)境信息，加強安防控制，優(yōu)化消防安全功能，通過SVG設備或者雙向變流器實現(xiàn)智能無功補償，對照明系統(tǒng)實施自動控制，做好采暖通風、音影頻與門禁系統(tǒng)的集中管控工作。

1.2其他功能

  在供電系統(tǒng)，變電所輔助監(jiān)控方法通過服務器、客戶端以及終端智能輔助控制主機和各種傳感設備來實現(xiàn)。安置智能輔助控制系統(tǒng)實現(xiàn)了對變電所內(nèi)的環(huán)境和設備運行狀況智能感知、智能分析、智能控制以及監(jiān)控。

2 健全供電公司變電設備維修管理機制

   在供電公司設備運行過程中，應注意規(guī)范使用，避免違規(guī)操作造成設備損傷，著重健全設備維修管理機制，定期對設備進行檢修以便于及時發(fā)現(xiàn)問題、修理故障。在維護和保養(yǎng)設備的過程中，需要對電氣設備運行狀態(tài)進行科學劃分，結(jié)合不同運行狀態(tài)，采取相應的保養(yǎng)措施。

2.1

  如果設備在運行過程中發(fā)生了故障，就要立刻實施多面檢查，分析故障誘因，準確判斷設備故障的等級，然后，根據(jù)故障類型與誘因采取科學、有成效的維修措施，必要時刻，要對設備參數(shù)實施相應調(diào)整，在維修工作中，應注意確保設備零部件的精度，初步完成維修工作中，應通過試驗來檢查設備運行效率與性能是否正常。

2.2

  應針對設備的維修管理工作，制定科學、合理、統(tǒng)一的標準，明確設備維修工作人員的職責，完善供電公司設備安全運行管理規(guī)章制度，細化制度條文，確保制度的可行性，例如制定一套具有實效性的設備檢查制度，對供電公司設備維修保養(yǎng)時間制度予以規(guī)范，以便于多面監(jiān)督設備的制動運行狀態(tài)，及時防止故障與事故。

2.3

 在設備維護管理工作中，應更加注重時間和效率。當設備運行中出現(xiàn)異常信息時，監(jiān)控值班人員在通知變電運維人員的同時通知運維檢修部負責人，由單點作業(yè)變成多點作業(yè)，而監(jiān)控、調(diào)度就是這個點，將運維、檢修、保護有成效地結(jié)合起來，由他根據(jù)信息情況安排相關(guān)檢修、保護相關(guān)人員前往現(xiàn)場，與變電運維人員一起進行檢查、分析、判斷和處理，這樣做，不僅可以簡化工作流程，大大縮短了設備檢查、處理時間，提高了工作效率，進一步保證設備運行安全。

3 打造設備運維班組

   運維班組對供電公司設備運維質(zhì)量和風力發(fā)電效益的影響至關(guān)重要，做好設備運行管理工作，需要發(fā)揮班組的作用。當設備未出現(xiàn)故障時，作為工作人員，要認真監(jiān)測系統(tǒng)的狀態(tài)。當系統(tǒng)出現(xiàn)了問題，工作人員要在一時間制定科學的應急處理方案，及時排除風險。在當代供電公司內(nèi)部，相關(guān)技術(shù)班組的重要地位是不可忽視的，因此為保證穩(wěn)定供電，需要注重打造良好的運維班組，提高班組成員的整體素養(yǎng)，多面做好班組安全教育工作和職業(yè)技能培訓工作。

4 搭建變電智能巡視平臺

  從基本構(gòu)架來看，變電智能巡視平臺主要分為主站平臺和站內(nèi)信息整體化平臺。當前，各變電所在設置主站平臺和站內(nèi)信息整體化平臺的同時還設置了視頻監(jiān)控單元、智能巡視單元、影頻分析單元、環(huán)境監(jiān)測單元、智能門禁單元、智能控制單元、門禁管理單元、安全警衛(wèi)單元、紅外測溫單元、火災警示單元和SCADA單元。其中，影頻監(jiān)控單元由影頻監(jiān)控設備組成，能夠確保變電設備運維影頻監(jiān)控效果。

4.1 智能巡視單元

   智能巡視單元構(gòu)成了智能巡檢系統(tǒng)，為變電設備體系設置了完善的巡檢路線和科學的巡檢預案，能夠做好整個變電所各監(jiān)控點(設備、場地、不同攝影機以及同一攝影機的不同位置)的自動巡檢工作，獲取準確的巡檢圖像。巡檢內(nèi)容以變壓器、刀閘、開關(guān)、臨時接地設備儀表參數(shù)和外觀。影頻分析單元有助于實現(xiàn)全站影頻智能化，能做好變配電場所區(qū)域入侵偵測工作、越界偵測工作、停車偵測工作、物品存留偵測工作、徘徊偵測工作等。

4.2 環(huán)境監(jiān)測單元

  環(huán)境監(jiān)測單元配置了各種傳感器，能夠?qū)囟取穸?、風速和水浸進行監(jiān)測與處理。

4.3 智能控制單元

   智能控制單元主要是運用遠程燈光的控制主機對變電所所內(nèi)部燈光予以控制，在夜巡視工作中，會自動啟用遠程燈光控制系統(tǒng)，巡檢機器人進入某區(qū)域后，該區(qū)域的燈光會自動開啟。

4.4 門禁管理單元

  門禁管理系統(tǒng)兼具自動化識別功能與現(xiàn)代安全管理功能，設置了出入權(quán)限，同時與影頻監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，具備實時監(jiān)控能力，可以對數(shù)據(jù)進行存儲。

4.5 安全警衛(wèi)單元

    安全警衛(wèi)單元是由紅外對射、紅外雙鑒、電子圍欄、振動探測器共同組成的安全警衛(wèi)系統(tǒng)，該系統(tǒng)和監(jiān)控警示主機相連接，一旦發(fā)現(xiàn)異常就會自動警示，以免造成更大損失。

4.6 紅外測溫單元

  紅外測溫單元是運用紅外熱像儀對變電設備的溫度予以測試，如果發(fā)現(xiàn)溫度異常，就會將預警值傳送給警示信號系統(tǒng)，然后，再上傳至后臺綜合監(jiān)控系統(tǒng)，便于及時做好維護管理工作。

4.7 火災警示單元

   主要用于監(jiān)測火災，警示主機會將警示信息及時傳送給動環(huán)監(jiān)控主機，然后發(fā)揮預制規(guī)則聯(lián)動功能，將警示信息傳送給安全管理機制，準確定位火災位置，多面了解火勢，及時做好消防安全滅火工作。同時，聯(lián)動電源控制開關(guān)，自動切斷變電設備電源。

4.8 SCADA單元

   主要是對刀閘設備運行狀況展開智能圖像分析，如果發(fā)現(xiàn)刀閘存在異位現(xiàn)象，就會自動警示，聯(lián)動影頻監(jiān)控系統(tǒng)進行錄像和抓拍，實現(xiàn)事前預警、事中監(jiān)控與事后追蹤[2]。

5 完善變電智能監(jiān)控系統(tǒng)

1）要根據(jù)變電所的具體情況做好監(jiān)控點的分布工作。

2）要科學選用攝影機的型號。

3）應做好監(jiān)控點的部署工作。在具體部署過程中，需要依次做好監(jiān)控支架和補光燈的安裝工作。

   在安裝支架時，工作人員應堅持四項基本原則：

 一，在變電站內(nèi)有大量的高壓電器，在安裝過程中，需要兼顧所有高壓設備之間的安全距離。

 二，在安裝攝像機支架的過程中，需要滿足荷重與防腐防銹的要求。

 三，安裝需要牢固，不能傾斜。

 四，對于部分特殊位置，做好攝影機安裝工作。

  在安裝補光燈的過程中，需要根據(jù)監(jiān)控點的具體情況進行設置，如果光線暗或者夜晚照明度低，就可以自動啟用補光燈。

4）應有成效分析智能影頻。做好智能影頻分析工作，需要結(jié)合智能影頻分析技術(shù)，即IVS技術(shù)，該技術(shù)會啟用檢測算法對影頻進行分析和檢測，及時發(fā)出預警。

6 加強變電設備安全系統(tǒng)建設

  加強變電設備安全防范管理對于供電公司變電運維工作來講，加強變電設備安全防范管理，需要設計好以下三大系統(tǒng)：

一，設計安全防范子系統(tǒng)。

二，設計火災警示系統(tǒng)。

三，智能門禁系統(tǒng)。

7 AcrelCloud-1000變電所運維云平臺

7.1 概述

   AcrelCloud-1000變電所運維云平臺基于互聯(lián)網(wǎng)＋、大數(shù)據(jù)、移動通訊等技術(shù)開發(fā)的云端管理平臺，滿足用戶或運維公司監(jiān)測眾多變電所回路運行狀態(tài)和參數(shù)、室內(nèi)環(huán)境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現(xiàn)場設備或環(huán)境影頻場景等需求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)一個機制，集中存儲、統(tǒng)一管理，方便使用，支持具有權(quán)限的用戶通過電腦、手機、PAD等各類終端鏈接訪問、接收警示，并完成有關(guān)設備日常和定期巡檢和派單等管理工作[5]。

7.2 應用場所

  適用于網(wǎng)絡、金融、交通、能源、醫(yī)用衛(wèi)生、文體、教育科研、農(nóng)林水利、商業(yè)服務、公用事業(yè)等行業(yè)變配電運行維護系統(tǒng)的新建、擴建和改建。

7.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)可分為四層：即感知層、傳輸層、應用層和展示層。

感知層：包含變電所安裝的多功能儀表、溫濕度監(jiān)測裝置、攝影頭、開關(guān)量采集裝置等。除攝影頭外，其它設備通過RS485總線接入現(xiàn)場智能網(wǎng)絡RS485端口。

傳輸層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)絡和交換機等設備。智能網(wǎng)絡主動采集現(xiàn)場設備層設備的數(shù)據(jù)，并可進行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，并通過交換機把數(shù)據(jù)上傳至相應的服務器端口，網(wǎng)絡故障時數(shù)據(jù)可存儲在本地，待網(wǎng)絡恢復時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務器端數(shù)據(jù)不丟失。

應用層：包含應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器，若變電所數(shù)量小于30個則應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器可以合一配置。服務器需要具備固定IP地址，以接收各智能網(wǎng)絡主動傳送過來的數(shù)據(jù)。

展示層：用戶通過手機、平板、電腦等多終端的方式訪問平臺信息。[6]

7.4系統(tǒng)功能

7.4.1用能月報

 用能月報支持用戶按總用電量、變電站名稱、變電站編號等查詢所管理站所的用電量，查詢跨度可設置為月。

 

7.4.2站點監(jiān)測

  站點監(jiān)測包括概況、運行狀態(tài)、當日事件記錄、當日逐時用電曲線、用電概況。

 

7.4.3變壓器狀態(tài)

 變壓器狀態(tài)支持用戶查詢所有或某個站所的變壓器功率、負荷率、等運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，支持按負荷率、功率等升、降序排名。

 

7.4.4運維

運維展示當前用戶管理的有關(guān)變電所在地圖上位置及總量信息。

 

7.4.5配電圖

配電圖展示被選中的變電所的配網(wǎng)絡息，配電圖顯示各回路的開關(guān)狀態(tài)、電流等運行狀態(tài)及信息，支持電壓、電流、功率等詳細運行參數(shù)查詢。

 

7.4.6影頻監(jiān)控

影頻監(jiān)控展示了當前實時畫面（影頻直播），選中某一個變配電站，即可查看該變配站內(nèi)影頻信息。

 

7.4.7電力運行報表

電力運行報表顯示選定站所選定設備各回路相應采集間隔運行參數(shù)和電能抄表的實時值及平均值行統(tǒng)計。

 

7.4.8警示信息

對平臺所有警示信息進行分析。

 

7.4.9任務管理

任務管理頁面可以發(fā)布巡檢或消缺任務，查看巡檢或消缺任務的狀態(tài)和完成情況，可以點擊查看任務查看具體的巡檢信息。

 

7.4.10用戶報告

用戶報告頁面主要用于對選定的變配電站自動匯總一個月的運行數(shù)據(jù)，對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數(shù)、警示事件等進行統(tǒng)計分析，并列出在該周期內(nèi)巡檢時發(fā)現(xiàn)的各類缺失及處理情況。

7.4.11APP監(jiān)測

電力運維手機支持“監(jiān)控系統(tǒng)”、“設備檔案”、“待辦事項”、“巡檢記錄”、“缺失記錄”、“文檔管理”和“用戶報告”七大模塊，支持一次圖、需量、用電量、影頻、曲線、溫濕度、同比、環(huán)比、電能質(zhì)量、各種事件警示查詢，設備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、用戶報告、文檔管理等。

 

 

7.5 系統(tǒng)硬件配置

 

8 結(jié)束語

 綜上所述，加強供電系統(tǒng)運維安全管理，做好供電設備維護工作，需要搭建自動化巡檢平臺，建立智能化監(jiān)控系統(tǒng)，發(fā)揮智能診斷技術(shù)的作用，可以提高城軌交通的運營效率和安全管控水平，同時可以確保設備和人員安全及降低運維成本。

參考文獻

[1]周俊杰,顧天逸,劉嘉雯.智能變電站的設備維護與安全分析[J].電子技術(shù),2021(8):190-191.

[2]方立剛.智能變電站繼電保護系統(tǒng)的安全性分析[J].集成電路應用,2021(7)98-99.

[3]賈志飛.智能變電站幾點運維關(guān)鍵技術(shù)研究[J].電力設備管理,2021(9):39-40.

[4]李清,吳奇,余妍,等.智能變電站二次設備在線監(jiān)測與故障診斷技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件程,2019(18):246-247.

[5]郭懷漲，變電運維安全及設備維護淺析[J].

[6]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊,2019.11版.