新型摄像装置在远程遥控隔离开关中的应用

引言

目前,广东电网数字化变电站的一次设备与智能二次装置均按照全站统一的1EC61850国际标准平台进行数据建模及通信,并在此平台的基础上实现信息共享和互操作性。这为贯彻落实广东电网"调控一体化"工作要求,推进刀闸调度端常态化遥控操作,提高操作安全和效率提供了基础。根据广东电网刀闸调度端遥控操作指导意见,通过修编调度端遥控操作相关制度、实施刀闸调度端遥控操作综合评价管理、组织开展调度端遥控功能改造等方法,逐步实现调度端遥控功能全覆盖,即线路运行状态与冷备用状态、热备用状态与冷备用状态的转换操作,由调度端遥控操作完成。

1调度远程遥控隔离开关的优势与缺点

1.1调度远程遥控隔离开关的优势

传统模式下的线路停、送电工作,需要运维人员在变电站高压设备区现场进行操作,操作完成后回到主控室,这需要运维人员频繁进出高压场区,将会影响设备停送电时间。随着电网规模的扩大,运维人员的工作量持续上升,增加了误入带电间隔、擅自解锁、野蛮操作等问题出现的风险。另外,在高压设备区的就地操作,会有因为操作失误、刀闸支持瓷瓶断裂等事故而引发人身伤亡事故的风险。通过调度远程遥控隔离开关,可以大大减少上述问题的出现,增加线路停送电操作的安全性,是打造安全电网的重要基础。

日渐增多的检修工作不仅增加了变电站运维人员的操作风险,也对调度工作提出了更高的要求。按照传统的调度电话下令模式,会浪费大量的时间在沟通、确认过程中。如果能够实现调度端远程遥控隔离开关,那么就可以利用计算机系统程序化操作线路状态转换。想象一下,以往需要调度反复电话下令给变电站运维人员的停电工作,可以转变为调度人员轻松点击系统,由计算机系统智能操作线路停电,这种程序化操作,势必可以减少停送电的操作时间,是打造智能电网的必经之路。

电力已经成为千家万户不可或缺的资源,随着社会的发展,人们对电网的要求日益提高,很难接受长时间的停电,这就需要提高线路停、送电工作的效率。根据实践,调度远程遥控隔离开关能将线路由热备用转冷备用的操作时间由过去的30min减少到15min左右。可以说,调度远程操作隔离开关是打造高效电网的重要手段。

1.2调度远程遥控隔离开关的缺点

在实际运行过程中,如果变电站隔离开关所处环境较恶劣,传动机构的密封出现问题,或者齿轮之间存在间隙,就很容易导致隔离开关出现分合闸不到位的情况。某电力局就出现过变电站的隔离开关在春查、秋查停电时,其母线侧的隔离开关基本上不能断开,否则在送电时就合不上,必须通过改变运行方式将故障设备所在母线停运,进行检修处理完毕后方可送电。这种运行和检修方式既影响设备的安全运行和供电的可靠性,又延长了停电时间[3]。

当出现隔离开关合闸不到位的时候,例如阳江局在操作主变由检修转运行时,就出现过运维人员在端子箱按下合闸按钮后,隔离开关开始合闸,当合闸到三相动触头与静触头产生电弧时,隔离开关电动机突然停止,隔离开关悬空且其三相动静触头电弧一直存在,电弧发出巨响。

当隔离开关合闸不到位时,因为接触面积不够影响了导电性能,在设备运行时候容易产生发热等现象:当动触头连接片处于未接触的状态时,在设备导通时连接片之间会产生电弧,因为隔离开关不具备灭弧功能,无法快速切断电弧,会导致运行中设备跳闸,影响较大。对于调度端远程遥控操作的隔离开关,由于无法在调度台直接观察到变电站的实际情况,极其容易出现隔离开关分合闸不到位而调度人员一无所知的情况,这是调度端远程遥控隔离开关无法回避的缺点。

2调度远程遥控隔离开关缺点的解决办法

2.1人工判别

实际上,对于线路停送电的计划操作,由于要遵循"安全第一、遥控优先"的原则,只有线路冷备用和热备用之间的状态转换操作由调度端远程遥控操作完成,线路地刀一般采用"调度下令,变电运行人员执行"的方式操作。也就是说,为了防止出现带电合地刀的恶性误操作事件,在线路的停送电操作中,仍然需要运维人员到达变电站进行操作。

在操作过程中,当调度端利用计算机系统完成程序化操作后,都需要向变电站运行人员下达确认设备状态的命令。运行人员接收到调度发布的指令后,需要从主控室到高压场地通过肉眼观察隔离开关分合闸情况,确认设备状态后汇报调度。显而易见,该种方法十分繁琐,也不利于减少线路停送电时间。

在调度远程操作隔离开关的流程下,如果需要保留人工现场观察判断设备状态的环节,就没有办法达成调控一体化中节省人力资源的初衷,因此,电网公司一直在寻求更适应新操作模式的判别方法。对于线路停、送电需要线路两端变电站都确认过设备状态后才能执行下一步操作,由于变电站布局、运维人员素质不统一等问题,很容易出现一侧已经确认完毕,另外一侧刚刚到达场地进行巡视的问题,增加了等待时间,降低了操作效率。

2.2摄像头监控模式

根据建设智能电网的要求,要逐步实现站内测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化,那么可以在变电站智能改造工程中增加摄像头监控内容,利用摄像头拍摄隔离开关分合闸位置,让在远方操作的调度员能通过视频看到现场的状况。

由于要观测到隔离开关操作情况,那么对监控摄像头的成像质量和使用环境就有较高的要求。首先要合理配置摄像头数量和角度,这样就能够方便调度员全角度观测操作情况。其次,变电站操作的时间并不确定,这就要求在黑夜、浓雾、暴雨等特定环境下依然能够稳定工作。而且监控摄像头安装在变电站后遭受风吹日晒,这就需要摄像头能够适应外部恶劣的环境。

3新型摄像装置介绍

3.1项目简介

目前,在许多重要的工业、消防、交通、电力等行业,采用摄像装置对整个过程进行监控已经非常普遍。然而,户外安装的用来垂直观察向上物体的摄像机,一方面所使用的摄像机垂直朝上,摄像元件护罩容易长时间积灰尘,导致摄像机图像质量下降,影响视频图像的观察效果:另一方面,摄像机在长时间待机状态时,雨水可能从顶盖顺下到摄像机球形护罩表面,久而久之摄像机球形护罩可能会有污水渍,难以清抹。这些摄像装置无法满足监控变电站隔离开关操作情况的任务,为了解决这种问题,江门局特意成立创新项目小组,设计了一种可旋转的防尘防雨摄像装置,该装置能够适应变电站的工作环境,实现隔离开关分合闸情况的远程监控。

3.2新型摄像装置介绍

由于摄像装置安装在变电站室外环境下,可能长时间处于待机状态,如果不能防止雨水和灰尘,那么在需要使用摄像装置监控隔离开关状态时,就很难获得清晰的图像质量,无法准确判隔离开关是否分合闸到位。针对这种情况,特意设计新型可旋转的防尘防雨摄像装置。当处于非工作状态时,可通过摄像装置中的旋转电机控制摄像元件和半球形护罩朝下,防止淋雨和积灰尘对摄像图像质量造成影响。而且在待机状态时,还可以通过移动终端控制装置控制旋转装置工作,在旋转过程中,清洁片与摄像机半球形护罩保持软接触,起到自清洁的作用。可旋转的防尘防雨摄像装置非工作状态时如图1所示。

当调度端远程操作隔离开关后,需要确认操作完成的情况,可以通过基座与顶盖连接处的旋转装置带动摄像元件翻转,使得摄像元件垂直朝上,拍摄隔离开关状态。可旋转的防尘防雨摄像装置工作状态时如图2所示。

创新项目小组设计的新型可旋转防尘防雨摄像装置,在摄像装置处于工作状态时,摄像元件垂直朝上,拍摄与摄像:在摄像装置非工作状态时,旋转装置带动摄像元件翻转,摄像元件朝下,可以免受垂直方向外物的撞击,同时起到防尘防雨的作用,避免摄像元件半球形护罩长时间积灰尘对视频图像观察效果造成影响。

4结语

综上所述,本文介绍了一种用于判别隔离开关位置的新型摄像装置,在该设备的配合下,能实现远程观测隔离开关位置的目的。这种可旋转的防尘防雨摄像装置,为调度远程操作隔离开关提供了坚实的基础,是打造安全、智能、高效电网的有力手段。