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变电站遥视系统安装 |
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| 变电站遥视系统安装 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-24 9:08:22  |
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近年来，随着垦利供电公司电网规模的迅速扩大，电力系统科技水平不断提高，在2000年全部实现变电站的无人值守工作。变电站无人值守主要是依靠SCADA系统对变电站系统遥测量、遥信量的接受实现对设备的遥控和遥调。遥测量和遥信量反映上来的是电流、电压以及设备变位信号等，对一次设备的运行情况不具有直观性。而图像监视系统能够实现对变电站内设备运行情况及周边环境的监视，监测电力设备发热程度、实现防火、防盗报警，解决无人值守情况下的安全保卫问题。图像监视系统即遥视是对“四遥”的进一步补充和完善，弥补 了SCADA系统在监控一次设备方面的一些盲点，进一步提高变电站的安全运行水平。本文就图像监视系统的设计选型、通信方式的选择作初步探讨。
1 遥视系统的设计要求
根据电力系统的需要，变电站遥视系统一般比普通遥视系统赋予了更多的要求。
1.1 监视功能
保障变电站设备的正常运行，对事故报警的自动录像，突发事件与主站的声像通信。
通过摄像机、灯光联动，监视室外的主变压器、断路器、电压互感器、电流互感器，室内的开关、主控室的电源盘及控制盘盘面等重要设备；监视场地和高压配电设备的运行状态；实现对一二次设备及其运行情况的监视，如主变压器、开关是否有外部损伤，主变压器油位及控制盘上的表头、灯光信号是否正常等。
对重要节点、接头应根据需要，能够进行自动温度监测代替人工测试，防止电力设备过热。
通过图像监视结合远程和本地人员操作经验的优势，对操作隔离开关位置的视频监视，避免误操作。
1.2 安全防范功能
保障变电站空间范围内的建筑、设备的安全，及时发现火警、盗警，并启动报警装置。
根据需要在围墙四周、大门等处安装摄像头、红外线对射探头，监视盗贼非法闯入。
在建筑物门窗安装报警探头，如门磁、红外、玻璃破碎探测器。
重点部位摄像机的安装，起到24小时不间断视频监控，并辅助以声控、烟控报警。
在高压室和主控室等地点装设一批烟感或温感探头。当探头感测到烟雾、高温时，就会向后台发出告警信息，同时连动切换摄像机画面，并记录下当时现场的情况。
灯光及智能化设备的控制，为使监视系统在晚上仍能发挥作用，变电站的灯光应具有定时开关或远方控制的功能；而一些智能化的设备，如探头、门禁等也可做到远方控制。
2 对通信系统的设计要求
变电站实施无人值守有无可靠的通信通道至关重要。影响通信可靠性的因素主要来自两个方面：其一是信道本身的质量；其二是环境造成的影响。因此，在进行通信系统设计时，不仅要选择通信质量好的信道，而且要抗电晕、闪电、间隙、噪音、其他无线电发射及50 Hz工频电磁场干扰能力。另外，变电站的停电和在故障时的通信能力也是影响通信可靠性的一个重要因素。所以，在进行无人值守变电站的通信设计时，必须考虑当变电站停电和故障时，能继续保持通信的手段。此外，在有条件的地方，无人值守变电站可设两个独立的通道互为备用。
对于通信方式和设备的选择应适当超前考虑，既要考虑它的先进性和可靠性，又要考虑当地的经济现状和发展前景，兼顾其经济性和合理性综合考虑。目前电力行业通常使用的通信方式基本分为无线和有线两大类。
2.1 无线通信方式
无线通道主要用于站内没有任何通道，并且到监控中心距离较远。在此情况下，如果用户不能单纯为图像监视而铺设一条光缆的话，可采用无线的方式实现视频远程传输。常采用的无线信道有微波、无线扩频等。特点是施工简单，但要求变电站到监控中心没有遮挡，否则要加中继。
2.2 有线通信方式
有线通信方式有：光纤通道、2 Mbit/s通道（EI通道）、N×64 k通道、电话线、双绞线和网络方式。
图像的传输可以通过电话线、ISDN网、专线电缆、光纤等，不同通道所传送的图像质量及帧数会有很大的差别，如用普通电话网传送分辨率为 352×288象素的图像每秒只能送1～2帧，ISDN 网有10帧，光纤的E1通道可达 25～30帧，若采用宽带的数字微波及卫星传送，其图像质量更可达到电视广播级的水平。
各供电公司相继建成了联接调度中心、监控中心、各级变电站、各供电所的光纤大环网，这就为以网络为基础的遥视系统建设提供了优良条件。在这种情况下要实现远程图像监视可采用三种方式：第一种方式可采用其中空余的1芯光纤或2芯光纤，采用视频光端机实现远程图像传输；第二种方式是利用变电站内已经形成的光纤网中的E1通道，采用视频编解码器实现图像远程传输；第三种方式采用光纤网的方式实现图像传输。目前针对光纤E1通道发展起来的视频编解码器种类繁多、技术成熟，并且价格并不昂贵。建议只有在不具备光纤网络的情况下，才考虑采用电话网或ISDN 网。
3 设计实例
3.1 概况
110 kV垦利变电站是垦利县第一座采用遥视监控的综合自动化变电站，该变电站设计规模为2×40 MVA，变电站长63.7 m，宽61.6 m。变电站现场控制端采用JY-2000P型智能图像监视系统。110 kV屋外配电装置区域安装一台1/4〃CCD球型一体化、64点预置位、16倍光学放大、8倍电子放大彩色摄象机，全方位监控110 kV的设备运行情况和周围环境。
主变压器构架上安装一台1/3〃CCD彩色摄象机，自动光圈视频驱动定焦镜头，全天候监视两台主变的运行。
在进所主道路旁和35 kV开关室房顶上分别安装一台1/3〃CCD彩色摄象机，带万向全方位云台，选用自动光圈视频驱动变焦镜头。
主控室、35 kV开关室、6 kV开关室有较多的仪表和灯光信号，需要对控制屏屏面的灯光信号和仪表读数进行监察，分别安装一台1/4〃CCD球型一体化、64点预置位、16倍光学放大、8倍电子放大带云台且镜头自动对焦的彩色摄像机，避免远方人工调整时因为响应时延而造成的对焦困难。
3.2 通信方式
通信信道采用公司光纤大环网下来的E1通道，一般情况下要占用2～4对E1通道，使用MPEG-1图像编解码标准的视频编解码设备，实现视频的远程传输，保证了在1.5 Mbit/s的速率下达到CIF格式，每秒25帧的图像质量，图像较细腻而且流畅。
图像监视系统与公司的MIS系统互联，公司经理可及时掌握站、所及电网的运行情况， 便于管理层根据各种实时信息，对电网运行进行分析和决策。通过E1信道，每个变电站可同时传输4～16路高清晰度实时活动图像到调度中心或监控中心，便于操作层根据电网的运行状态，适时进行操作。
4 结束语
变电站远程图像监视系统，提高了变电站管理、运行水平，相对于SCADA系统比较而言具有直观性。但在工程设计时需注意以下几点：
在系统选型时，必须考虑产品的成熟性、稳定性、先进性；
系统有良好的可扩充性，能够进行增容；
系统满足实用要求，图像质量好，抗干扰能力强。
远程图像传输信道的选择要因地制宜，鉴于各地电力公司已有光纤大环网经过变电站的应采用光纤通信，对于边远地区的变电站也可考虑采用微波通道或向其他部门租赁数据通道。
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