变电站智能巡检机器人的可靠运用探析陈武林

变电站智能巡检机器人的可靠运用探析陈武林

陈武林

（国网江西省电力有限公司景德镇供电分公司333000）

摘要：变电站巡检工作是提升电力企业供电可靠性的重要举措。当前，随着新技术在变电站中的应用，变电站智能化和自动化水平不断提升，这为无人值守变电站的形成奠定了良好的基础，也为智能巡检机器人的使用创造了良好的条件。本文从机器人巡检内容及功能、数据分析功能方面进行了探讨，并提出了一些提升智能巡检机器人可靠性的措施。

关键词：智能变电站；巡检机器人；可靠性

变电站智能机器人巡检系统可对室外运行设备表计、红外温度、异物识别、声音识别、位置指示等进行全天候、全方位、全自主智能巡检，全面记录设备巡检信息并进行保存和回馈，针对现场情况及时提供异常报警信息，为变电站运维人员诊断设备运行状况和及时发现事故隐患提供依据。智能巡检系统相关技术的有效利用，可提高设备巡视的工作效率和质量，降低运维人员的劳动强度和工作风险，提升变电站智能化水平，为变电站无人值守提供更先进的技术支撑平台。因此提升智能巡检机器人系统的可靠性，使其最大限度地辅助或代替人工完成巡检工作成为变电站运维人员面临的一项重要工作。

1．智能巡检机器人巡检功能的应用

智能机器人巡检系统的常规巡视项目分为可见光巡视和红外测温任务，并可完成设备油位的读取。巡检内容包括如下几个方面：

（1）可检测变压器类设备本体、套管、油枕及接线板等部件温度和风扇、油泵、瓦斯继电器等部件外观以及油温表等表计以及设备油位；可检测变压器、高抗类设备声音。

（2）可检测开关类设备的套管，接线板等部件温度；可检测开关类设备外观、表计指示、开关刀闸分合指示。

（3）可检测母线类设备导线接头温度；可检测母线类设备外观。

（4）可检测互感器、避雷器、并联电容器等设备本体、接线板温度及设备油位；可检测设备外观、表计。

为了充分挖掘智能巡检机器人的应用功能，在充分分析了机器人现有功能、电池电量、现场设备分布等情况后，科学制订巡视周期，明确数据核对方式。各变电站原则上每天利用智能机器人巡检系统对本站内所有设备进行一次全面可见光巡视。对于面积较大、巡检时间较长的变电站结合巡检机器人电量情况，可两天进行一次全站设备的巡视。每周进行两次设备夜间红外测温。除常规的巡视外，还拓展了机器人的无功设备测温、缺陷跟踪、特殊巡视、设备监视、重点测温、安保巡视、现场监督、辅助操作、事故应急等9个方面的功能，作为机器人的特殊应用项目列入了使用方案。

2．智能巡检机器人巡检系统数据分析功能的应用

变电站现场巡检的主要工作就是确定设备的运行稳定性，并能及时发现设备存在的缺陷或者隐患，从而避免事故的发生。智能机器人巡检系统可以进行数据采集，并对数据进行分析。在机器人后台设定表计、测温、油位数据的限值，超出限值即为异常数据。异常数据在“事件报警信息”中显示，同时发出报警声响。巡检完毕后，在任务巡检报告“报警设备记录”中列出异常数据。

对于异常数据限值的设定，既要达到智能化，又要达到人性化的要求，既能筛选出异常数据，又不使异常数据过多地被遗漏，所以限值设定必须科学、有效。变电站设备常用热点表面温度、相对温差、同类比较等方法判断设备发热缺陷。然而变电站设备种类繁多，运行情况复杂，不同的设备、相同设备的不同部位发热缺陷定性的判断依据各不相同。比如，开关动静触头热点温度大于55℃或相对温差大于80%判定为严重缺陷，而刀闸刀口热点温度大于90℃或相对温差大于80%判定为严重缺陷；开关动静触头热点温度大于80℃或相对温差大于95%判定为危急缺陷，而刀闸刀口热点温度大于130℃或相对温差大于95%判定为危急缺陷等等。如此细致复杂的设备缺陷定性判据，对于机器人来说实现难度很大，依目前的技术还无法实现。因此根据设备发热缺陷诊断依据，结合现场运维实际经验，我们为机器人红外测温异常数据的限值设定了三个条件：一是设备绝对温度大于80℃；二是温升（设备绝对温度-环境温度）大于40K；三是同一设备三相对比温度大于30%（（最高温度-最低温度）/最高温度*100%）。红外测温数据满足以上任一条件时即为异常数据。同样根据设备运行规定对指针式仪表及设备油位的异常数据也设定了限值，超出限值即发出报警信息及声响。每次任务巡检时，运维人员应关注“设备报警信息”栏有无异常数据（有声响报警）。存在异常数据时视数据性质进行复测，设备数据严重超出运行值时应立即安排复测，偏差不大的可待巡检任务完毕后统一复测。复测后设备运行参数确实存在异常的按缺陷流程处理。如此人工巡检与机器人巡检相互配合，既减少了运维人员的工作量，又能及时发现设备隐患，保证了电网的安全稳定运行。

3．提升智能巡检机器人可靠性的主要做法

3.1积极开展变电站智能巡检机器人管理培训工作

为落实变电站智能巡检机器人的可靠运用，在专业所内全面开展智能巡检机器人使用管理培训工作，对机器人操作界面、巡检任务设置、巡检数据统计、自动生成报表导出等进行了模拟实训操作，并对机器人现场的使用管理、维护管理、存储运输管理及检验管理进行了相关培训，确保全员培训到位，管理办法宣贯到位，并结合《国网电力智能巡检机器人应用规定》制定了相关补充规定，有效提高了管理成效，进一步巩固了变电站智能巡检机器人运用可靠性。

3.2优化完善变电站智能巡检机器人工作模式

针对变电站智能巡检机器人的性能指标及运行特性，结合变电站一次设备分布情况，合理规划巡检路径，设定灵活多样的巡检任务，对重点设备重点巡视，分合状态、压力、油位、红外测温分类巡视，在保证巡视内容的前提下有效地解决了巡检机器人充电时间过长，巡检耗时长等不足；机器人巡检过程中，对巡检情况进行监视，并对告警信息和异常数据进行分析判断，必要时应进行人工核对。

4．结语

为了有效利用智能巡检机器人完成对变电站全面准确的巡检工作，本文针对智能机器人巡检系统安装调试过程中的各种问题提出了解决方案；介绍了智能巡检机器人的巡检内容、特殊巡检功能及运维策略，并对机器人数据分析功能的应用进行了阐述，真正实现了人机互补。智能巡检机器人系统的有效应用，为变电站的运维工作提供了有力保障，提高了运维工作效率，并且能够最大限度的发挥人工巡检的灵活性。

参考文献：

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[2]毛健，王忠扬，袁发强，等.基于变电站智能巡检机器人智能移动的研究及应用[J].中国科技纵横，2015（2）：36-38.

[3]郑世翔，孙丕泽，张建伟.智能巡检机器人在500kV变电站的应用研究[J].山东工业技术，2017（15）：128-128.

作者简介：

陈武林（1986-09）男，国网江西省电力有限公司景德镇供电分公司；研究方向：变电专业