设备异常发热在线检测.docx
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设备异常发热在线检测
QC成果报告
课题名称：
设备异常发热在线检测
小组名称：
220kV可镇变电站QC小组
注册编号：
课题类型：
创新型
组长：
董江泳
220kV可镇变电站QC小组
2015年12月1日
一、概况
国家电网公司《智能变电站技术导则》对设备层提出了如下基本功能要求：
应具备参量自检测、就地综合评估、实时状态预报、自诊断、自恢复功能，设备故障自动定位，相关信息能以网络方式输出。
通过智能组件能对站内主要设备的健康状况和变化趋势作出综合评估。
小组概况
小组名称
220kV可镇变电站QC小组
成立时间
2015.05.30
注册编号
小组类型
创新型
活动频次
8次
课题活动时间
2015.06.30-2013.10.05
序号
姓名
性别
文化程度
职称
组内
职务
组内
分工
1
董江泳
男
本科
站长
组长
全面指导
2
王玉伟
男
研究生
副站长
副组长
技术指导
3
马有权
男
专科
副站长
副组长
技术指导
4
赵利红
女
专科
值班长
组员
技术指导
5
门红梅
女
本科
值班长
组员
技术指导
6
徐国强
男
本科
副值
组员
现场实施
7
王鹏
男
本科
副值
组员
现场实施
8
乔文军
男
本科
主值
组员
现场实施
9
张金瑞
男
本科
主值
组员
现场实施
10
刑成秀
男
本科
主值
组员
现场实施
11
白建
男
本科
主值
组员
现场实施
12
葛慧敏
男
本科
副值
组员
现场实施
13
胡颖
男
本科
主值
组员
现场实施
14
卫毓玲
男
本科
值班员
组员
现场实施
15
祁威
男
本科
值班员
组员
现场实施
三、选择课题
四、问题提出
春坤山站严重缺陷：
3号主变风冷控制柜B相风冷I段电源B相进线电缆端子烧蚀严重，整过程中保护未动作、监控未报任何信号，值班人员在巡视过程中才发现了问题，因此，急需要一种装置可以对设备的温度进行在线实时监测。
5、问题的分析
目前变电站的监控系统未做到对对一、二次设备的温度在线实时监测，对于二次箱体或者屏柜内的设备，接线排在柜内，如果不能近距离接触并打开查看，则无法及时发现缺陷。
对于一次设备，值班人员只能通过巡视或使用测温仪测温来发现异常运行状况，这两种情况如果不能及时发现，都可能造成严重后果。
六、现状调查
调查一：
巡视不具备实时性
我局目前按规程规定为一日三次巡视，加上特殊巡视一天大部分时间无法与设备保持近距离接触。
项目
时间
巡视（9：
00--9：
30）
30分钟
巡视（16：
00--16：
30）
30分钟
巡视（21：
00--21：
30）
30分钟
特殊巡视（负荷大、新投入）
30分钟
调查二：
220kV可镇变电站可杜线254的刀闸接线板发热缺陷：
发热点温度最高达105℃，在申请降负荷过程中，运行人员每隔1小时对发热点进行一次红外测温。
多次向调度、相关领导和专业人员汇报。
期间相关领导多次询问了设备发热情况。
结论：
值班期间一半以上时间不在设备区，因此对设备的监视不具实时性。
7、课题的确定
综上所述，为了弥补目前变电站监控系统的不足，保障设备的稳定运行，迫切需要一种对变电站一、二次设备异常发热在线检测装置，为此，经过小组讨论决定此次活动的课题为：
设备异常发热在线检测的研制
8、提出方案并确定方案
方案1：
在变电站二次箱体及屏柜内安装带有无线传输功能的传感器，将采集到的温湿度、烟雾等信号实时传回主控上位机。
方案2：
通过目前变电站现有的监控设备将传感器检测到的温湿度、烟雾等信号回传主控显示。
解决方案对比
可行性
成本
方案一
二次箱体及屏柜内除设备外有一定的剩余空间，在其内部安装红外、温湿度和烟雾气敏传感器，将检测到的信号经无线传输模块zigbee将信号传输到主控室上位机，zigbee模块功耗低，整体装置体积较小，方便安装，易于实现。
红外、温湿度、烟感等传感器价格在2元左右，zigbee模块价格50元左右
方案二
将传感器将检测到的红外、温湿度、烟雾等信号经过处理，对接到变电站现有的监控设备，将信号实时传送到主控监控画面，借助现有的监控体系，便于信号传输。
技术成本较高，需要投入大量的人力、物力，成本难以估量
方案的确定：
1、从经济性考虑，方案一成本较低。
2、从可操作性方面考虑，方案一安装便捷，对目前设备的运行不会造成影响，便于实现。
综合考虑上述因素，目标一最终选择方案一。
9、方案的实施
1、原理介绍：
在低压配电系统中，如某个接口发生虚接或者由于短路等原因电流突然增大，便会局部温度升高，将线皮以及绝缘胶布烧焦，发出甲醛等烟雾气体。
当有发热故障产生时，装置首先通过红外温度传感器检测温度升高的信号，当温度升高面积较大时温湿度传感器将检测到温度升高信号，当进一步升高导致线皮烧焦时，烟雾气敏传感器将检测到烟雾信号，通过无线传输模块zigbee将这几个信号传输到主控室的接收模块，接收模块会在计算机上进行数据显示，主控室方可及时知道发生问题的具体程度，
2、装设实时监控装置：
装置包括两个模块，在线监测模块和主控接收模块，在线监测装置装设了烟雾传感器，温湿度传感器以及红外传感器,由于测量模块具有低功耗的特点，因此板子供电可使用干电池，更换周期可达到数月。
网络拓扑图：
在线监测模块
总结：
3个传感器组合能够有效对柜内接头、接线实时监测，如发生异常，第一时间信号能够传到监测系统。
运行人员能明确那个设备异常，第一时间到达现场检查。
确保设备正常运行。
10、回顾总结：
通过本次QC活动，在全体小组的努力下，当发生设备发热事件时运行人员可以实时的看到设备温度，无需频繁的往返于主控室与设备区进行测温。
并且避免了对发热的充油设备测温时人员安全的问题。
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