变电站温度在线监测系统的建设方案
kv智能变电站在线监测系统技术方案
目录（二）系统特点 ............................................................................................ （三）系统框图 ............................................................................................ （四）智能变电站安全预警终端.................................................................... （五）系统介绍 ............................................................................................ （六）设备功能与安装.................................................................................. （七）设备清单(建议配置，具体数量根据变电站实际情况确定).................... （八）售后服务及其他..................................................................................1、技术支持与服务..............................................2、电话支持服务................................................3、现场维护服务................................................4、设备维修服务................................................5、技术支持服务................................................6、保修登记....................................................7、人员培训....................................................附图：现场安装图片............................................. （九）产品有关检验、试验报告....................................................................1、CEP261安全预警终端检验报告..............................1、CEP261安全预警终端检验报告.............................. （十）主要用户一览表..................................................................................（一）概述电网安全运行是电力企业的首要任务，是建设和谐社会的基本保障。
变电站视频及环境监控系统技术方案
变电站视频及环境监控系统技术方案一、综述随着社会科技的进步和电力需求的增长，变电站的重要性也日益凸显。
为了确保变电站的安全稳定运行，建立一套高效可靠的视频及环境监控系统是非常重要的。
本文将提供一种技术方案，包括硬件设备的选择、系统架构的设计以及监控方案的实施，以确保变电站的安全运行。
二、硬件设备选择1.摄像头：选用高清晰度、广角视野的摄像头，能够获取更广泛的画面，并提供清晰的监控视频。
2.硬盘录像机（DVR/NVR）：根据变电站的规模和需求，选择具有高存储容量、可靠性和稳定性的硬盘录像机，能够满足长时间存储监控视频的需求。
3.显示器：为了方便监控人员查看视频画面，选用高分辨率、大屏幕的显示器，并考虑显示器的抗干扰性能，以确保在各种环境下都能够清晰显示。
4.传感器：选择适合变电站环境的多种传感器，如烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器等，能够实时监控变电站内的各种环境数据。
5.网络设备：选择具有高速传输能力、稳定性和安全性的网络设备，如路由器、交换机等，以确保监控数据的及时传输和安全存储。
三、系统架构设计1.视频监控系统架构：(1)前端设备：摄像头安装在变电站的关键区域，如进出口、接线室等。
每个摄像头通过网线连接到NVR，将视频数据传输到后端设备进行存储和处理。
(2)后端设备：NVR将视频数据存储在硬盘上，并通过网络设备将数据传输到显示器上。
监控人员可以通过显示器查看实时视频画面，并进行录像、回放等操作。
(3)网络设备：用于连接前端设备和后端设备，将视频数据传输到指定的显示器上。
2.环境监控系统架构：(1)传感器网络：在变电站内设置多个传感器，实时监测环境参数，如温度、湿度、烟雾等，并将数据传输到后台服务器进行处理和存储。
(2)后台服务器：接收传感器传来的数据，并进行处理和分析。
可以设置报警规则，一旦环境参数超过预设值，系统会自动发出警报。
(3)相关人员接口：监控人员通过电脑或手机等设备访问后台服务器，可以实时查看环境参数，并进行报警管理、数据分析等操作。
变电站无线温度监测系统设计与实现
第３１卷第２期２ ０ １ ３年２月水 电 能 源 科 学Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ ＰｏｗｅｒＶｏｌ．３１Ｎｏ．１３Ｆｅｂ．２ ０ １ ３文章编号：１０００－７７０９（２０１３）０２－０２０７－０５变电站无线温度监测系统设计与实现朱 文１，袁 成２，张 甦２，孟 晓１，胡 炎１，邰能灵１（１．上海交通大学电子信息与电气工程学院，上海２００２４０；２．上海市电力公司超高压输变电公司，上海２０００６３）摘要：为实现对变电站设备关键部位的温度全天候实时自动采集和告警，采用无线通信技术，设计了一套变电站无线温度监测系统。
数据采集模块利用基于ＺｉｇＢｅｅ无线通信协议和Ｍｏｄｂｕｓ总线通信协议的通信网络将传感器采集到的数据传入工控机中，数据存储与告警模块负责对不同类型的数据分析归类并对其进行合理的建模，数据应用模块通过客户端将温度与告警信息展示。
该系统已在变电站现场成功运行，验证了系统设计的合理有效性。
关键词：变电站；温度监测系统；无线通信；数据建模；ＺｉｇＢｅｅ协议；温度告警中图分类号： 文献标志码：Ａ收稿日期：２０１２－０７－０９，修回日期：２０１２－０７－３１作者简介：朱文（１９８８－），男，硕士研究生，研究方向为电力系统保护与控制，Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｕｗｅｎ１２３＠ｓｊｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ通讯作者：邰能灵（１９７２－），男，教授、博导，研究方向为电力系统继电保护及智能电网输配电技术，Ｅ－ｍａｉｌ：ｕｌｔａｉ＠ｓｊｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ 为保证电力系统的安全稳定运行，降低由于设备温度过高造成的生产和经营损失，对变电站关键和易于发热的设备温度进行实时监测十分必要。
传统方法有远红外测温法［１］、温蜡片法［２］等，其中远红外测温法效果最好，但成本高，需人工进行检测，而温蜡片法测温也需人工定期巡视蜡片的颜色以判断温度，这两种方法显然无法满足自动测温的需求。
近年来，随着微机技术和网络技术的发展，变电站温度监测技术也在不断发展，但大多着力于某一模块的改进，缺乏对其系统性和后续扩展性等考虑［３，４］。
变电站视频及环境监控系统技术方案
变电站视频及环境监控系统技术方案一、背景变电站是电力系统中重要的组成部分，负责将输送来的高压电力通过变压器降压后分配到各个用户。
随着技术进步和社会发展，对于变电站的安全和稳定性要求也越来越高。
因此，如何有效地实施视频监控和环境监控成为变电站管理的关键。
二、视频监控技术方案1. 摄像设备选择在变电站中，应选择抗干扰性强、高清晰度、远距离监控的摄像设备。
考虑到变电站较为特殊的工作环境，建议选择抗腐蚀、防爆、防震的专业监控摄像头。
2. 视频监控布局针对变电站不同区域的特点，进行合理的视频监控布局。
重点监控变压器、开关设备等重要区域，确保变电站的安全运行。
3. 视频存储和管理采用网络视频录像机（NVR）对监控视频进行存储和管理，确保监控数据的完整性和安全性。
同时，设置权限，限制不同人员对监控视频的访问。
4. 远程监控实现对变电站监控画面的远程访问和实时监控，方便管理人员随时掌握变电站的运行情况。
三、环境监控技术方案1. 环境监测设备选择在变电站中，应配置温度、湿度、气体浓度等环境监测设备，及时掌握变电站内部环境的变化。
2. 环境监测布局根据变电站不同区域的需求，合理布置环境监测设备，确保对整个变电站环境的全面监测。
3. 数据采集与分析利用传感器采集环境数据，并将数据传输至监控中心进行实时监测和分析。
通过数据分析，及时发现异常情况并采取相应措施。
4. 报警系统建立环境监控报警系统，一旦监测到超出设定阈值的环境参数，系统将自动发出警报，通知相关人员进行处理。
四、总结变电站视频及环境监控系统技术方案的实施，有助于提高变电站的安全性和稳定性，保障电力系统的正常运行。
通过合理选择监控设备、布局监控点和建立监控系统，可以更好地监测和管理整个变电站的运行情况，及时发现和解决问题，确保变电站的安全可靠运行。
智能变电站一次设备在线监测系统建设方案
行 建模 ， 实现 了全站设备状 态监测数据的传输、 汇总和诊断分析 ， 为未来智能变电站一次设备在 线监 测系统建设提供 了参考。 ［ 关键词 ］ 智能电网 智 能变电站 在线监测 Ｉ Ｃ １５ Ｅ ６ ８０
１ 引 言 ．
电力工业将来的发展方 向是智能 电网， 在智 能电网规划的推动下 ， 智能变 电站将成为新建变电站的主流。 根据智 能变 电站技术导则 ， 智能
科技信息
专题论述
智雒变电站一次设备 在线监测系统建设方案
西 宁供 电公 司 董 烨 青海 省 电力公 司 李 永斌 张
［ 摘
勋
要］ 电力工业将来的发展方 向是智能电网 ， 智能变电站是未来新建变电站 的主流。结合智 能变电站对在线监测 系统的需求 ， 基
Hale Waihona Puke 于 Ｉ Ｃ １５ Ｅ ６ ８ ０标准 ， 构建 了面向智能变电站 的在 线监测 系统 建设 方案。各类设备状 态监 测智能终端模 块统一采用 ＩＣ６ ８０标 准进 Ｅ １５
２系统 总体 结 构 ．
根据 国家 电网公 司智能变 电站设计规范 ， 监测系统采用 Ｉ Ｃ １ ５ Ｅ ６８０ 标准 ， 并纳入智能变电站统 一的数据平 台。 各类设备状态监测智能终端 模块统一采用 ＩＣ １５ 标准进行建模 ， Ｅ ６８０ 实现全站设备状态监测 数据的 传输 、 汇总和诊断分析。 在变电站现场以间隔汇控 柜来放置各系统的传感器 、 监测 单元 、 电 源、 通信模块 ， 将所有 间隔状 态的监测汇控柜分 电压等级进行 区域组 合， 然后 汇总至变 电站保 护室状态监测 系统屏 ， 进行数 据采集 、 态分 状
一
传感器和现场 采集单元 。 各类传感器 由一次设 备厂家安装在设 备内部 ， 现场采 集单元按 监测功 能要求 配置 ， ： 如 变压器类油 中溶解气体状 态监 测单元 、 变压 器类油 中微水状 态监测单元 、 套管绝缘状 态监 测单元 、 局 部放电状态单元 、 变压器铁 芯接地电流状态监测单元 、 Ｉ 设备 Ｓ ６ ＧＳ Ｆ 气 体密度监 测单元 、 气体微水监测单元 、 Ｉ 局部放电状态监测单元 、 ＧＳ 机械 特性状 态监测单元 、 避雷器状态监测单元等 。 各类现场监测采集单元通 过 Ｒ ４ ５ 以太 网以 ＩＣ ０ 、 Ｃ ０ Ｓ８ 或 Ｅ １ １Ｉ １３或 ＩＣ １５ 规约接 人状 态监测 Ｅ Ｅ ６８０
变电站温度在线监测系统的建设方案
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提高设备运行效率
通过对设备温度的监测，可以优化设备的运行条件，提高设备运行 效率，减少能源浪费。
增加供电可靠性
实时监测变电站设备的温度，可以及时发现并处理设备故障，减少 设备故障对供电的影响，提高供电可靠性。
社会效益
1 2 3
提高供电服务质量
通过对变电站设备温度的监测，可以及时发现并 处理设备故障，减少设备故障对用户用电的影响 ，提高供电服务质量。
数据分析与报警
数据分析
对处理后的温度数据进行统计分析，包括平均值、最大 值、最小值等指标的计算，以及趋势分析、异常检测等 方法的运用。
报警机制
根据数据分析结果，设定报警阈值，当监测温度超过预 设阈值时，系统自动触发报警，并将报警信息发送至相 关人员。
人机界面设计
用户登录与权限管理
设计用户登录界面，实现不同权限用 户的登录及系统操作功能。
系统架构与组成
01 感知层
由温度传感器、数据处理模块等组成，负责采集 和初步处理变电站温度数据。
02 网络层
通过物联网技术，将感知层数据传输至云平台。
03 应用层
展示监测数据、提供远程监控界面、实现智能报 警等功能。
系统工作原理
温度传感器采集变电站内的温度数据 ，通过无线传输技术将数据发送至数
据处理模块。
处理后的数据通过物联网技术上传至 云平台，进行存储和分析。
数据处理模块对接收到的数据进行初 步处理，如数据过滤、格式转换等。
管理人员可以通过远程监控界面随时 查看变电站的温度数据，系统也会根 据设定的规则自动报警，提醒相关人 员处理异常情况。
03
硬件设计
温度传感器选择
智能化变电站温度在线监测系统的设计与应用
高压电缆的在线温度监测及动态载流量的计算
２无 线 测 温 单 元
变 电站设备具有高 电压 、 强磁场 、 封 闭等特性 ， 传
统 的信 号 传 输 方 式往 往不 能 起 到 良好 的效 果 无 线 测 温 单 元 由无 线 测 温 模 块 和 无 线 数 据 采 集 模块 组成 ． 用于实 时测量物 体表面 的温度 ． 通 过 无 线 网络 发 送 到 无 线 数 据 采 集 模 块 ．并 通 过 Ｒ Ｓ 一 ４ ８ ５或 无 线 方 式 将 信 息 送 往 后 台 变 电 站 设 备 空 间分 布 较 为 复 杂 ．若 采 用 有 线 传
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ： Ｃｏ ｍ ｍｏ ｎ ｌ ｙ ｕ ｓ ｅ ｄ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｏ ｆ ｓ ｕ ｂ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｍｏ ｎｉ ｔ ｏ ｉｎ ｒ ｇ ａ ｒ ｅ ｉ ｎ ｒｏ ｔ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ． Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ － ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｎ ｈ ｉ ｇ ｈ － ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｃ ａ ｂ ｌ ｅ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｉｎ ｒ ｇ ｉ ｓ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕｓ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｅ ｄ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｓ ； ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ； ｏ ｎ － ｌ ｉ ｎ ｅ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｉｎ ｒ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ； ｃ ａ ｂ ｌ ｅ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ
变电站开关柜在线温度状态监测
图 １ 开 关 柜 监 测 简 化 结 构 图
３ 方 案 简 介
以银 山 变 电站 ３ Ｖ开关 柜为 例 ５ｋ
仪及计算机终端等设备组成 。系统工作时 ， 光纤温
作 者 简 介 ： 培 恩 （ ９ ６一） 男 ，９ ８年 毕业 于 湖 南 大 学 电 力 系 统 及 刘 １６ ， １８－
难以实现安全准确测温 ， 造成柜 内设备缺乏跟踪监 测手段 ， 不能及时发现柜 内设备发热点， 设备的安全 可靠性得不到有效保证。 封闭式开关柜安装在线监测装置能够实 现柜对 内 发热部位的准确 、 及时检测， 实现对设备动态监控， 及
时发现和处 理设 备隐患 ， 防止 隐患扩 大。 同时具有 局
度 在线 监测 仪 内部 光 源 发 出连续 的 宽带 光 ， 光 缆 经
传输到监测现场布设 的光纤光栅 温度传感器 ， 这些 传 感 器内部 的测量 敏感 元件— — 光纤 光栅 对该 宽带 光有选择地反射 回相应 的一个窄带光 ， 经同一传输
光 缆返 回到光纤 温 度在 线监 测仪 内部 探测 器来测 定
３ １ 总体 监 测方 案 ．
其 自动化专业 。现为动力部高级工程师， 主要从事电气设备管理工作。
（ ） 用光 纤光 栅 温 度 传感 器 和 光纤 温 度 在线 １采
３１
维普资讯
刘 培恩 。 ： 电站 开关 柜在 线温 度状态 监测 等 变
域网络接 口， 可与管理网络相连， 实现信息共享。
２ 系 统 结构 和 工 作 原 理
２ １ 系统 结构 ．
图 １为开关柜 监 测简 化结 构 图 。
２ ２ 光 纤光 栅测 温 系统工 作原 理 ．
匝圃 匝
光 纤 光栅 测 温 系 统 由光 纤 光 栅 温 度传 感 器 、 单 模 光缆 （ 于远距 离信 号 传 输 ） 光 纤 温 度在 线 监 测 用 、
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变电站温度在线监测系统的建设方案
摘要：介绍了变电站温度在线监测系统建设的必要性、可行性、总体结构和技术要求，分析了具体实施方案，指出应注意的问题。
关键词：变电站；温度；在线监测
Abstract: This paper introduces the need for construction of the substation temperature monitoring system, the feasibility of the overall structure and technical requirements, analysis of a specific embodiment, the issues that should be noted.Keywords: substation; temperature; online monitoring
1 建设的必要性
随着城市建设中箱式变电站、电缆线路的广泛应用和电力负荷的增长，变电设备、电缆头出现过热进而烧毁设备的可能性大大增加。
无人值班变电站仅靠运维人员巡检测温会出现采集数据不及时、不全面的缺点，不仅增加了运维人员的劳动强度，而且只能在设备过热期间巡视才能起到预警作用，如果运维人员不在场，变电站温度将失去监测，对电力设备造成很大的安全隐患，不能做到风险的可控、在控、能控，更不能满足调控一体化的要求。
2 建设的可行性
电力设备在遭受外力破坏时，会触发相应的保护动作，而保护动作使开关掉闸的时限都很短，是一个瞬间的过程，维修人员根本不可能在开关掉闸前排除故障，只能在掉闸后排除故障，恢复送电。
变电设备、电缆头从正常运行温度达到烧毁设备的温度却是一个连续的过程，有较长的慢热时间，这就为运维人员检修设备提供了时间。
只要预先设定告警温度，能够提前预警，安排运维人员检修，就可以排除隐患，避免事故的发生。
3 总体结构
变电站温度在线监测系统采用分层分布式结构，由现场测温部分、通信管理部分和主站软件三部分组成，各层的功能如下：
（1）、现场测温设备：处于系统最底层，在变电站现场的各种被测温设备（如电缆接头、触头等）安装温度传感器，负责采集温度数据并发送到上层的通信管理单元。
（2）、通信管理单元：处于系统的中层，负责参数设定和查询，同时把前端无线温度传感器发送的数据收集起来，并将数据打包发送至当地光通信设备，通过光纤通信系统上传至调度监控主站。
（3）、主站软件：处于系统的最高层，负责接收、存贮变电站温度数据，提供历史和实时数据和曲线，进行统计；预先设定一般告警、严重告警数值、三相温度不平衡告警、温升过快报警，并提供不同强度、不同频率的声光告警。
4技术要求
由于被测设备均属于实时运行的高压电气设备，因此在设计时需充分考虑该统对设备安全稳定运行的影响，其具体要求如下：
（1）、采用无线测温原理，如果现场测温设备至通信管理单元之间采用有线传输方式，通信线缆将对电网的安全运行造成隐患，因此采用的数据传输方式为无线式。
（2）、现场测温设备不改变被监测设备原有结构，安全可靠。
（3）、整个温度传感系统的测量精度高，且系统测量精度和温度分辨率不随温度测点个数的增加而降低。
（4）、温度刷新速度快，能够对所有测点的温度进行7×24小时不间断监测，可根据需要定时保存温度，并且通过监测软件可以精确确定发生过温报警的传感器位置。
（5）、具有完善的自我诊断功能。
系统中任何一个传感器的损坏都可以在监控软件中精确定位。
系统每进行一次温度测量的同时进行系统的自我检测与诊断，能够及时发现传感器失效和损坏，以便于及时的维修与维护。
（6）、具有强大的软件功能。
监测软件通过网络通信，在人机界面上实时显示每个温度测点的位置、温度值、温度变化情况等。
当测量温度大于预设报警温度时、三相温度失衡时、温升过快时，监控软件能触发软件界面的声光报警，提醒值班人员尽快处理。
同时操作人员还可以对每个温度测点的历史温度数据、报警纪录进行多条件查询，生成安全运行报表等。
5 应注意的问题
在整个系统中，现场测温设备需要直接与被测的电缆头、触头等设备直接接触，才能测得温度数据，因此实施变电站无线测温系统时，对现场测温设备应特别重视如下情况：
（1）、该设备不能影响电力系统的正常运行，不能影响电力设备的检修维护，因此该设备尽量避免安装天线等突出物，并尽量减小设备体积。
（2）、由于该设备的安装调试、检修维护都必须在设备停电的情况下进行，
为了减少因维护测温设备而造成电力设备停电，必须要求测温设备有很高的可靠性、稳定性，以避免电力设备停电。
（3）、电池使用寿命要长。
该设备不能靠电力线路提供电源，只能靠电池提供电源，由于该设备需要24小时全天候运行，电能消耗很大，普通电池会在很短的时间的将电力用尽而使系统瘫痪。
为此，必须最大限度地延长电池使用寿命，我公司的测温模块即采用了军品电池，使用寿命大于6年。
（4）、电能消耗的智能控制。
数据发送是电池能量损耗的主要因素，减少数据发送次数能减少电能损耗，但又不能影响数据传输质量和精度，因此需采用定时发送与动态发送相结合的技术：传感器平时处于休眠状态，每半分钟分析一下当前温度是否有变化，超过限值（±1℃）则立即发送。
若没超过限值则继续休眠，每四分钟定时发送一次数据。
这样既节省了电能，延长了电池的使用寿命，又满足了监控温度的实时性与准确性。
（5）、充分利用电池的电能。
任何电池，即使不使用也有一定的泄露电流。
此外，电池电压降低到一定程度后就无法发送数据了。
因此需要采用收集电路，一方面收集电池的微弱泄露电流，储存起来用于发射数据，另一方面具有升压作用，在电池电压很低的情况下也能发送数据。
这样可充分利用电池的电能，直到能量全部耗尽。
6 结束语
随着电网建设向着大电网、高可靠性、高自动化水平的方向迅猛发展，对电网运行自动化、智能化的监控水平的要求越来越高，。
随着经济发展和城市建设步伐的不断加快，对供电可靠性也提出了越来越高的要求。
作为电网的重要组成部分，变电站的稳定运行成为完成供电任务的决定性因素，变电站温度在线监测系统的建设必将成为电网安全供电的重要手段，在电网建设过程中得到广泛应用。