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变电站智能巡检整体解决方案

摘要：目前大部分变电站以人工巡检方式开展维护作业，实际巡检期间主

要依托于运行人员的感官观察来判断设备运行状态的分析，比如油位、压力、

猫眼、锈蚀、油迹、异声等，受制于巡检周期及人员素质，容易出现漏检、检

查不到位等问题，同时有些设备内部缺陷如特殊部位过热、绝缘损坏难以发

现，有些故障如闸刀开闭不合理、机械卡顿等故障无法直观判断，需要通过设

备操作来分析问题，因此，变电站实现自动巡检目前已成行业未来趋势。目前

电网内智能巡检方案往往局限于一次设备的智能化，尚缺乏涵盖一次、二次设

备的整体解决方案。

关键词：变电站；智能巡检；方案思路；综合应用

一、方案思路

鉴于此，本文以江苏地区某220千伏“免巡视、免维护”新型电力系统示范

站为例，介绍如何在国家电网新一代变电站体系架构基础上，以开放共享架构

为基础，以多元信息融合分析为思路，来搭建全量设备的在线监测与智能运维

平台，以适应电力行业生产体系变革，满足无人值班、设备集中监控的业务需

求

整个方案，主要包含一次设备的智能化、二次设备在线巡检、智能辅控系

统数字化提升、综合应用四个方面，涉及全面感知、辅控数字化提升、数字孪

生、智能巡视、二次设备在线运维、智能压板空开、二次回路监测、蓄电池在

线监测、端子排接线实物智能监测、保护在线监视与智能诊断、智能门禁、智

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能灯光等多项建设内容，综合采用物联网低功耗微功率传感器、数字智能化、

图像可视化、室内无人机巡检等高新技术。

其中辅控系统数字化提升主要涉及到智能门禁、电子围栏、消防监控等方

面，不属于变电站核心设备，就不在本文赘述。下文重点介绍一下一次设备的

智能化、二次设备在线巡检及依托智能巡检平台可以实现的高级应用。

二、一次设备的智能化

1方案思路

通过在一次设备上配置前端微功耗和低功率的在线监测传感器以及数字化

远传表计，实现对一次设备运行状态数据进行有效的获取,替代传统表计抄录、

开箱检查、红外测温、防汛排查、局放检测、避雷器绝缘性能检测等工作，实

现一次设备正常工作状态下的免巡视、免维护目标。

2功能模块

2.1变压器全面感知

2.1.1方案简述

变压器作为供电的核心设备，投资大，是变电站的重点保护设备，尽管技

术成熟、性能稳定、寿命长、负荷小，但由于供电的间歇特性、所在地域的不

同，结构、制造厂家的不同，变压器个体特性和电磁场分布存在较大的差异，

绝缘材料的性能和老化程度也表现不同，通过开展变压器绝缘状况的在线监

测，积累变压器运行状态监测记录对变压器长期安全、延长变压器的使用寿命

有明显作用。变压器综合在线监测系统可以依据其自身功能对变压器早期故障

做出正确诊断和预测，使变压器安全、可靠地运行。

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2.1.2建设方案

1.变压器油色谱在线监测装置（有线）

变压器油光谱在线监测是基于光声光谱技术的变压器油中溶解气体在线监

测产品，系统能按照设定的周期在线检出变压器油中溶解H2、CO、CO2、

CH4、C2H2、C2H4、C2H6、微水等全组分气体的含量。并通过专家系统

判断是否存在潜伏性故障，是过热性故障还是放电性故障，并按设定的报警值

进行声光报警。

2.变压器铁芯（夹件）电流在线监测装置（有线）