变电站主动巡视系统施工方案20171118

变电站

主动巡视系统

实

施

方

案

一、现状

随着国家电网全面推广应用智能设备和技术，实现电网安全在线预警和设备智能化监控。目前，智能化变电站均应用了视频监控系统、安全防范系统、火灾报警及消防系统、采暖通风系统、空调系统、SF6气体泄漏在线监测、环境监控系统等各类在线监测系统，积累了丰富的运行经验和管理经验。随着智能电网发展的逐步推进，势必要对各分散的在线监测系统进行整合，并进一步探索变电站状态信息的采集方式，全面收集变电站非电量信息，将各类信息集成在一个平台上，形成对变电站设备状态信息的全面收集和展现，提高对变电站状态信息的综合判断力，进一步深化变电设备管理和状态检修工作。

变电站主动巡视系统的设计不仅要满足人工巡视达到的效果，而且还要弥补人工巡视的盲区，为巡视人员提供更科学的判断依据。一是要实现变电站设备视频与设备在线监测、离线试验数据、保护信息的图数联动，达到从设备外观到内部状态的全景化监控；二是当有保护报警时摄像头应能自动切至该设备进行抓拍和录像，同时传送报警信息；三是巡视画面下方显示设备正常状态时图像信息，便于值班员进行比对；四是要支持多样化的巡视模式，可以采用自动或手动方式开展正常巡视、夜间巡视和特殊巡视，并可自由控制巡视速度和进度；五是公司领导、业务主管部门和工区人员可以随时应用该系统监测设备状态、开展现场勘查和安全监督等；六是软件功能要齐全、运行流畅，流程设计和系统权限设置符合安全管理和变电运行管理要求。

枣庄供电公司220kV 滨湖变电站上目前运行有图像监控、电子围栏和消防系统。其中视频监控系统摄像头安装位置以变电站安防为主设计，布点数量偏少，电子围栏和消防等系统出现设备部件老化，无法正

常工作，同时站上智能辅助系统的各子系统为单独运行，没有统一的平台化管理，不能满足变电站主动巡视系统的设计要求，也不具备全站多系统联动防护功能。

二、计划完善的技术功能

根据220kV 滨湖变电站现有监控设备的运行情况、结合变电站主动巡视系统的设计需求，计划对本站进行主动巡视系统改造。将原有各自独立的视频监控、消防监控、安防监控、环境监控等统一接入到监控平台中。将各类信息集成在一个平台上，形成对变电站设备状态信息的全面收集和展现，提高对变电站状态信息的综合判断力，同时消除信息孤岛，实现自动化的联动处置，为变电站设备管理和状态检修工作打好基础。同时，为了实现人工远程巡视的目的，计划在需要巡视的区域和设备处新增部分摄像头和监控设备，特别是人工巡视的盲区处，为巡视人员提供更全面的巡视支持。

在保留原有各子系统功能的基础上，通过增加各类设备使220kV 滨湖站主动巡视系统具备以下功能特点：

1、智能巡视

1）平台根据事先设置的巡视路径、巡视规则、巡视计划实现对变电站重点区域的巡视工作。

2）结合用户的变电站管理和巡检工作，系统新增一键巡视功能。用户可以简单方便的通过一键巡视功能实现对变电站重要场所和设备的远程视频巡视，并结合电网管理流程并生成巡视报告。

3）自动生成巡视报告和运维建议，协助运维人员的运维工作。

2、巡视类型多样化

系统对于重点区域和重点设备，部署多样化的巡视设备和巡视方式，力求达到人工巡视点的全覆盖布点。巡视设备包括：摄像头（全站监视，重点区域重点部署）、温湿度探测器（巡视室内环境情况）、

SF6探测器（巡视SF6设备气体是否泄漏）、声音传感器（巡视主变声音，判断主变运行情况）、水浸探测器（电缆层、电缆沟、房间门窗处）、红外对射（变电站门口）、烟雾探测器（各设备室上方）等。

3、整体功能要求：

1）增加主动巡视系统平台，将视频、消防、安防、门禁接入进来实现统一平台化的监控和使用，通过平台实现全站视频浏览、整站运行状况快捷查看、门禁、灯光、空调、水泵等设备的智能远控。

2）增加视频设备，实现对变电站场景及站内设备的外观、运行状态等信息的实时监控、录像检索和回放等；

3）通过主动巡视系统平台实现对变电站内温度、湿度、风速、水浸、SF6、空调等环境信息的采集和监测，并对异常进行告警；

4）对变电站内门禁进行管理、控制及告警；

5）增加系统的联动功能，具体联动如下：

a ）发生火灾时，联动报警设备所在区域的摄像机跟踪拍摄

火灾情况、自动解锁房间门禁、自动切断风机电源、空调电源；

b ） 发生非法入侵时，联动报警设备所在区域的摄像机；

c ） 当SF6 浓度超标时，联动区域内摄像机，自动启动相

应的风机；

d ） 通过对室内环境温度、湿度的实时采集，自动启动或关

闭通风系统。

e ） 当电子围栏监测到非法入侵时，室外摄像头转至相应的

防区进行视频录像。

4具体功能要求：

1）安防监控：

a) 实现对安防设备的布防、撤防和消音等远程管理功能；

b) 实现支持对门禁的开门控制、权限管理等功能；

c) 获取门禁设备的状态、刷卡记录等实时数据；

d) 获取安防设备的告警数据。

2) 消防监控：

a) 获取烟感、温感等传感器设备告警数据。

3) 环境监控：

a) 获取温度、湿度、风速等环境实时数据；

b) 显示SF6泄漏的实时监测数据；

c) 获取传感器设备运行状态数据；

d) 获取传感器设备告警数据；

e) 实现对环境数据阀值的配置功能；

f) 对风机、空调等控制设备进行远程控制。

4) 辅助灯光控制：

a) 实现对灯光设备接入参数进行配置管理；

b) 实现辅助灯光控制设备实时数据展示；

c) 展示辅助灯光控制设备运行状态数据；

d) 辅助灯光控制设备告警；

e) 实现对辅助灯光的远程控制。

5) 视频监控：

a) 对摄像机进行云镜控制；

b) 获取视频监控设备的视频告警数据，包括视频丢失、视频遮挡、

移动侦测、入侵告警等各类视频智能告警；

c) 实现视频监控设备的实时视频展示；

d) 获取视频监控设备的运行状态数据；

e) 对视频监控设备进行对时。

三、施工工程量

1、室外安防巡视设备布局方案（如下图示）

变电站在220kVGIS 设备区龙门架上安装2台红外网络球机，主控楼西南角安装1台红外网络球机，视频全面覆盖变电站室外区域及周界围墙。

主要设备清单：

电容器区立杆安装3台红外网络球机用于巡视避雷器数据及电容器工作状态。

主要设备清单：

主变区域安装6台红外网络摄像机和立杆安装1台红外网络云台机用于巡视主变设备油位、油温、有载调压机构箱、中性点避雷器、吸湿器等有关数据，在主变一侧安装拾音设备，收集主变声音情况，辅助判断主变工作状态。

主要设备清单：

4、主控室巡视设备布局方案（如下图示）

主控室安装12台红外网络球机用于巡视保护屏前面板安装设备运行状态，压板分合位置，屏柜背面上方断路器分合闸位置。安装灯光、空调、门禁控制器，对室内灯光、空调、门禁状态实时采集，并可远程控制和用于巡视联动，安装温湿度探测器巡视环境数据。

主要设备清单：

5、110kVGIS 室巡视设备布局方案

110kVGIS 室加装鲁能智能轨道机器人用于巡视，仅需安装灯光、门禁控制器，对室内灯光、门禁状态实时采集，并可远程控制和用于巡视联动，安装温湿度探测器和对射烟雾探测器用于巡视环境数据。（如出现巡视机器人无法巡视到的点位，需要额外补充摄像机）

主要设备清单：

6、35kV 开关室、蓄电池室、远动通信室、站用电室巡视设备布局方案（如下图示）

35kV 开关室加装鲁能智能轨道机器人用于巡视，故35kV 开关室视频摄像机去掉，其它房间摄像机安装保留。各房间均需安装灯光、空调、门禁控制器，更换房间内对射烟雾，对室内灯光、空调、门禁状态实时采集，并可远程控制和用于巡视联动，安装温湿度探测器巡视环境数据。

主要设备清单：

7、220kVGIS 区巡视设备布局方案（如下图示）

220kVGIS 室立杆安装27台红外网络摄像机、8台红外网络云台机用于巡视GIS 设备的SF6压力表数据，开关刀闸、接地刀闸的分合状态，汇控柜前面板显示数据等。

主要设备清单：

8、其他区域巡视设备布局方案

水泵房和综合楼走廊安装红外网络球机，电缆层安装红外网络球机、温湿度探测器、浸水探测器、水泵控制器，监控室安装红外网络球机、温湿度探测器、灯光、门禁、空调控制器以满足主动巡视系统的设计要求，保证巡视的全面性。

原有电子围栏系统告警信号接入主动巡视系统中。 主要设备清单：

四、施工标准及安全要求

1、线缆敷设施工标准：

（《GB50311-2007综合布线系统工程设计规范》、《电力工程电缆设计规范》（GB 50217—2007））

设备线缆敷设可采用线槽走线和墙面切槽走线相结合的方式施工，线缆最终汇总至电缆沟或电缆层内，到达控制室机柜。

1、PVC 管件与线槽的要求 1.1、PVC 管与接头的选用 ①穿一至二根线时选用20mm 管。 ②穿三至五根线时选用32mm 管。 ③穿五根以上线用50mm 管。

④管与管连接应采用适当的接头，直接时应选用直通接头，转弯处应选用弯头，分叉处应选用三通接头，接头大小应按照连接的PVC 管的尺寸决定，接头处应用防水胶布密封。

1.2、PVC 管的铺设规定

①PVC 管应用塑料管卡及钢钉固定。

②PVC 管走电缆沟时应将PVC 管固定于电缆沟两侧支架上。 ③PVC 管走围墙时应将PVC 管固定在围墙的墙檐或墙角。 ④地埋深度0.3m ，需要有电缆标识。 1.3、线槽的选用 ①应选用RVV-PVC 材质。

②线槽一般采用40mm*20mm的规格。 1.4、线槽的铺设规定

①线槽底部应用涨塞和自攻丝固定在墙上。

②转弯时应将两根线槽衔接处切成45度角，拼接成90度直角敷设完工后，将线槽擦拭干净并用线槽盖、直角、直接进行封堵。

2、布线要求

2.1、机柜处

①布线时机柜处应提前预留2m 的线缆，供设备接线使用。

②机柜电源AC220V 选用2.5平方铜线引入。

③机柜内接线头要求全部佩带冷压头，确保接线牢固。

2.2、设备处

①室外设备布线时应与带电设备保持足够安全距离。

②按设备的要求布线时应预留0.2-1m 的线缆，供设备接线使用。 ③室外设备布线时把接线处做防护处理，不能让线头裸露在外面，做好防雨措施。

2.3、电源线

①在特定情况下电源线应与其他线分开。

②应选用一整根线，禁止中途接线。

2.4、信号线与控制线

①信号线与控制线均使用带屏蔽线缆。

②应选用一整根线，禁止中途接线。

2.5、网线

①选用超五类UTP ，八芯双绞线。

②单根网线长度不应超过100m 。

③RJ45网线头应按照T568B ，排列顺序金属插脚向上从左到右为橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕。

④RJ45网线头的制作，用剥线钳剥去其端头1cm 左右外皮，按照T568B 的顺序排列好线头插入RJ45接头，用网线钳压紧，确保RJ45头插针全部插入线中。

⑤应选用一整根线，禁止中途接线。

2、设备安装施工标准

1、环境监测设备安装要求

1.1、温湿度采用壁挂式方式安装于房间墙壁上，高出地面1.5m ；需预埋一根25的穿线管至就近电缆沟或电缆半层，管口距地1.5m 并放置分线盒。

1.2、浸水探测器安装于电缆沟底部或电缆层地面，电缆沟底部安装时注意安装位置不能阻碍电缆沟巡视人员巡查，从设备安装处线缆需穿一根20PVC 管至电缆层内二次电缆桥架；电缆层安装设备时应选择紧贴墙面的地面安装，设备安装处沿墙面敷设1根20PVC 管至就近二次电缆桥架。

1.3、风速传感器安装于室外楼顶无遮挡位置，从设备安装处预埋1根20穿线管至二层就近电缆沟。

2、智能控制设备安装要求

2.1、灯光控制单元安装于房间原灯光开关下方，在墙壁开孔300 x 240 x 80mm（宽x 高x 深）安装灯光控制单元安装外壳，将灯光控制单元固定在安装外壳内（详见安装图纸），安装位置需预埋1根20穿线管至上方灯光开关处，预埋2根32穿线管向下至就近电缆沟或电缆半层。（安装位置详见设备布局图）

2.2、水泵控制单元安装于水泵控制箱内，从水泵控制箱安装处预埋2根32穿线管至就近电缆沟或电缆半层。

2.3、空调控制器安装于待控空调后部，距地0.3m 壁挂安装，由设备安装处预埋1根20穿线管至就近电缆沟或电缆半层。

3、火灾报警设备安装要求

3.1、对射烟雾安装于设备上方（详见安装图纸），一般高出地面4m （高于设备0.5m 左右），以对射范围内无遮挡物为原则，在发射装置处预埋1根20的穿线管至就近电缆沟或电缆半层。

4、图像监控设备安装要求

4.1、巡视用摄像机安装在电气设备附近，壁装或立杆高度根据巡视设备高度确定。

4.2、所有摄像机线缆敷设均需预埋1根32穿线管至就近电缆沟或电缆半层。

5、安全防护设备安装要求

5.1、门禁系统安装于楼宇出入门上，1台门禁主机最多可控制4套门禁设备，门禁主机安装高度以高于门框0.3m 为宜，从各门禁设备预埋1根32穿线管至就近电缆沟或电缆半层，由门禁主机处预埋2根50穿线管至就近电缆沟或电缆半层。（详见门禁系统埋管示意图）

3、安全要求：

1、施工现场所有工作必须严格执行《电业安全工作规程》和《国家电力公司电力安全工作规程（试行）》的规定。工作人员必须听从指挥，遵守劳动 纪律，文明施工。工程全面开工前，组织全体人员进行安全规程学习；

2、必须召开工作交底会、班前会；

3、临近带电或有误碰运行设备可能的工作，要有专人监护，并采取防范措施，严格控制低压触电事故的发生。严格遵守变电站的各

项制度，不动与工作无关设备；

4、电缆未接线端应做好标识，电缆抽头用绝缘胶布包好；

5、遵守站内有关规定，施工现场作到文明施工，安全生产，物品码放应整齐有序；

6、进入现场文明施工，正确佩戴安全帽，穿好工作服、绝缘靴，并正确使用安全防护用具。

五、上传数据接口规范

辅助系统平台内部各子系统数据接口统一遵循IEC61850、

IEC103/104、ModbusRTU 或CDT 等标准通信规约，通信方式统一采用RS485、RS232或以太网的方式。考虑到目前变电站现有各子系统的相关设备均已经安装，考虑到成本问题，暂时根据各厂家实际协议进行接入。

变电站辅助监控平台按照IEC61850协议、IEC104规约、

ModbusRTU 协议对外上传数据至上级平台。