基于智能监控技术的10kv中压开关柜运维设计

基于智能监控技术的 10kv中压开关柜
运维设计
摘要：10kV 中压开关柜是电力系统的关键设备，设备的运行状态对电力系统的可靠性具有重大影响。

随着人们生活水平的不断提高，电网容量不断扩大，10kV 中压开关柜的数量逐年增加。

为了及时了解设备运行状况，掌握其变化趋势，为设备的检修和维护提供依据，以在线状态检测和故障诊断为特征的智能监控技术应用研究逐步成为10kV 中压开关柜设计研究的一个热点。

关键词：智能监控技术；10kv中压开关柜运维设计；
前言：近几年，随着图像监视技术的飞速发展，以及视频技术中的智能分析技术的快速发展，依托抗电磁干扰的高清摄像机和视频智能分析技术，搭建智能视频监测系统可以通过直观画面实时监视高压开关柜内刀闸触头位置，通过智能运维终端设备获取运行数据进行故障分析和事件上报，实现在监控中心远程实时监视高压开关柜内刀闸位置状态，再结合传统方式进行刀闸分、合闸状态实时判断，提高高压开关柜的运行可靠性。

一、10kV中压开关柜常见故障分析
1．中压真空断路器常见故障。

中压真空断路器的常见故障主要体现在传动机构以及传动部件的故障、电气控制以及辅助回路的故障、主回路电连接出发热等几个方面。

这些故障的出现对设备的整体运行质量会产生很大的影响，这也是现阶段中压开关柜较为常见的故障表现。

2中压开关柜常见故障。

在中压开关柜的常见故障中，机构以及转动件的故障所占的比例最高，并且在对其进行控制的时候往往会存在一定的阻碍。

此外，机械失效、绝缘以及接地故障等也占有较高的比例，这也是导致lOkV中压开关柜出现故障的主要原因。

二、基于智能监控技术的10kv中压开关柜运维设计
1.一种10kV配电智能开关近端蓝牙运维终端。

配电智能开关也需要定期进
行维护，目前维护多是由工作人员携带运维设备，现场经串口连接配电终端进行
维护，终端多安装在杆塔上需要运维人员爬杆进行处理，操作危险性大。

利用原
有调度开关设备的调试接口，在接口上加装蓝牙设备，利用近端设备读取蓝牙数据，分析SOE判断开关故障,这样运维人员在杆下即可操作，安全性高，减少运
维人员的操作风险。

整机方案包括蓝牙通信，功耗，状态指示，远动104通信等，电池容量供电满足艰苦和恶劣的供电环境，产品外观小巧，使用方便，支持多个
厂家的智能开关。

获取终端的实时的SOE数据、遥测、遥信、系统信息等数据，
为开关柜的运维提供数据支撑。

2.10kV中压开关柜智能监控技术的应用。

首先，真空断路器电动底盘车控制
系统中监控技术的应用起到了较为理想的效果，可以实现对断路器的远程控制，
并且具备有限功能，从而使软启动和软停止更加容易实现，并且还可以实现对异
常情况的保护，有利于设备的长期稳定运行。

其次，智能监控技术在电动接地开
关中的应用也获得了较为理想的效果，本体采用目前我国最为先进的双向伞齿轮
传动技术，并且可以实现与电动底盘车的复位程序连锁，同时也使得其手动操作
的优势得到了有效的体现。

最后，智能监控技术在无线温度监测中也有较为广泛
的应用，采用电池或者是CT供电的方式来为无线温度传感器进行工作，并且对
断路器以及母线电缆的温升状态进行实时监测，并且通过无线信号将其传递给监
控主机。

便捷的人机交互终端监控工作站是监控中心的人机交互终端，通过智能
分析视频监控系统客户端软件提供人机交互界面，对整套系统进行配置、操作及
显示。

提供各摄像机视频画面的实时浏览、回放和开关柜监测状态数据的实时显示、开关柜历史状态及告警信息记录查询等功能。

在工作站可根据实际情况以单屏、4分屏、l6分屏等方式显示现场刀闸图像，同时实时显示的刀闸分、合闸状
态信息。

当检测到刀闸状态异常时，监控工作站的显示屏将弹出报警提示并突出
显示刀闸图像。

3.系统综合管理及图像存储。

网络综合管理平台是智能视频监控中心的管理
和存储中心，作为统一的视频监控管理平台，通过统一界面对系统结构、用户角
色、前端摄像机、报警设备、智能分析服务器进行集中配置和全面管理。

基于架
构管理，实现远程所有摄像机的实时录像、报警录像、集中备份、索引查询、下
载回放和存储配置等服务功能。

管理平台支持8个SATA接口，每个接口支持容
量最大2TB的硬盘接入，可满足长达3个月以上的录像记录；并支持在本地和客
户端按时间、关联事件、日志、报警等多种方式进行检索，查找具体的监控录像、刀闸历史状态和关联数据。

管理平台支持多路报警输出接口，当智能分析服务器
检测到刀闸状态异常时，可通过外接警灯、警号等方式发出报警信号，第一时间
通知操作维护人员，同时启动报警录像并将事件信息写入到系统数据库中。

管理
平台同时具备二次开发功能，提供外部开发接口，可与变电站综合自动化系统进
行信息共享及联合操作。

监控中心配置智能分析服务器、网络综合管理平台和监
控工作站；智能分析服务器主要实现对视频图像实时捕捉，自动分析图像内容，
检测、跟踪视频中的运动目标，并结合运动目标的轨迹信息，与预设的判断规则
进行比较，对设定区域内的刀闸分、合闸状态或异常行为信息上报给管理平台。

它利用强大的服务器资源和内置智能算法对来自前端网络设备的码流进行分析，
1台智能分析服务器最多可同时进行16路视频图像的分析处理，也就是可同时对
8路刀闸的状态进行分析判断。

监控中心的智能分析服务器对刀闸的分、合闸位
置进行智能分析，并将分析后的数据传送给综合管理平台，由综合管理平台对数
据和图像进行管理、存储，同时将实时画面送至监控工作站，进行实时画面显示。

结束语：运用现代智能监控技术应用于10kV 中压开关柜，通过分散于开关
柜内的智能电子装置（传感器、控制模块、监控模块、通讯模块）形成的专家诊
断系统、在线状态监测系统能及时了解断路器和开关柜的工作状态、缺陷的部位，减少过早或不必要的停电试验和检修、减少维护工作量、降低维修费用、提高检
修的针对性，可显著提高电力系统可靠性和经济性。

参考文献：
[1]孙健秧，郭建钊，姚良铸等.中压智能开关柜技术综述及解决方案的探讨[J].华东电力，2019,4:684-686.
[2]刘增环，李真真.智能开关柜在线监控的研究与应用[J].自动化仪表2020,6:28-30.。