在山西500千伏稷山變電站，兩架無人機(jī)同時(shí)騰空而起，穿梭在站內(nèi)設(shè)備上空，檢查設(shè)備架構(gòu)螺栓緊固情況。這是國網(wǎng)山西超高壓變電公司第1次應(yīng)用無人機(jī)配合開展變電站內(nèi)一次設(shè)備驗(yàn)收。

稷山變電站于09年12月投運(yùn)，是山西電網(wǎng)的樞紐變電站。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，山西南部臨汾、運(yùn)城等城市新增工業(yè)用電負(fù)荷需求較大。為保證負(fù)荷均衡，增強(qiáng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，該站3號(hào)、4號(hào)主變壓器擴(kuò)建工程于今年4月啟動(dòng)。

本次擴(kuò)建工程一次、二次設(shè)備安裝和調(diào)試工作已全部完成。11月11日，稷山變電站3號(hào)、4號(hào)主變壓器擴(kuò)建工程進(jìn)入項(xiàng)目驗(yàn)收階段。為提高驗(yàn)收質(zhì)效，國網(wǎng)山西超高壓變電公司多次召開專題會(huì)議，選派檢修技術(shù)骨干組建設(shè)備驗(yàn)收?qǐng)F(tuán)隊(duì)，優(yōu)化驗(yàn)收方案。該公司在傳統(tǒng)驗(yàn)收模式的基礎(chǔ)上探索人機(jī)協(xié)同驗(yàn)收模式，引入無人機(jī)飛驗(yàn)、X射線檢測(cè)、相控陣技術(shù)等手段，安排專人同步跟蹤處理問題。

“注意觀察無人機(jī)遙控屏幕，重點(diǎn)檢查龍門架架構(gòu)螺栓等情況，避免遺漏微小問題。"12月10日，在主變壓器擴(kuò)建工程驗(yàn)收現(xiàn)場(chǎng)，工程驗(yàn)收負(fù)責(zé)人劉雨飛對(duì)無人機(jī)飛手馬寶寶說。驗(yàn)收工作開始前，劉雨飛帶領(lǐng)無人機(jī)飛驗(yàn)團(tuán)隊(duì)根據(jù)工程擴(kuò)建圖紙和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃了無人機(jī)飛行路線，重點(diǎn)標(biāo)注通流回路和龍門架構(gòu)等關(guān)鍵部位，確保無人機(jī)全面、無遺漏地采集照片及視頻素材。

“無人機(jī)拍攝的畫面顯示，變電站設(shè)備架構(gòu)頂部一處螺栓松動(dòng)，請(qǐng)立即聯(lián)系施工人員確認(rèn)，盡快處理。"劉雨飛仔細(xì)觀察無人機(jī)拍攝的畫面，對(duì)該區(qū)域驗(yàn)收負(fù)責(zé)人鞏曉龍說。鞏曉龍一邊在驗(yàn)收單上記錄發(fā)現(xiàn)的問題，一邊梳理匯總整改要求。

驗(yàn)收過程中，國網(wǎng)山西超高壓變電公司規(guī)范驗(yàn)收流程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題。該公司實(shí)行全過程閉環(huán)管理制度，保障新建工程高質(zhì)量完成驗(yàn)收。驗(yàn)收人員每日統(tǒng)計(jì)匯總當(dāng)天發(fā)現(xiàn)的問題，督促施工人員逐項(xiàng)整改，在驗(yàn)收單上確認(rèn)，并對(duì)整改情況進(jìn)行復(fù)查驗(yàn)收，對(duì)經(jīng)復(fù)查合格的問題予以閉環(huán)銷號(hào)；對(duì)仍未整改到位的問題繼續(xù)督促整改，直至驗(yàn)收合格。

在以往的人工驗(yàn)收過程中，對(duì)于變電站設(shè)備高處或頂部設(shè)備，驗(yàn)收人員只能使用望遠(yuǎn)鏡觀察或爬上龍門架驗(yàn)收，耗時(shí)費(fèi)力。利用無人機(jī)配合開展驗(yàn)收工作后，驗(yàn)收人員能夠快速獲取變電設(shè)備清晰的影像資料，原本需4天的高空設(shè)備驗(yàn)收，現(xiàn)在僅1天就能完成，大幅提高了變電站驗(yàn)收效率。國網(wǎng)山西超高壓變電公司還應(yīng)用X射線技術(shù)檢查封閉式開關(guān)觸頭分合情況，運(yùn)用相控陣技術(shù)對(duì)盆式絕緣子進(jìn)行無損檢測(cè)，問題排查精準(zhǔn)度大幅提升，為工程“沒缺陷"投運(yùn)提供了保障。

第1章 電纜故障測(cè)試儀功能簡(jiǎn)介（LYST-400E電力行業(yè)新產(chǎn)品“動(dòng)力電纜故障測(cè)試儀"快速高精度的測(cè)試能力）

一、組成方框圖如圖1.1所示

圖1.1  儀器組成方框圖

二、測(cè)試原理（LYST-400E電力行業(yè)新產(chǎn)品“動(dòng)力電纜故障測(cè)試儀"快速高精度的測(cè)試能力）

一般可分為兩大類：低阻(短路)和高阻（斷路）故障。儀器根據(jù)電波在電纜中傳輸?shù)倪^程中，遇到電纜的特性阻抗發(fā)生變化的地方會(huì)產(chǎn)生反射波的原理對(duì)電纜故障進(jìn)行測(cè)試。再根據(jù)電波在電纜中的傳播速度和兩次反射波的特征拐點(diǎn)代表的時(shí)間，可測(cè)出故障點(diǎn)到測(cè)試端的距離。

計(jì)算公式為： S=VT/2

S代表故障點(diǎn)距測(cè)試端的距離

V代表電波在電纜中的傳播速度

T代表電波在電纜中來回傳播所需要的時(shí)間

這樣，在V和T已測(cè)定的情況下，就可計(jì)算出S，即故障點(diǎn)距測(cè)試端的準(zhǔn)確距離。

三、面板功能介紹（LYST-400E電力行業(yè)新產(chǎn)品“動(dòng)力電纜故障測(cè)試儀"快速高精度的測(cè)試能力）

操作界面如圖1.2所示。

圖1.2操作界面

1、電源開關(guān)，當(dāng)開關(guān)置于中間位置為關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)開關(guān)置于路徑位置為路徑儀工作狀態(tài)；當(dāng)開關(guān)置于閃測(cè)位置為閃測(cè)儀工作狀態(tài)。

2、LCD液晶顯示器，用于顯示測(cè)試波形及參數(shù)。

3、數(shù)字功能鍵盤。

4、振幅旋鈕，用于調(diào)節(jié)測(cè)試脈沖波形的振幅。

5、位移旋鈕，用于調(diào)節(jié)測(cè)試脈沖波形的水平位置。

6、輸入接口，被測(cè)信號(hào)的輸入端。

7、PC機(jī)接口，用于連接PC機(jī)。

8、打印機(jī)，用于打印屏幕上的波形及參數(shù)。

9、電源插座及保險(xiǎn)管，輸入AC220V、2A。

10、保險(xiǎn)管，當(dāng)工作在路徑儀狀態(tài)時(shí)保險(xiǎn)管起作用。

11、輸出，路徑儀15KHz信號(hào)輸出端。

12、啟動(dòng)，過載報(bào)警后，重新啟動(dòng)路徑儀。

13、輸出調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)路徑儀輸出的信號(hào)幅度。

14、工作指示燈。

15、過載指示燈。

四、功能鍵介紹（LYST-400E電力行業(yè)新產(chǎn)品“動(dòng)力電纜故障測(cè)試儀"快速高精度的測(cè)試能力）

數(shù)字功能鍵盤有16個(gè)功能鍵（其中10個(gè)鍵是雙功能鍵或多功能鍵）。

按鍵使用說明如下：

鍵盤標(biāo)有0～9阿拉伯?dāng)?shù)字的十個(gè)功能鍵便是雙功能或是多功能鍵（其中“0"、“1"、“2"、“4"、“5"、“6"、“7"、是多功能鍵）。它們分別代表0～9十個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字，以便在自選介質(zhì)情況下輸入電纜的傳播速度或者在預(yù)置日期和電波測(cè)速時(shí)使用這些數(shù)字鍵。打開電源即可顯示開機(jī)狀態(tài)標(biāo)志，按任意數(shù)字鍵進(jìn)入專家提示，如圖1。3工作種類選擇界面（除8功能鍵外）。

在“工作種類選擇"菜單中選擇高壓閃絡(luò)測(cè)試方法，則按數(shù)字鍵“2"，屏幕右下角即出現(xiàn)“高壓"二字，此時(shí)儀器便處在高壓測(cè)試狀態(tài)，按“采樣"鍵，等待采集波形和數(shù)據(jù)。如選擇低壓脈沖測(cè)試方法，則按數(shù)字鍵“1"，此時(shí)屏幕進(jìn)入低壓狀態(tài)下的“脈沖寬度選擇"界面 ，如圖1.4所示

用戶根據(jù)電纜長(zhǎng)短不同可分別選擇脈沖寬度，例如：要測(cè)200m電纜可選0.1μs 或0.2μs ，如選0.1μs，按數(shù)字鍵“１"即可，其他類同。

位于滕州市東郭鎮(zhèn)的500千伏超高壓變電站內(nèi)，一臺(tái)750萬千伏安變壓器出現(xiàn)異常，國網(wǎng)設(shè)備運(yùn)檢專家、國網(wǎng)山東電科院輸變電技術(shù)中心四級(jí)職員朱文兵正在有條不紊地組織開展檢修工作。

“這座重達(dá)300噸的龐然大物內(nèi)部，安置著數(shù)百匝導(dǎo)線和上萬組絕緣部件。為了迅速精確定位故障點(diǎn)，我們攻關(guān)十年，最終研發(fā)出輸變電設(shè)備健康評(píng)估系統(tǒng)。"這一系統(tǒng)是863專項(xiàng)科技計(jì)劃的重大成果，可以更好地為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航。

作為國內(nèi)規(guī)模很大的省級(jí)交直流混聯(lián)大電網(wǎng)，山東電網(wǎng)近年來的輸變電設(shè)備數(shù)量增長(zhǎng)迅速，設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)指數(shù)級(jí)激增。為此，國網(wǎng)山東電力牽頭承擔(dān)“大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在輸變電設(shè)備狀態(tài)評(píng)估中的研究及應(yīng)用"國家863課題，組建了涵蓋變電、輸電、信息與軟件開發(fā)等多專業(yè)的科研團(tuán)隊(duì)，對(duì)大電網(wǎng)復(fù)雜工況下的輸變電設(shè)備狀態(tài)智能感知、數(shù)據(jù)集成挖掘、實(shí)時(shí)評(píng)估等關(guān)鍵技術(shù)難題展開攻關(guān)。

輸變電設(shè)備的自身屬性、所處環(huán)境、制造工藝和運(yùn)行工況存在差別，狀態(tài)參量指標(biāo)也會(huì)有所不同，為了高效采集設(shè)備數(shù)據(jù)，為故障研判奠定基礎(chǔ)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)刻苦鉆研，研發(fā)出跨平臺(tái)數(shù)據(jù)獲取轉(zhuǎn)換裝置，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、氣象系統(tǒng)、雷電定位系統(tǒng)等12個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的信息集成融合，形成了以設(shè)備為中心的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型。

海量收集大數(shù)據(jù)，只是“長(zhǎng)征的第1步"。發(fā)揮精準(zhǔn)的設(shè)備數(shù)據(jù)分析能力，才是保障運(yùn)行安全的意義所在。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)深入應(yīng)用“大云物移智"等新技術(shù)，不斷攻堅(jiān)數(shù)據(jù)分析、算法完善和模型優(yōu)化等課題，攻克了設(shè)備負(fù)載能力動(dòng)態(tài)評(píng)估、差異化狀態(tài)評(píng)價(jià)、故障診斷預(yù)測(cè)等技術(shù)瓶頸，研制出一系列輸變電設(shè)備智能感知監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備狀態(tài)評(píng)估技術(shù)的重大突破。

輸變電設(shè)備健康評(píng)估系統(tǒng)投入應(yīng)用后，逐漸覆蓋到山東電網(wǎng)全類型（19類）、全電壓等級(jí)（35～1000千伏）、全供電區(qū)域的14.07萬臺(tái)輸變電設(shè)備，每日評(píng)估數(shù)據(jù)近8億條，及時(shí)、準(zhǔn)確地預(yù)警、發(fā)現(xiàn)了多處電網(wǎng)設(shè)備的故障隱患，有力地保障了大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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