1、遠程值守在線監測系統 可行性分析報告 虎牌電務（杭州）有限公司 大都是各單 概述 隨著電力系統迅猛發展的形勢，高科技的電氣自動化產品的開發、應用、推廣， 在供電企業的 35kV、110 kV 變電所基本實現了無人值班或少人值守的遠程監控的運行方式， 通過信息自動化網絡和先進的通訊網絡對各變電所運行中電氣設備的有關運行數據、 狀態進 行在線實時監測和監控，達到“遙測、遙信、遙控、遙視、遙調”的“五遙”功能，并且對 于運行中的變電所電氣設備發生的一切異常、 事故能夠及時、 作出反應并通過通訊網絡迅速 的傳遞到運行集控中心和調度中心， 對故障處理作出及時正確的判斷、 決策， 確保變電所安 全運行。

2、10 kV 及其以下終端用戶配電室眾多運行中的高、低壓電氣設備、母線及其引接線皆通 過電氣結頭連接， 運行中由于負荷電流、 結點接觸電阻的大小變化將直接影響到該設備及其 結點的發熱程度， 如果電氣設備及其引接導線的結頭接觸不良或者由于負荷的急劇增大或超 載運行， 將導致電氣設備及其導線連接結點的嚴重發熱， 若不能及時發現處理將會引發電氣 設備損壞 、引接導線燒斷的事故，甚至引發電氣火災事故，直接威脅到供電安全和人身設 備的傷害。 在當前電力科技迅猛發展的今天， 電力自動化、信息化水平的不斷提高，供電企 業的 35kV、110 kV 變電所基本上實現了無人值班或少人值守，為適應變電所運行管理自動

3、 化、信息化的要求， 確保變電設備的安全運行，電力科技機構研發并推廣應用電氣結點發 熱溫度在線監測系統 這一高科技產品。 它不僅取代了傳統的人工巡檢測試， 而且做到遠程 實時在線監測電氣結點的發熱狀況，大大提高變電所安全運行水平，防止和避免事故發生， 這將帶來顯著的社會效益和經濟效益。 該系統不僅適用于發電廠、 變電所的高壓電氣結點測 溫，也適用于10 kV及其以下終端用戶配電裝置的低壓電氣結點測溫，而且還適用于所有的 低壓電源、 用電設備的溫度在線監測。 應用廣泛， 市場潛力巨大， 經濟效益十分顯著。 因此， 在10kV配電室遠程值守在線監測系統中也融匯了電氣結點發熱溫度在線監測系統 高科技

4、產品的 “遠程實時在線監測電氣結點發熱狀況”的功能， 目前供電企業雖然在 35 kV和110 kV及以上電力系統網絡實現了信息智能化，但是，對 于廣大的 10 kV 及以下的終端用戶的運行管理還沒有達到專業化、規范化的標準要求，各 終端用戶配電室的運行目前都沒有真正通過電氣運行崗位培訓的專業運行人員， 位、部門委聘的個體電工來承擔，在運行管理、設備運行維護、預試檢測方面存在著較大的 問題，給用電安全造成很大的隱患，因此，在規范 10 kV 及以下的終端用戶的運行管理標 準的同時， 全面開發、 應用信息智能化項目勢在必行， 也是符合國家電網在十二五期間規劃 發展智能電網的整體目標精神的，基于廣大

5、電力用戶的實際需求，開發應用 10 kV 及以下 終端用戶的 10kV 配電室遠程值守在線監測系統是當前 10 kV 及以下終端用戶實現配電 室信息智能化和無人值守綜合平臺唯一最佳方案。 二遠程值守系統技術的發展及現狀 變電運行遠方 在線監測系統在供電企業35KV和110KV變電所應用比較廣泛，技術相對 比較成熟，也積累了豐富的運行經驗， 1998 年以前，變電所的運行管理在電力系統中一直 采用有人值班的倒班方式， 設備運行中的電壓電流、 有功無功、 功率因數及其設備的運行溫 度等實時參數主要靠運行人員對現場指示儀表 （盤表） 進行抄錄和定時巡視檢測， 這已適應 不了迅速發展的電力系統的科技需

6、求， 面對日益復雜的運行方式， 單純依靠人工來監測電力 設備的運行狀態， 已經遠遠不能做到正確而迅速的處理事故的要求。隨著電力科技日益發展 的形勢，供電系統早在2000年前后，對所有35kV農網變電所進行全面的無油化改造，提升 變電所自動化水平，普遍應用“遙測、遙信、遙控、遙視、遙調”等“五遙”技術，對變 電所運行管理進行全面徹底的改革，充分發揮遠程監控技術的功能，實現35kV變電所無人 值班或少人值守的集控站運行模式，并且通過幾年的運行經驗的積累，對系統內110kV變電 所也相繼進行了運行自動化的提升， 在110kV變電所范圍內推廣實現了少人值守、 遠方監控 的集控站運行方式， 對變電所運行

7、中電氣設備的運行狀況、 數據和發生的異常、 事故做到在 線實時監控，確保變電所安全、可靠、經濟運行。實現變電所遠程監控、無人值班或少人值 守離不開現代科技的應用， 遠程監控技術的應用核心來源于現代控制理論電子技術、計算機 技術、 互聯網通信技術、 無線視頻傳輸技術、 電氣結點發熱溫度在線檢測技術等高新科學技 術來實現電力系統自動化、變電所遠程值守監控的全面功能。 為此，對變電所遠程值守監控系統的基本要求如下： 一、具備在線、 實時、 迅速而正確地采集、 檢測和處理變電所運行設備各元件的運行狀 況、數據以及全系統或局部系統的運行參數。 二、根據電力系統的實際運行狀態和設備運行方式及各元器件的技術

8、、 經濟、 安全要求 為運行人員提供調節和控制決策，或者直接對設備進行倒閘操作進行調節和控制。 三、實現全系統各層次、 各局部系統和各元器件間的綜合協調， 尋求電力系統電能質量 合格和安全經濟運行，達到安全、節能、綠色環保的目的。 四、提高供電可靠性，減少電力系統事故，延長設備壽命，提高運行水平，節省人力， 減輕勞動強度。達到減人增效的目的。 五、對電氣結點發熱溫度的在線監測，要求做到 24 小時全天候實時監控。 三遠程值守系統的必要性和可行性 隨著電力系統自動化、信息化水平的不斷提高，35kV、110kV（220 kV 局部試點中）變 電所基本上實現了無人值班或少人值守，對于設備運行、監控、

9、在線監測皆實施了微機化， 運行管理歸口到集控中心，然而終端用戶配網還是一片空白，基于10 kV及其以下終端配電 用戶范圍廣、 分散， 又處于缺乏規范管理的狀態， 在這特殊的電力用戶群體， 要實現標準化、 規范化管理，實施減人增效、安全、節能、綠色環保的目標，針對10 kV及其以下終端配電 用戶配電室開發、研制、 應用遠程值守系統顯得尤為重要，也是電務標準化事業拓寬、發展 的關鍵，這一科技開發項目具有現實的必要性。從遠程值守系統技術開發的整體條件考慮， 目前具有電力系統自動化、 遠程監控及其無人值班變電所的成功案例和成熟的運行經驗為10 kV及其以下終端配電用戶配電室遠程值守系統開發、研制提供了

10、豐富堅實的借鑒范本，從虎 牌集團科技研發整體實力看，由集團旗下的四方自動化公司和電務公司共同開發10 kV及其 以下終端配電用戶配電室遠程值守系統的全面推廣應用具有電務行業的可行性。 為滿足10 kV終端用戶變（配）電室無人值班（或少人值守）的安全運行要求，需對電 氣設備實施在線監控、監測，如監控主變高、低壓側電流、母線電壓、各路出線電流、主變 溫度、有功功率、無功功率、功率因數，并實現實時記錄、發送。對重點負荷設備進行一次 負荷電流、 接頭溫升進行定時檢測， 要求做到 24小時全天候實時監控。 隨著我國經濟的飛速 發展，用戶終端的電力負荷越來越大。10kv配電所運行的安全性、穩定性、經濟性越

11、來越受 到各方的關注。目前，電力終端用戶轄區所有變 （配）電所的運行維護一般采用電工值班（甚 至無專職人員管理），由于技術管理缺失，值班電工專業技術水平、實際操作能力參差不齊， 導致電氣設備運行維護不到位，正常的必須的預試、 小修清掃得不到保證，給設備安全運行 及其穩定性、可靠性帶來了很多問題，存在著諸多潛在的安全隱患！因此，在電力高科技時 代，開發、推廣、應用TS3000配電所遠程值守系統在國家電網十二五期間實施智能電網規劃 目標中具有十分的必要性，也是完善智能化配電網絡不可缺少的組成部分 TS3000配電所遠程值守系統能通過現場的采集裝置，采集配電設備的各種運行參數， 通過通信網絡傳輸到集

12、控中心（虎牌電務服務監控中心）。當運行設備發生故障或事故時， 故障信號通過集控中心后臺程序可以立刻定位故障點，并在第一時間迅速將信號發送到監控 中心同時用短信方式將故障信息告知電務專職部門領導人（或部門領導），以利于部門領導 和專職人正確、及時、迅速的制定組織現場應急事故處理方案和搶修力量，同時安排必要的 搶修物資（材料備品備件、工器具儀表設備）確保在第一時間內趕赴現場，及時正確的完成 故障的處理任務，為終端用戶提供安全、穩定、可靠的用電環境， 這也是虎牌電務的服務總 旨，也是對用電客戶服務承諾的保障。 綜上所述，采用TS3000配電所遠程值守系統，可以帶來的優越性可大致歸納為： 預防事故，加

13、快事故處理：由于各路出線信號均由虎牌電務網監控，事故掉閘后，電務 公司維護人員可以在第一時間了解到故障的開關位置和型號，可以直接備好損壞的元器 件并趕赴現場，由具備專業技能的電務員及時處理，避免事故擴大，縮短事故處理時間； 在線實時自動監測配電設備電氣結點發熱溫度等參數，當結點發熱溫度上升接近限值時 發出預警信號；超過允許發熱溫度時即發出危急報警信號。 大量節省人員，提高企業勞動生產率； 能自動生成運行報表； 能生成歷史數據，為分析、決策及預防事故提供原始數據。 四.總體方案和系統組成 TS3000配電所遠程值守系統組成：一個配電所可根據進線，出線劃分出幾個采集單元， 4個主變。就劃分成6個采

14、集 方案1 1主控單元- #1 參數集中 - : i- LU p 1 L _ i T 口1 CN 4 遙信模塊 1 其 他 設備 、口 C： 口 口 口 遙信模塊其他P 廠站端 方案2 #1最多6個 hl 遙測模塊遙信模塊 1 其他設備 每個采集單元由遙測，遙信，通信模塊組成。比如有兩條進線, 單元，每個單元負責采集相關的遙測，遙信，溫度信號。然后通過通信模塊 ，集中把數據傳 到GPR主控單元，主控單元負責將各單元的數據傳到GPR網絡中。 圖 系統結構結構圖: 廠站端 圖廠站端結構圖方案1 圖廠站端結構圖方案2 電氣結點發熱溫度在線監測系統組成：主要由等電位監測探頭（含CPU和無線發射裝 置）

15、、基站和專家分析軟件等組成。可與電力系統生產 MIS及綜合信息采集系統實現無縫連 接，資源共享。該系統在線實時自動監測電氣設備電氣結點發熱溫度等參數，當結點發熱溫 最多6個 主控單元 參數 集中器 遙信模塊 度上升接近限值時發出預警信號；超過允許發熱溫度時即發出危急報警信號。監測數據每隔 （5）分鐘發送一次，到達預警值后每（60）秒鐘發送一次。監測數據以無線通信方式發送 至基站，發射距離約 50m,基站之間通過無線接力的方式，最終與集控中心綜合信息系統以 485接口相連。 系統原理框圖如下： 系統由等電位監測探頭、接力基站、主基站及系統軟件組成，其中系統軟件包括基站接 收軟件及專家分析軟件。

16、系統軟件包括基站系統軟件和管理系統軟件。 基站系統軟件負責接收數據，并對硬件設備進行管理，對接收到的數據進行處理，并 對數據初始分析，如果溫度超過允許值， 系統則及時把報警信息發送到相關管理人員的手機 中，以便及時進行處理，防止事故的發生。 管理系統軟件主要進行系統設備、監測點、系統使用人員的相關信息維護，并對歷史 數據進行分析。 系統結構圖如下： 接收基站 M/ K 監測程序 用戶界面 五主要基本功能及技術指標 5 1 基本功能 TS3000配電所遠程值守系統 通過現場數據采集設備和監控主機實現如下功能： 在配電所內安裝現場采集設備， 實時采集電力線路上的電壓、 電流、功率、功率因素、 開關

17、狀態等實時信息。 通過INTENET網絡TCP/IP技術或GPR數據傳輸技術，將電壓，電流，開關分合狀態，操 作電源， 重要負載缺相告警等傳到遠方的監控中心， 在計算機軟件的主接線圖畫面上顯示現 場數據，并可以在開關變位和模擬量越限時彈出報警窗。 當有異常情況發生時，在控制中心計算機系統中發出告警短信至相應電務專管員的手 機。 數據報表，可以按照可選時間間隔生成運行報表。并可統計出平均值，最大值等各種 統計數據。支持定時打印和手動打印功能。 電氣結點發熱溫度在線監測系統 主要用于變（配）電所運行中電氣結點發熱溫度的在 線監測， 達到了在線實時遠程智能的要求， 從而可以取代人工巡檢定期測溫工作。

18、 不僅大大 減輕了勞動強度，提高了工作效益， 而且克服了人工巡檢不能做到遠程、實時、在線監測及 不完全到位等缺點。 系統具有等電位監測結點發熱溫度及超限預報警功能。 當結點發熱溫度 達到85C時，發出預警信息；達到95C時發報警信息，通知有關人員及時調整負荷或盡快 組織搶修處理， 以防電氣接頭過熱、 燒紅、燒斷及相間短路等事故及引發火災事故發生，提 高了電氣設備安全運行水平和供電可靠性。 5 2 技術指標 一、CSJZ-02參數集中器主要技術指標： 間隔端接口： RS-485二線制土 15KV ESD保護 通訊速率（ Bps）：9600 通訊協議：MODBUS-RT協議 輸出數據：采用MODB

19、US_RTU clie n脅議輸出 主控端接口： RS-485二線制土 15KV ESD保護 通訊速率（Bps）:9600 通訊協議：MODBUS-RT協議 輸出數據：采用MODBUS_RTU clie n脅議輸出 主控端接口： RS-485二線制土 15KV ESD保護 通訊速率（Bps）：9600 通訊協議：MODBUS-RT協議 二、TSYX-02遙信采集模塊主要技術指標： 輸入信號 輸入信號電壓： AC220V/DC220V 5路三相有電狀態檢測。 15路開關干觸點分合狀態監測 過載能力：倍量程輸入可正確測量；瞬間電壓3倍量程不損壞。 通訊輸出 輸出數據：采用modbus協議輸出開關量的分合狀態，1為合，0為分 輸出接口： RS-485二線制土 15KV ESD保護 通訊速率（Bps）：9600 通訊協議：MODBUS-RT協議 工作環境 工作溫度：-20 C70 C 存儲溫度：-40 C85 C 相對濕度：5%- 95%5結露 模塊供電電源 交流供電（50HZ）,輸入電壓為 AC220V。 三、EDA9033A三相電參數采集模塊技術指標如下： 三相交流50/60HZ電壓、電流。輸入頻率：4575Hz。 電壓量程（相電壓）：250V 電流量程：5A。 信號