3 子系统设计
3.1阀厅图像视频监控子系统
阀厅智能辅助综合监控系统配置一套具备预置行程、自动巡检功能的图像视频监视设备。图像监视系统采集换流站阀厅内所有高清视频探头的图像信号(包括阀塔外观状态、接地刀闸分合位置等),经视频服务器处理后通过网络交换机上传至主控室内阀厅智能辅助综合监控系统监视后台,实现对阀厅运行工况全天候的自动远程监控和监视。
阀厅内图像视频监视子系统中高清视频探头的预置位主要考虑对阀厅内阀塔及接地刀闸等主要电气设备外观状态、关键设备安装地点及阀厅周围环境进行全天候的图像自动巡检监视,以满足柔性直流换流站安全生产所需的监视设备关键部位的要求。同时,该系统还通过与阀厅火灾报警系统接口进行联动报警,对阀厅出现的火灾初期进行实时图像监控,以便主控制室运行值班人员能正确判断和观察火情,并及时采取相应措施。图像监控系统通过站端视频处理单元清晰地传送阀厅内主要电气设备的运行工况视频信息,满足阀厅的安全运行要求。
换流站阀厅图像视频监视子系统采用室内网络数字高清高速摄像。为更全面、全方位对阀厅内运行工况进行有效监视,避免盲区,根据阀厅内电气一次设备的布置情况和视频探头的视角范围,阀厅视频摄像头按图2布置,SXJ1~4摄像头侧墙安装,安装高度高于IGBT设备,SXJ5~7摄像头为吸顶安装。
3.2阀厅红外热成像测温检测子系统
IGBT换流阀阀塔在系统整流或逆变时在电流、电压的作用下发热、设备内部电气回路故障发热或绝缘介质劣化故障发热等的发热量都有可能超出阀塔壳体的承受范围,因此需对阀厅内换流阀阀塔系统设备状态进行全面在线实时测温,以便及时发现和处理热故障。然而,换流站阀厅的阀塔采用人工红外测温方式存在盲点,且正常运行时阀厅不能进入巡视。
在阀厅智能辅助综合监控系统引入红外热成像测温自动检测系统,可远程监控换流阀阀塔本体热场景情况和阀厅内有关连接点热场景情况,对阀厅内设备进行自动巡检、实时监测、自动预警,实时获取设备异常或故障状态的热信息,并自动生成相应的温度变化报表。
阀厅红外热成像测温检测子系统中的前端红外热成像仪完成阀厅温度场分布情况监测和所有阀体及连接点的测温工作,并将红外图像及原始测温数据传输至阀厅智能辅助监控后台,对阀塔模块间的温度进行横向比较,以便及时发现阀塔的温度异常情况,进而有效发现阀塔因内部温度异常而导致的故障或已形变等情况,完成对阀厅内阀塔温度的在线监测;发现目标设备温度异常后自动报警、自动聚焦,可提示运行人员具体故障位置状况信息,以便及时排除故障。
由于要全面监测换流站阀厅内阀体、电气设备连接点及环境温度,因此红外热成像测温检测子系统需配置数量较多的红外测温探头。根据阀厅内IGBT换流阀阀塔布置情况,红外热成像仪的具体布点如图3所示,红外热成像仪HY1~14均侧墙安装,为避免盲点,安装高度均要求高于阀塔。