摘要：新时期，变电所自动化程度不断提高，但是与此同时非电气因素引发的安全事故也随之增加，对于变电所运行安全管理提出了更加严格的要求。从实现变电所无人值守的角度，在引入远程监控系统的同时，也应该建立起相应的安防系统和传输通道，做好变电所内部电力设备运行状况和周边环境的监视报警，提升变电站管理的整体水平。本文从设计要求出发，就基于无人值守的变电所安防系统与传输通道设计进行了分析，，希望能够促进变电所运行管理水平的提高。
关键词：无人值守；变电所；安防系统；传输通道；设计
前言：无人值守变电所是借助自动化智能化技术，实现变电站的自动化运行，工作人员可以实现对变电所设备的远程控制和维护，因此不需要安排值守人员。无人值守变电所本身功能强大，集成度高，操作方便，同时具备较好的扩展性和灵活性，能够在保证安全生产的同时，实现减员增效，相比较常规变电所，无人值守变电所的运行成本能够节约30-50%左右。在构建无人值守变电所的过程中，应该做好安防系统以及传输通道的合理设计，保证数据传输的高效性和安全性。
1 设计要求
1.1安防系统
无人值守变电所中，安防系统的功能体现在两个方面：一是安全防范功能。要求在进行设计的过程中，需要在大门、围墙等位置设置好相应的周界入侵报警系统，以避免人员非法闯入或者误入的情况。对于一些比较重要的区域，如主控室、开关场、高压开关室等，应该安装摄像头来实现全天候连续性监控，要求其必须能够与报警装置联动，可以根据实际需要进行摄像机画面的切换，对现场实际情况进行记录。想要保证监控系统在夜间正常运作，要求在变电所中设置具备远程控制或者定时开关功能的灯光，周界系统、监控探头等智能化设备同样必须能够支持远程控制；二是视频监控功能。安防系统的视频监控功能主要是通过监控摄像头实现，不同区域的摄像头负责不同的设备，例如，开关场中的监控摄像头监视的设备包括了主变压器、断路器以及电压电流互感器；室内监控摄像头监视的对象有主控室电源盘、控制盘以及高压室开关，也可以对变电所中一次设备和二次设备运行状况进行监视。借助供电设备敏感节点的自动温度检测，能够有效避免出现电力设备过热的情况，而通过对操作刀闸位置的监管，则能够实现对本地操作人员的远程指挥，以此来避免误操作的情况。配合其他供电系统的相关工作，能够切实保证变电所运行的可靠性和安全性，在遇到突发状况时，可以实现对于主站的声像通信，方便技术人员迅速找出故障的原因，对其进行有效处理。
1.2传输通道
对于变电所而言，想要真正实现无人值守，要求必须具备稳定的信息传输通道，因此，在对传输通道进行设计的过程中，应该选择具备较强通信质量的通道，确保通道具备抗电晕、抗闪电、抗噪音及抗电磁干扰能力。考虑变电所在出现停电以及故障的过程中，都会影响通道通信的可靠性，因此在进行信息传输通道设计的过程中，需要确保变电所即使出现停电或者故障，也依然可以保证信息传输的通畅性。在条件允许的情况下，传输通道的设计应该计量采用环形网络结构，或者设置相应的备用通道，做好通信方式及通信设备的超前选择，不仅需要关注通信设备和通信方式的先进性及可靠性，还应该关注电力调度通信网的运行情况，保证传输通道设计的合理性和经济性。
2 设计实例
以某油田区域无人值守变电所为例，就其安防系统和传输通道的设计进行简单分析。
2.1安防系统设计
2.1.1周界入侵报警系统设计
一方面，应该依照无人值守变电所建设的具体要求，设置相应的周界入侵报警系统。该有偿设置有六所独立的变电所，周界入侵报警系统必须实现全面覆盖，借助分布式光纤振动探测设备，完成对于每一个变电所周界的实时监测工作，避免人员从非入口区域擅自闯入，也可以对非法闯入人员的位置进行跟踪，通过与视频监控系统的联动来实现对于各类风险的规避；另一方面，周界入侵报警系统中使用的光纤振动探测系统包含了光纤振动探测主机、监控终端、光缆以及一些辅助设施。在实际应用中，探测光缆需要被设置在变电所周边墙体上，系统主机和监控终端则应该安装在变电所主控室内，通过联动场区内部视频监控系统的方式，可以实现对于变电所设备及环境的实时监控，将报警信息传输到电力调度中心。
2.1.2视频监控系统设计
首先，在对视频监控系统进行设计的过程中，应该采用基于计算机控制技术的IP网络视频监控系统，在变电所内设置新的视频监控主机，可以选择网络硬盘录像机，视频图像的采集和传输可以借助工艺以太网设备以及光缆传输实现。在实际运作中，采集到的数据信息会被传输到本地网络硬盘录像机内，借助SDH传输平台，传输到电力调度中心视频监控平台，以此来实现图像监视和远程监控工作，监控图像可以在本地存储15d；其次，依照变电所本身的建设规模，可以设置5-10台高清红外摄像机，摄像机安装的位置包括开关场、主控室、大门、围墙以及高压开关室等，前端监控摄像机的设置可以参照表1的参数。
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注：当开关室或者GIS室的长度小于或者等于60m时，X=1，超过60m但是不大于120m时，X=2，大于120m时，X≥3。在对场前区和开关场前端摄像机数量进行设置时，同样需要考虑场地的大小，每一台摄像机的覆盖半径约为80m。
再次，摄像机最大探测范围必须能够满足现场监视覆盖范围的具体需求，同时要求摄像机的灵敏度能够很好的适应环境照度，记录的图像需要保证良好的清晰度，能够实现对于目标的有效识别，保证安装效果与环境的相互协调。如果前端摄像机安装在室外，则需要确保其能够处于接闪器的保护范围内；然后，在前端摄像机选择环节，应该使用日夜两用摄像机，确保其分辨率不低于1080P，光学变焦不低于20倍，整机防护等级超过IP65，摄像机的覆盖半径应该在80-100m左右；最后，设置在变电所室内和室外，用于装置监控的前端摄像机必须采用一体化球型网络摄像机，设置在大门入口以及周界监控的摄像机则应该采用固定枪型网络摄像机，同时需要在变电所主控室设置视频监控主机以及相应的图像存储设备，搭配液晶显示器来保证视频监控系统的运行效果。
2.2传输通道设计
在对传输通道进行设计前，需要明确通信业务的带宽需求，一般来讲，包括备用设备在内的电力调度综合自动化数据约有4Mbit/s，IP语音电话业务数据为2Mbit/s，周界入侵报警数据为2Mbit/s，视频监控数据为20-40Mbit/s，因此每一个变电所传输通道的带宽应该在30-50Mbit/s左右，需要留出一定富余。
传输通道的设计应该关注三个核心问题，一是网络组织。光传输通信系统应该借助SDH光同步传输设备组建光纤环网，可以采用STM-4或者SDH STM-16传输系统，形成光纤环网，对于个别存在特殊要求的变电所，也可以借助STM-1/155M设备，实现环网的单独接入；二是网管系统。在电力调度集控中心内构建起全新的SDH网络管理系统，可以将其分为网元层和网元管理层，具备相应的配置管理、系统管理、故障管理以及安全管理功能，能够通过网络远程操控的方式，实现对于软件的管理和升级；三是光缆线路。从油厂变电所通信光缆的建设情况分析，需要在个别中继段构建新的通信光缆，光缆可以选择ADSS-361B1型，也可以选择ADSS-12B1型，通过架空敷设的方式，设置在35kV电力线路的上方。
3 结语
总而言之，在实现变电所无人值守后，每一个变电所能够减员7人，其余3人可以进入运维队伍，通过集控中心进行电网运行管理，执行电力调度任务，运维人员主要负责变电所日常巡视和运行监控工作，在出现故障时需要对其进行高效排除。按照该油厂的实际情况，以年均人员费用标准15万元/人计算，每年能够增效4095万元。
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