1.LYDN5000電能質量分析儀概述
1.1 簡介
是一款專為現場測試的三相、多功能、智能化、人機操作簡潔的綜合型測試儀器。具有容易使用，超大液晶彩屏顯示，高分辨率，中英文雙語操作界面，防振結構外殼等特點。可同時測量4路電流(ABC三相及中性線電流)，4路電壓(ABC三相電壓及中性線對地電壓)、電流電壓的峰值、一段時間內的極大極小值、三相不平衡度、短時電壓閃變、變壓器K因數、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、位移功率因數、有功電能、無功電能、視在電能、諧波比、總諧波失真度等；顯示電流電壓的實時波形、相量圖、諧波比柱形圖；動態捕捉電壓電流瞬時變化，監測啟動電流，監測各電力參數并生成告警列表，長時間記錄測試數據并生成趨勢曲線圖等功能。
當前電力應用中，因越來越多的大型用電設備，越來復雜的電網系統而產生的故障也越來越復雜，越來越難以排查，且由于各行業的發展對電網的電能質量提出的要求也越來越高，我們為此提供了這一種可以更快速、更準確地排除復雜電力系統故障，更全、更系統地監測和維護電能質量參數的測量與分析儀器。
采用DSP+ARM雙處理器架構，DSP負責數據的采集及算法處理，ARM負責通信協議及人機接口處理；模擬信號采集用2片ADI公司分辨率為16位的4通道同步采樣的AD7655完成，實現*高采樣速率達到1MSPS，保證了通道的精度和信息完整性，保證了不錯過電網中任何一個瞬態變化，使對瞬態波形、驟升驟降、瞬時中斷等的偵測更加的精準；DSP工作頻率達200MHz以上，能夠及時監測電網并動態調整采樣頻率實現工頻和采樣頻率同步；采用5.6寸LCD彩屏顯示，分辨率為640dots×480dots，用不同顏色別顯示各相的參數、波形圖、相量圖、諧波比圖，使用戶可以更高效更直觀地了解電網參數狀態。內置閃存可同時存儲60組屏幕截圖，150組瞬態電壓/電流捕捉波形圖，12800組告警日志，啟動電流偵測模式可連續捕捉100s的啟動電流波形。內置2G內存卡用于存儲長時間趨勢曲線記錄，同時記錄20個電量參數(可根據需要選擇)，5s采集記錄一次，可記錄存儲長達300天的趨勢曲線記錄。
又名智能型三相電能質量分析儀、多功能電能質量分析儀、三相電力質量分析儀等，同時具有諧波分析儀、相位伏安表、電力參數測試儀等儀器的功能。適用于電力、石化、冶金、鐵路、工礦企業、科研院校、計量部門等。尤其適用于對所有的電壓、電流、功率、電能、諧波、相位等電量參數做全分析和診斷。
1.2 LYDN5000電能質量分析儀功能
1.2.1 基本功能：
★ 波形實時顯示(4路電壓/4路電流)。
★ 電壓和電流真有效值。
★ 電壓直流成份。
★ 電流和電壓峰值。
★ 電流和電壓半周期有效值的極大/極小值。
★ 相量圖顯示。
★ 各相諧波的測量，達50次諧波。
★ 柱形圖顯示各相電流和電壓的諧波含有率。
★ 總諧波失真度(THD)。
★ 各相有功/無功/視在功率值及總值。
★ 各相有功/無功/視在電能值及總值。
★ 變壓器K因數。
★ 功率因數(PF)和COSφ位移功率因數(DPF)。
★ 短期電壓閃變。
★ 三相不平衡(電壓和電流)。
1.2.2 捕捉記錄功能：
◆ 暫態捕捉功能：
可對電網電壓電流參數的瞬間變化捕捉偵測，包括電壓電流波動、電壓電流驟升、驟降、短時中斷、瞬態過壓、沖擊電流、電流電壓瞬時畸變。儀器很多可同時存儲150組瞬態波形。
◆ 啟動電流監測：
可監測線路的浪涌電流，和監測電氣設備啟動時的啟動電流，有助于正確設計裝機容量。可顯示啟動過程的有效值的上升/下降曲線、啟動電流的包絡曲線、4路電流和4路電壓波形。可觸發后可記錄約100s，存儲100s內每一個周期的所有電流電壓瞬時值，波形曲線。
◆ 趨勢圖記錄存儲功能：
可對基本測試功能的所有測試參數(Urms、Uthd、Ucf、Uunb、Hz、Vrms、Vthd、Vcf、Vunb、PST、Arms、Athd、Acf、Aunb、KF、W、VAR、VA、PF、COSφ、TANφ),電壓50次諧波，電流的50次諧波，共123個參數進行記錄，并生成趨勢曲線圖，可根據需要進行長時間的記錄數據。(同時選擇20個參數間隔5秒記錄一次，約可以記錄300天)
◆ 告警功能：
可對選定的參數可根據需要設定限值，監測其是否超限，超定時產生告警日志，比如電壓過壓、電流過流、不平衡度超限、某次諧波比超限、頻率超限、有功功率超限、總諧波失真超限等，很多可設定40組告警監測參數，每一組都可以設定不同監測參數(包括50次諧波共123個不同參數)和限值，可設定超限的*短時間。很多可以存儲12800組告警日志記錄。
◆ 截屏功能：
在任何測試頁面可截屏存儲當前屏幕畫面，同時自動保存記錄時間和所在測試模式。例如，可以保存電流電壓波形、諧波柱形圖、相量圖等的屏幕圖片。很多可同時保存60組截圖。
1.2.3 其他功能
◆ 通訊功能：
通過USB與電腦進行通訊，監控軟件可實時顯示電能質量分析測試的波形，可讀取所偵測和捕捉的暫態波形、趨勢圖記錄、告警日志、截圖等，并顯示在電腦上。
◆ 設置功能：
用戶可設定時間和日期、設定顯示屏對比度和亮度、設定各相波形曲線在儀器中相應的顏色。
可設定儀器的接線方式及電網類型。
可選定不同電流鉗和不同電壓測試變比。
可選定中文菜單或者英文菜單。
◆ 中/英文幫助菜單：
操作時的每個階段可隨時按下“幫助”鍵獲取相關幫助信息。
1.3 LYDN5000電能質量分析儀規格
1.3.1 基準條件和工作條件
|
影響量
|
測試項目
|
基準條件
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工作條件
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環境溫度
|
所有參數
|
(23±2)℃
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-10℃～40℃
|
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相對濕度
|
所有參數
|
40%～60%
|
<80%
|
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相電壓
|
所有參數
|
(100±1%)V
|
1.0V～1000V
|
|
線電壓
|
測線電壓真有效值
|
(200±1%)V
|
1.0V～2000V
|
|
電流
|
測電流真有效值
|
(5±1%)A
|
10mA～1000A
|
|
電網頻率
|
所有參數
|
50Hz±0.1Hz
|
40Hz～70Hz
|
|
相移
|
測有功功率有功電能
|
Cosφ=1
|
Cosφ:0.2～1.0
|
|
測無功功率無功電能
|
Sinφ=1
|
Sinφ:0.2～1.0
|
|
諧波
|
所有參數
|
<0.1%
|
0.0%～100%
|
|
電壓不平衡度
|
所有參數
|
<10%
|
0.0%～100%
|
|
儀器工作電壓
|
所有參數
|
DC9.8V±0.1V
|
DC9.5V～10.5V
|
|
外電場、磁場
|
所有參數
|
應避免
|
|
被測導線位置
|
測與電流有關的參量
|
被測導線處于鉗口的近似幾何中心位置
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1.3.2 一般規格
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電源
|
可充電鋰電池組9.6V，外接充電器。
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|
電池電量指示
|
電池符號5格 顯示電量，當電池電量過低時,提示1分鐘后自動關機。
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功耗
|
耗電流490mA，電池滿電連續工作約8小時。
|
|
顯示模式
|
LCD彩屏,640dots×480dots ，5.6寸，顯示域116mm×88mm。
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|
鉗口尺寸
|
008B尖小形電流鉗：7.5mm×13mm；
040B圓口形電流鉗：35mm×40mm；
068B圓口形電流鉗：68mm×68mm。
|
|
儀器尺寸
|
長寬厚：240mm×170mm×68 mm。
|
|
通道數
|
4路電壓，4路電流。
|
|
線電壓
|
1.0V～2000V。
|
|
相電壓
|
1.0V～1000V。
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|
電流
|
008B電流鉗：10mA～10.0A；
040B電流鉗：0.10A～100A；
068B電流鉗：1.0A～1000A；
自選互感器：儀器端口輸入電流1mA～500mA。
|
|
頻率
|
40Hz～70Hz。
|
|
電力電量參數
|
W，VA，Var，PF，DPF，cosφ，tanφ。
|
|
電能參數
|
Wh，Varh，Vah。
|
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諧波
|
有，0～50次。
|
|
總諧波失真
|
有，0～50次，各相。
|
|
專家模式
|
有。
|
|
暫態記錄組數
|
150組。
|
|
電壓閃變
|
有。
|
|
啟動電流模式
|
有，100秒。
|
|
三相不平衡度
|
有。
|
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記錄
|
300天(同時記錄20個參數，每5秒記錄1點)。
|
|
極小/極大
記錄值
|
有，可測一段時間內的極大極小值。
|
|
告警
|
40種不同類型參數選擇，12800組告警日志。
|
|
峰值
|
有。
|
|
相量圖顯示
|
自動。
|
|
截圖容量
|
60個。
|
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菜單語言
|
中文、英文。
|
|
通訊接口
|
USB。
|
|
自動關機
|
在告警/趨勢圖記錄/暫態捕捉模式(等待或者進行中)下，儀器不自動關機。
|
|
在其它測試模式下，15分鐘內無按鍵操作，提示1分鐘后自動關機。
|
|
背光功能
|
有，適合昏暗場所及夜間使用。
|
|
儀器質量
|
主機：1.6kg(帶電池)；
|
|
008B尖小形電流鉗：170g×4；
|
|
040B圓口形電流鉗：190g×4；
|
|
068B圓口形電流鉗：510g×4；
|
|
測試線與電源適配器：900g；
|
|
總質量：約10.5kg(含包裝)。
|
|
電壓測試線長
|
3m。
|
|
電流鉗線長
|
2m。
|
|
工作溫濕度
|
-10℃～40℃；80%Rh以下。
|
|
存放溫濕度
|
-10℃～60℃；70%Rh以下。
|
|
輸入阻抗
|
測試電壓輸入阻抗為：1MΩ。
|
|
耐壓
|
儀器線路與外殼間耐受3700V/50Hz的正弦波交流電壓歷時1分鐘。
|
|
絕緣
|
儀器線路與護套外殼之間≥10MΩ。
|
|
結構
|
雙重絕緣，帶絕緣防振護套。
|
|
適合安規
|
IEC 61010 1000V Cat III / 600V CAT IV，IEC61010-031，IEC61326，污染等級2。
|
1.3.3 精度描述(不包括電流傳感器)
下面的數據是在基準條件下和在理想的電流傳感器(全部線性并且沒有相位移)基礎上的來分別介紹。
|
測量
|
測量范圍
|
顯示分辨率
|
參考范圍內的
極大偏差
|
|
頻率
|
40Hz～70Hz
|
0.01Hz
|
±(0.03)Hz
|
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相電壓真有效值
|
1.0V～1000V
|
很小分辨0.1V
|
±(0.5%+5dgt)
|
|
線電壓真有效值
|
1.0V～2000V
|
很小分辨0.1V
|
±(0.5%+5dgt)
|
|
直流電壓
|
1.0V～1000V
|
很小分辨0.1V
|
±(1.0%+5dgt)
|
|
電流真有效值
|
10mA～1000A
|
很小分辨1mA
|
±(0.5%+5dgt)
|
|
相電壓峰值
|
1.0V～1414V
|
很小分辨0.1V
|
±(1.0%+5dgt)
|
|
線電壓峰值
|
1.0V～2828V
|
很小分辨0.1V
|
±(1.0%+5dgt)
|
|
電流峰值
|
10mA～1414A
|
很小分辨1mA
|
±(1.0%+5dgt)
|
|
峰值因數
|
1.00～3.99
|
0.01
|
±(1%+2dgt)
|
|
4.00～9.99
|
0.01
|
±(5%+2dgt)
|
|
有功功率
|
0.000W～9999.9kW
|
很小分辨
0.001W
|
±(1%+3dgt)
Cosφ≥0.8
|
|
±(1.5%+10dgt)
0.2≤Cosφ<0.8
|
|
無功功率
電感性
&
電容性
|
0.000VAR～
9999.9kVAR
|
很小分辨
0.001VAR
|
±(1%+3dgt)
Sinφ≥0.5
|
|
±(1.5%+10dgt)
0.2≤Sinφ<0.5
|
|
視在功率
|
0.000VA～
9999.9kVA
|
很小分辨0.001VA
|
±(1%+3dgt)
|
|
功率因數
|
-1.000～1.000
|
0.001
|
±(1.5%+3dgt)
Cosφ≥0.5
|
|
±(1.5%+10dgt)
0.2≤Cosφ<0.5
|
|
有功電能
|
0.000Wh～
9999.9MWh
|
很小分辨
0.001Wh
|
±(1%+3dgt)
Cosφ≥0.8
|
|
±(1.5%+10dgt)
0.2≤Cosφ<0.8
|
|
無功電能
電感性
&
電容性
|
0.000VARh～
9999.9MVARh
|
很小分辨
0.001VARh
|
±(1%+3dgt)
Sinφ≥0.5
|
|
±(1.5%+10dgt)
0.2≤Sinφ<0.5
|
|
視在電能
|
0.000VAh～
9999.9MVAh
|
很小分辨
0.001VAh
|
±(1%+3dgt)
|
|
相位角
|
-179°～180°
|
1°
|
±(2°)
|
|
Tanφ
(VA≥50VA)
|
-32.76～32.76
|
很小分辨0.001
|
φ:±(1°)
|
|
位移功率因數
(DPF)
|
-1.000～1.000
|
0.001
|
φ:±(1°)
|
|
諧波比
包含1～50次
(Vrms>50V)
|
0.0%～99.9%
|
0.1%
|
±(1%+5dgt)
|
|
諧波角
(Vrms>50V)
|
-179°～180°
|
1°
|
±(3°)諧波1～25次
|
|
±(10°)諧波26～50次
|
|
總諧波率
(THD或THD-F)≤50
|
0.0%～99.9%
|
0.1%
|
±(1%+5dgt)
|
|
失真因數
(DF或THD-R)≤50
|
0.0%～99.9%
|
0.1%
|
±(1%+10dgt)
|
|
變壓器K因數
|
1.00～99.99
|
0.01
|
±(5%)
|
|
三相不平衡
|
0.0%～100%
|
0.1%
|
±(1%)
|
1.3.4 電流鉗特性
|
電流鉗類型
|
電流真有效值
|
電流真有效值
極大偏差
|
相位角φ 極大偏差
|
|
008B電流鉗
|
10mA～99mA
|
±(1%+3dgt)
|
±(1.5°),Arms≥20mA
|
|
100mA～10.0A
|
±(1%+3dgt)
|
±(1°)
|
|
040B電流鉗
|
0.10A～0.99A
|
±(1%+3dgt)
|
±(1.5°)
|
|
1.00A～100A
|
±(1%+3dgt)
|
±(1°)
|
|
068B電流鉗
|
1.0A～9.9A
|
±(2%+3dgt)
|
±(3°)
|
|
10.0A～1000A
|
±(2%+3dgt)
|
±(2°)
|
|
自選互感器
|
儀器輸入電流
1mA～500mA
|
所選互感器偏差±1%
|
所選互感器偏差±(1°)
|
注意：電流鉗與儀表必須對應連接，不能插反，電流鉗同名端方向入下：
★ 電流鉗標識(L1、L2、L3、N/D、紅點)的一面為電流輸入端，即同名端。
★ 008B電流鉗紅點標識的一面為電流輸入端，即同名端。
★ 040B、068B電流鉗無上下蓋固定螺絲的一面為電流輸入端，即同名端。
2.LYDN5000電能質量分析儀包裝
2.1 標準配置
|
編 號
|
名 稱
|
數 量
|
|
1
|
儀器主機
|
1臺
|
|
2
|
儀器箱
|
1個
|
|
3
|
電流鉗
|
共12個(008B、040B、068B各4個)
|
|
4
|
測試線
|
5條(黃，綠，紅，藍，黑各1條)
|
|
5
|
鱷魚夾
|
5個
|
|
6
|
測試探針
|
5個
|
|
7
|
專用電源適配器
|
1個
|
|
8
|
USB數據線
|
1條
|
|
9
|
軟件光盤
|
1個
|
|
10
|
鋰電池組
|
1個(內置于儀器)
|
|
11
|
2G內存卡
|
1個(插在儀器內)
|
|
12
|
用戶手冊、保修卡、合格證
|
1份
|
2.2 質量
|
編 號
|
名 稱
|
數 量
|
|
1
|
主機
|
1.6Kg(帶電池)
|
|
2
|
008B尖小形電流鉗
|
170g×4
|
|
3
|
040B圓口形電流鉗
|
190g×4
|
|
4
|
068B圓口形電流鉗
|
510g×4
|
|
5
|
測試線/電源適配器
|
900g
|
|
6
|
總質量
|
約10.5Kg(含包裝)
|
3.LYDN5000電能質量分析儀產品介紹
3.1 概覽
3.2 開/關機鍵
按下
鍵(紅色鍵)啟動儀器。
可由電池單獨供電(充電電池)或由專用電源適配器供電。
再次按下
鍵關機。若儀器正處在趨勢圖記錄、暫態捕捉或告警偵測進行中時，關機需要得到確認。
3.3 顯示屏
3.3.1 介紹
帶背光的液晶屏(640×480)可顯示測量值及其曲線圖、儀器參數、所選曲線、瞬時信號值以及測量類型。
開機時自動顯示波形模式屏幕，屏幕相關信息請參見第8章。
自動關機：當儀器不處在趨勢圖記錄、暫態捕捉、啟動電流偵測或告警偵測(等待或進行當中)的任何一個狀態時，若15分鐘內無任何按鍵活動，儀器將自動關機。
3.3.2 符號
屏幕顯示使用如下符號：
3.4 按鍵
3.4.1 功能鍵(黃色功能鍵)
共6個黃色功能鍵，對應按鍵上方液晶屏所顯示的功能。
3.4.2 導航鍵
4個方向鍵，1個確認鍵和一個返回鍵構成菜單導航模塊。
3.4.3 測試模式鍵(6個)按模式鍵進入對應測試模式。
3.4.4 其它鍵
其它按鍵具有如下功能：
3.5 接線連接
3.5.1 測量連接口
導線連接接口位于儀器頂部，接口分布如下：
3.5.2 充電接口與USB接口
必須使用產品附帶的專用電源適配器及USB數據線。
3.6 電源
3.6.1 電池電量指示
電池符號位于屏幕右上角，可顯示電池電量，符號中柱條數目指示當前電量。
當電池剩余電量過低，將顯示如下信息，“電池電量低，儀器即將關機。”如未及時連接專用電源適配器進行充電，一分鐘后儀器將自動關機。
3.6.2 電池使用時間
充電充足后電池使用時間約8小時。
3.6.3 電池充電
電池由隨機附帶的專用電源適配器充電，電源充電接口如圖3-3中所示。請使用隨機所附專用符合**標準之適配器充電。空電池請持續充電約5小時。充電完成后，儀器將優先使用外電源而不消耗電池。
3.6.4 電池
專用鋰電池9.6V，4500毫安時，內置于電池倉內。
3.6.5 專用電源適配器供電
當由專用電源適配器供電運行時，電池可有可無。然而，在記錄過程中如果切斷主電源數據有可能丟失(沒有電池時)。
3.7 支架
收納式支架(圖3-4所示)位于儀器后部，可使儀器以約60°放置。
3.8 功能總結
3.8.1 測量功能
設備間交流電壓值(*高達1000V)。
交流電流值(含中性線，*高可達1000A)。
持續電壓、電流值(含中性線)。
電壓、電流半周期有效值*大*小值。
電壓、電流峰值(含中性線)。
50Hz或60Hz電網。
電壓和電流峰值因數(不含中性線)。
K因數(KF)計算(用于計算變壓器的諧波電流)。
電流、電壓失真度(DF)(不含中性線)。
電壓、電流總諧波率(不含中性線)。
各相有功功率，無功功率(容性和感性)及視在功率(不含中性線)。
功率因數(PF)和位移功率因數(DPF)(不含中性線)。
短期電壓閃變(PST)(不含中性線)。
有功電能，無功電能(容性和感性)及視在電能(不含中性線)。
電壓和電流的諧波(可達50次，不含中性線)：諧波含有率，有效值，極大極小值，諧波順序。
視在功率諧波(50次)：諧波含有率，有效值，極大值和極小值。
馬達啟動電流和浪涌電流。
3.8.2 主要功能
顯示波形(電壓和電流)。
“啟動電流”功能：顯示研究馬達啟動時用到的參數：
★ 光標所指處的瞬時電流值。
★ 極大瞬時電流值(整個啟動期間)。
★ 光標所指處的半周期電流真有效值。
★ 極大半周期電流真有效值(整個啟動期間)。
★ 馬達啟動時間。
截屏(極多60組)。
暫態功能。偵測和記錄某日期一段時間(設置偵測排程的開始和結束時間)內的電網參數瞬變事件記錄(達150組)，保存4個全周期(1個在暫態觸發前，3個在觸發之后)。
趨勢圖記錄功能(2GB內存卡，帶時間、日期、設置記錄的開始和結束時間——極多可記錄100組)；
以柱狀圖或曲線按時間順序顯示所記錄參數值和平均值。
告警功能。告警記錄日志(極多12800組)(依據設置時所設閥限值來觸發)；設置告警監視的開始和結束時間；顯示告警的觸發通道，觸發后的極大值極小值，持續時間。
3.8.3 設置功能
時間和日期設置。
屏幕亮度和對比度設置。
曲線顏色選擇。
無功功率和無功能量計算模式選擇(含諧波或不含諧波)。
電網接線選擇(單相，分相，3相3線或4線，3相5線)。
電壓測量變比和電流鉗選擇。
暫態監測的電壓和電流觸發閥值設置。
趨勢圖監測參數設置。
告警監測參數選擇、觸發閥值設置。
(全部或部分)數據刪除。
顯示儀器軟件或硬件版本。
顯示語言選擇(中文/英文)。
3.9 縮略語
符號及縮略語含義：
甘肅積石山縣發生6.2級地震，青海西寧震感明顯。西寧供電公司變電運檢中心集控站監控班值班人員胡海權立即啟動應急預案，通過智能巡檢系統遠程巡檢36座110千伏變電站，確保西寧電網可靠穩定運行。
為了提升變電站運維水平，西寧供電公司利用人工智能、機器視覺、邊緣計算等技術和智能感知終端，為110千伏變電站新增智能巡檢系統，實現全站設備狀態監測數據的采集、傳輸、匯總和診斷分析，實現運維智能決策，從而提升可靠管控能力和運檢管理穿透力。
運維人員不需要像往常一樣攜帶設備前往站內檢查，只需要在電腦上點擊智能巡檢頁面，智能巡檢系統便會按照巡檢任務需求，自動控制站內智能巡檢機器人、攝像機對相關設備開展遠紅外測溫、缺陷隱患排查，記錄現場表計數值、觀測全站設備油位等。系統還可以通過智能感知終端采集溫度、風速、濕度等數據信息，通過人工智能技術開展數據計算分析并生成巡檢工作報告，精準預警設備溫度過高、氣室壓力下降等6類隱患故障，輔助運維人員完成日常巡檢。
按照傳統的人工巡檢方式，完成一座110千伏變電站的全部巡檢流程至少需要4個小時，而利用智能巡檢系統只需15分鐘就能完成。“通過變電站實時畫面，我們可以遠程了解現場環境等情況，結合歷史數據開展研判，在有需要時及時通知人員處理隱患，提高了工作效率。”
目前，西寧供電公司已完成36座110千伏變電站的智能巡檢系統建設，共安裝2522臺攝像機、2臺掛軌式智能巡檢機器人，剩余15座110千伏變電站的智能巡檢系統計劃年內完成建設，屆時將投用10臺掛軌式智能巡檢機器人，實現除駐點站外110千伏變電站智能巡檢系統全覆蓋。
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