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供電公司基礎(chǔ)設(shè)施逐漸老化，停電、持續(xù)低壓的風(fēng)險(xiǎn)日益增加。持續(xù)低壓是指電力供應(yīng)中的電壓下降，如此命名是因?yàn)榈蛪和ǔ?dǎo)致燈光的亮度變暗。供電公司還面臨著代價(jià)昂貴的計(jì)劃外維護(hù)和成本飆升等問(wèn)題。
為提高電力輸送可靠性，同時(shí)降低成本，供電公司想方設(shè)法解決上述問(wèn)題。
使用FLIR紅外熱像儀與自動(dòng)化軟件，無(wú)論白天黑夜均可隨時(shí)檢測(cè)出遠(yuǎn)程監(jiān)控站中的潛在設(shè)備故障與安全隱患。由此帶來(lái)的凈效應(yīng)即可靠性提升，成本下降。
故障原因與影響
由于輸電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施老化，變電站與其他地區(qū)的電網(wǎng)缺少監(jiān)測(cè)關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)化系統(tǒng)，因此停電與持續(xù)低壓風(fēng)險(xiǎn)正日益增加。
例如，變壓器液體泄漏或內(nèi)部隔熱層故障可導(dǎo)致設(shè)備過(guò)熱，從而引發(fā)故障。但大多數(shù)供電公司并未配備可偵測(cè)這些故障點(diǎn)的自動(dòng)化熱檢測(cè)系統(tǒng)。
無(wú)論故障原因如何，一次重大的變電站故障可能演化為一系列并發(fā)故障。其結(jié) 果可能導(dǎo)致銀行設(shè)施、安防系統(tǒng)、制造工廠(chǎng)、食品冷藏、通訊網(wǎng)絡(luò)與交通控制系統(tǒng)發(fā)生大規(guī)模故障。毋庸置疑，相關(guān)供電公司可能蒙受巨大的收益損失，為恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)也會(huì)增加大量成本。
紅外熱像儀有助于節(jié)約成本
熱成像技術(shù)可提升變電站的可靠性與安全性。盡管數(shù)年來(lái)供電公司一直使用便攜式紅外熱像儀監(jiān)測(cè)變電站設(shè)備，但現(xiàn)在不少供電公司正轉(zhuǎn)而永久性安裝熱成像系統(tǒng)。通過(guò)使用自動(dòng)化紅外熱像儀與創(chuàng)新軟件，F(xiàn)LIR與其合作伙伴聯(lián)合開(kāi)發(fā)
了提供潛在設(shè)備故障早期報(bào)警的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
這些監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、控制方法與數(shù)字通信。能夠?qū)收宵c(diǎn)做出預(yù)測(cè)、檢測(cè)和快速響應(yīng)，從而降低維護(hù)成本、故障率，減少停電現(xiàn)象發(fā)生，提高生產(chǎn)力。舉例為證，一家大型供電公司發(fā)現(xiàn)變電站變壓器上的連桿襯套紅熱，維修僅花費(fèi)了12,000歐元。該公司設(shè)立熱成像項(xiàng)目之前，類(lèi)似問(wèn)題曾導(dǎo)致故障發(fā)生，花費(fèi)卻超過(guò)2,250,000歐元。
一些變電站組件發(fā)出的熱信號(hào)是故障發(fā)生的前兆，這些組件包括：
• 變壓器（油位與泵運(yùn)轉(zhuǎn)）
• 有載分接開(kāi)關(guān)（油位、其他內(nèi)部故障點(diǎn)）
• 隔熱襯套（油位與連接不良）
• 支座絕緣體（水汽、污染、退化）
• 避雷針（金屬氧化物磁盤(pán)降解）
• 斷路器（油泄漏或SF6泄漏）
• 機(jī)械連接斷開(kāi)（連接不良、污染）
• 控制柜（風(fēng)扇、泵和其他組件磨損）
• 電池
Schematic overview of substation monitoring system
熱成像原理
熱成像的第一條原理是“很多組件在故障發(fā)生前受熱，溫度升高”。
其次，每個(gè)物體都發(fā)射肉眼無(wú)法察覺(jué)的紅外光譜熱輻射。
第三，紅外熱像儀將這種輻射轉(zhuǎn)化為清晰的熱圖像，從圖像中可以讀出溫度值。這種非接觸式熱數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)顯示在監(jiān)測(cè)器上，也可以發(fā)送到數(shù)字存儲(chǔ)裝置中以便進(jìn)行分析。
紅外熱像儀無(wú)需光線(xiàn)即可生成圖像，能夠在設(shè)備過(guò)熱或隔熱層破損導(dǎo)致故障前偵測(cè)到熱點(diǎn)。紅外熱像儀可安裝在全天候殼體內(nèi)，置于方位/俯仰云臺(tái)之上，以檢測(cè)變電站大片區(qū)域。由于FLIR具有各種不同焦距的鏡頭選件，選擇范圍廣泛。因此，這些紅外熱像儀支持全天候24/7監(jiān)測(cè)各個(gè)位置。
FLIR紅外熱像儀識(shí)別電氣組件及周?chē)h(huán)境（如天空或云）的熱信息中存在的溫差，并相互對(duì)比相同組件的溫度值。內(nèi)置邏輯、內(nèi)存和數(shù)據(jù)通信允許熱像儀使用用戶(hù)定義的設(shè)置對(duì)比圖像中的溫度值，并把溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至中央監(jiān)測(cè)站進(jìn)行趨勢(shì)分析，觸發(fā)警報(bào)，生成異常報(bào)告。紅外熱像儀甚至能通過(guò)觸發(fā)電子郵件信息通知遠(yuǎn)程辦公室內(nèi)的設(shè)備管理人員發(fā)生了異常現(xiàn)象。因此，紅外熱像儀是變電站設(shè)備無(wú)人值守監(jiān)控時(shí)的理想之選。
典型的系統(tǒng)配置
FLIR Systems與自動(dòng)化系統(tǒng)供應(yīng)商精誠(chéng)合作，為變電站創(chuàng)建自定義熱成像和非接觸式溫度測(cè)量系統(tǒng)。
這些系統(tǒng)可在無(wú)人值守的情況下自動(dòng)執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)巡邏，監(jiān)測(cè)設(shè)備溫度。視頻圖像與溫度數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)或光纖電纜傳輸至一個(gè)適當(dāng)?shù)慕涌冢瑥脑摻涌趯⑦@些數(shù)據(jù)傳送至中央監(jiān)測(cè)站。
本頁(yè)圖表描繪了一個(gè)使用FLIR A310紅外熱像儀開(kāi)展檢測(cè)工作的典型的變電站監(jiān)控系統(tǒng)。目前，這種類(lèi)型的系統(tǒng)已在世界各地均有部署安裝。該系統(tǒng)最先進(jìn)的型號(hào)可為關(guān)鍵設(shè)備與區(qū)域提供帶時(shí)間標(biāo)記的3D熱模擬。
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