红外热像仪可用于变电站监测

电力公司面临着基础设施老化、断电和掉电风险日益增加的问题。持续低压是指电力供应中的电压下降，如此命名是因为低压通常导致灯光的亮度变暗。电力公司还面临着计划外维护代价高昂和成本日益攀升的问题。

为了改善供电的可靠性，同时达到降低成本的目的，电力公司正在寻求解决此类问题的方法。使用FLIR红外热像仪与自动化软件，无论白天黑夜均可随时检测出远程监控站中的潜在设备故障与安全隐患。最终的效果是可靠性增加，成本下降。

故障原因和影响

由于基础设施老化，电站和电网其他处所缺乏监控关键设备状况的自动化系统，导致电网停电和持续低压风险日益增加。

例如，变压器油泄漏或内部绝缘故障导致的过热会导致故障，但许多电力公司没有发现这些问题的自动热检测系统。

无论原因是什么，关键变电站故障都可能导致一系列故障。其结果可能导致银行设施、安防系统、制造工厂、食品冷藏、通讯网络与交通控制系统发生大规模故障。当然，相关电力公司也会损失大笔收入，而系统修复和恢复运行也将招致数额不菲的资金.

发生故障前，高压电气设备的运行温度通常会升高。通过利用红外热像仪持续监测高压设备，可以避免代价高昂的故障。

红外热像仪有助于节省资金

热成像技术可以提高变电站的可靠性和安全性。尽管数年来电力公司一直使用便携式红外热像仪监测变电站设备，但现在不少供电公司正转而永久性安装热成像系统。通过使用自动化红外热像仪与创新软件，FLIR与其合作伙伴联合开发了提供潜在设备故障早期报警的监测系统。

这些系统采用了先进的传感和测量技术、控制方法和数字通信。能够对故障点做出预测、检测和快速响应，从而降低维护成本、故障率，减少停电现象发生，提高生产力。

举例为证：一家大型供电公司发现变电站变压器上的连杆衬套红热，维修仅花费了 12,000 欧元。该公司设立热成像项目之前，类似问题曾导致严重故障发生，花费超过 225 万欧元。

以热特征为故障前兆的一些变电站组件包括：

• 电力变压器（油位和泵的运行）
• 有载分接开关（油位、其他内部问题）
• 绝缘套管（油位和连接不良）
• 隔离绝缘体（水分、污染、老化）
• 避雷针（金属氧化物圆盘降解）
• 断路器（油或 SF6 泄漏）
• 机械连接断开（连接不良、污染）
• 控制柜（风扇、泵和其他组件磨损）
• 电池

用热像仪检测这些部件的温度升高情况，可以在因直接故障而发生意外断电之前采取预防性维护措施。

变电站监控系统示意图

热成像的原理

热成像的第一个原理是“许多组件在出现故障之前会发热”。

第二，所有物体会发出人类肉眼不可见的，位于红外光谱范围内的热辐射。

第三，红外热像仪可将这种辐射转换为清晰的图像，从中可读取温度。这种非接触式温度测量数据可以实时显示在显示器上，也可以发送到数字存储设备进行分析。

红外热像仪无需光线即可生成图像，能够在设备过热或隔热层破损导致故障前侦测到热点。红外热像仪可安装在耐任何气候环境的外壳内，置于方位/俯仰云台之上，以检测变电站大片区域。由于FLIR具有各种不同焦距的镜头选件，选择范围广泛。因此，这些热像仪可对所有位置进行 24 小时全天候监控。

FLIR红外热像仪识别电气组件及周围环境（如天空或云）的热信息中存在的温差，并相互对比紧邻的类似组件的温度值。内置逻辑、内存和数据通信允许热像仪使用用户定义的设置对比图像中的温度值，并把温度数据发送至中央监测站进行趋势分析，触发警报，生成异常报告。红外热像仪甚至能通过触发电子邮件信息通知远程办公室内的设备管理人员发生了异常现象。因此，红外热像仪是变电站设备无人值守监控的明智之选。

典型系统配置

FLIR Systems 与自动化系统供应商精诚合作，为变电站创建定制热成像和非接触式温度测量系统。

这些系统可在无人值守的情况下自动执行现场巡逻，监测设备温度。视频图像及其温度数据通过以太网、无线网或光纤电缆传输至一个适当的接口，从该接口将这些数据传送至中央监控站。

本页图表描绘了一个使用 FLIR A310 红外热像仪开展监测工作的典型变电站监控系统。目前，这种类型的系统已在世界各地均有部署安装。该系统先进的型号可为关键设备与区域提供带时间标记的 3D 热模拟。