格物優(yōu)信在電力設備監(jiān)測方面主要是以下優(yōu)勢:
設備熱缺陷檢測
變壓器、斷路器、開關設備、電纜接頭、母排、避雷器等電力設備在運行過程中由于內部絕緣老化、接觸不良、過載等原因,可能產生局部過熱現(xiàn)象。紅外熱像儀能夠快速捕捉到這些肉眼不可見的微小溫差,從而準確找出熱故障點。
在線監(jiān)測與智能預警
結合智能電網(wǎng)建設,紅外熱像儀可以被集成到電力設備的在線監(jiān)測系統(tǒng)中,實現(xiàn)24小時不間斷監(jiān)控,當設備溫度超過設定閾值時,系統(tǒng)能自動觸發(fā)警報,并通過數(shù)據(jù)分析預測潛在故障。
無人值守變電站巡檢
隨著無人機和機器人技術的發(fā)展,搭載紅外熱像儀的無人巡檢設備能夠在惡劣環(huán)境或者不宜人工操作的條件下執(zhí)行巡檢任務,通過紅外熱像圖譜分析,確保變電站及線路設備的健康運行。
輸電線路監(jiān)測
對高壓輸電線路進行熱缺陷排查,包括接頭松動、絕緣材料劣化、架空線路上的鳥巢或其他異物引起的局部過熱等,防止因熱故障引發(fā)的跳閘和停電事件。

格物優(yōu)信熱像儀在電廠煤堆熱成像監(jiān)測預警方面的優(yōu)勢:
采用紅外熱成像儀可對煤堆表面溫度進行二十四小時不間斷地監(jiān)控,溫度監(jiān)控精度可達±2%,在減少煤場巡查人力的同時,還能清晰反饋因煤堆積熱而發(fā)生的溫度異常變化,實現(xiàn)遠程報警,通知現(xiàn)場人員對溫度異常區(qū)域進行處理,可有效防止煤堆自燃區(qū)域的擴散,消除潛在的安全隱患。

格物優(yōu)信輸煤皮帶運行分析系統(tǒng)在電廠皮帶撕裂、跑偏、異物檢測方面的優(yōu)勢:
格物優(yōu)信研發(fā)的輸煤皮帶運行分析系統(tǒng),針對皮帶撕裂,采用激光+機器視覺縱向撕裂雙重檢測;針對皮帶跑偏,可做到精準計算跑偏距離,結果可靠,異常實時上報;對于皮帶異物檢測,AI技術精準識別特定異物,提高物料純度,避免皮帶意外損傷。
格物優(yōu)信紅外熱像儀部分選型推薦:
手持式熱像儀:重量不足900g,攜帶方便;8小時續(xù)航,便捷省心;測溫精準,精度高,適合電力巡檢用
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雙光T型云臺熱像儀:集高穩(wěn)定性紅外熱像儀、高清可見光網(wǎng)絡攝像機、高性能智能云臺于一體的在線式測溫型紅外熱像儀。設備測溫準確,圖像清晰,適合電力設備在線監(jiān)測使用
產品鏈接:http://www.snh168.com/cpzx/sgtxx
實際案例:
案例一:變電站高壓設備過熱隱患預警
項目背景
某500kV變電站例行巡檢中,傳統(tǒng)測溫手段無法全面覆蓋高壓隔離開關、斷路器等關鍵設備。格物優(yōu)信X系列紅外熱像儀(分辨率640×512,熱靈敏度≤0.03℃)被部署于智能巡檢機器人上,實現(xiàn)全天候溫度監(jiān)測。
實施效果
發(fā)現(xiàn)110kV隔離開關觸頭局部溫度達95℃(正常<65℃),及時停電檢修避免電弧短路;
通過AI溫度趨勢分析功能,預判電容器組套管老化問題,提前3周更換;
年故障率下降62%,人工巡檢頻次減少40%。
案例二:城市地下電纜隧道智能巡檢系統(tǒng)
項目背景
某一線城市供電局為應對電纜接頭過熱引發(fā)的隧道火災風險,部署格物優(yōu)信在線式紅外監(jiān)控系統(tǒng)(支持RS485/光纖傳輸,聯(lián)動報警)。
系統(tǒng)功能
24小時監(jiān)測電纜中間接頭溫度,發(fā)現(xiàn)138℃異常點(預警閾值90℃);
通過熱場動態(tài)分析識別絕緣層劣化趨勢,生成維修優(yōu)先級清單;
與SCADA系統(tǒng)集成,實現(xiàn)”測溫-報警-處置”閉環(huán)管理,火災風險降低76%。
格物優(yōu)信紅外熱像儀技術優(yōu)勢:
高精度測溫:支持±2℃或±2%讀數(shù)精度,滿足電力測溫標準;
智能分析:內置電力設備故障特征庫,自動生成診斷報告;
多場景適配:從手持式到固定式,適應變電站、輸電線、新能源電站等場景。
更多選型或案例其咨詢格物優(yōu)信在線客服!
]]>電力設備維護無法隨意中斷需做好充分的故障預防,傳統(tǒng)的巡檢方式無法直觀檢測到電力設備的劣化、熱缺陷的產生,容易出現(xiàn)漏檢,且人工巡檢效率低,運維成本高,無法滿足當今智能電網(wǎng)對電網(wǎng)運行的可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的要求。
紅外帶電檢測是目前電力領域公認的最好的故障檢測方法,已成為狀態(tài)檢修工作的必不可少的重要組成部分。格物優(yōu)信特針對電力生產與使用中發(fā)電、輸電、變電、配電等環(huán)節(jié),研發(fā)出系列配套紅外熱成像設備及系統(tǒng)解決方案。
格物優(yōu)信電力行業(yè)解決方案彌補了傳統(tǒng)電力巡檢作業(yè)的缺陷減少了電力系統(tǒng)設備線路運行時的故障和人員在危險作業(yè)區(qū)作業(yè)的風險性,也減少了人員檢修的成本,提高了電力系統(tǒng)生產維護的效率,對于建設可靠、安全、經(jīng)濟、高效的智能電網(wǎng)大有裨益。
火電目前在電力結構中依然占據(jù)主導地位,火力發(fā)電技術成熟,穩(wěn)定性啟動快,調峰靈活,短時間內無法替代,水電地域性明顯,受流域限制,開發(fā)建設已接近瓶頸。全國單站裝機5萬千瓦及以下水電站4.7萬座;國家能源局政策利好風電,尤其是海上風電。風電搶裝潮將于今明2年出現(xiàn),各發(fā)電集團加大海上風電投資及加快風電建設速度生物質發(fā)電 (農林生物質、垃圾焚燒) 2019年上半年增速28%,預計2年內增長80%。
●火電——煤堆防自燃
露天煤場、封閉式圓形煤場、半封閉式煤場
紅外熱像儀可對煤堆表面溫度進行二十四小時不間斷監(jiān)控,在減少煤場巡查人力的同時,還能清晰的反饋因煤堆積熱而發(fā)生的溫度變化,實現(xiàn)遠程報警,通知現(xiàn)場人員對溫度異常區(qū)域進行處理可有效 防止煤堆自燃,消除潛在的安全隱患。
●火電——輸煤皮帶監(jiān)測系統(tǒng)
輸煤皮帶在運輸過程中,尤其是高速長距離的情況下,一旦有異物、撕裂、跑偏等問題,可能會造成嚴重的經(jīng)濟損失甚至人員傷亡事故。格物優(yōu)信自主研發(fā)的的一套輸送皮帶運行狀態(tài)檢測系統(tǒng)來發(fā)現(xiàn)皮帶運輸中的問題,將問題提前暴露,防范于未然。系統(tǒng)集成了皮帶跑偏、撕裂、異物檢測、超溫噴淋四大模塊功能,針對皮帶各個問題有的放矢各個擊破。

●火電——設備狀態(tài)監(jiān)測
對設備設施在生產運行過程中的工況進行實時數(shù)據(jù)監(jiān)測及呈現(xiàn),數(shù)據(jù)異常時及時產生報警,便于對設備狀態(tài)及時監(jiān)管。通過紅外熱成像在線實時測溫,當溫度出現(xiàn)異常時報警,全天候(7×24小時)不遺漏。

水電地域性明顯,受流域限制,開發(fā)建設已接近瓶頸。全國單站裝機5萬千瓦及以下水電站4.7萬座。
●水電站的發(fā)電機組、升壓站有大量高壓電氣設備需要溫度監(jiān)測,便攜式紅外熱成像儀有費時費力、巡檢不及時、數(shù)據(jù)缺少連續(xù)性的問題,用戶更傾向于紅外在線測溫方式。
●當集電環(huán)出現(xiàn)異常磨損時,一開始只有非常小的傷痕 (期間伴隨有發(fā)熱) 如果不能及時發(fā)現(xiàn),電刷在這些部位集電不良而產生火花。一旦產生火花,痕跡就逐漸惡化擴大起來,最后形成與電刷滑動接觸面的尺寸同樣大小的傷痕。嚴重時會導致整個發(fā)電機的停機事故。
●發(fā)電機組碳刷一般控制在80°C (溫升40°C) 以內,因為碳刷的負溫度特性,隨著碳刷溫度的增高,它的接觸電阻反而降低,在80~100°C時最低。當溫度超過100°C時,對接觸面的溫定和電刷間的均流極為不利。

國家能源局政策利好風電,尤其是海上風電。風電搶裝潮將于今明2年出現(xiàn),各發(fā)電集團加大海上風電投資及加快風電建設速度。
風機在發(fā)電過程中,發(fā)電機和齒輪箱是處于全天候工作當中。在高負荷運轉狀態(tài)中,會出現(xiàn)電機或齒輪過熱的情況,如果不能及時發(fā)現(xiàn)處理,往往會導致設備損壞,嚴重時甚至會導致風機燒毀。使用熱像儀可以實時監(jiān)測整個機艙內部齒輪及發(fā)電機的工作溫度。定期的狀態(tài)監(jiān)測和故障判斷,預測設備未來狀態(tài)的發(fā)展趨勢。
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●防山火
電站防火。防止雜草、樹木起火后引燃光伏組件逆變器等設施,造成自身財產損失。
●光伏熱斑
熱斑產生原因: 通常組件單元產生故障,引發(fā)局部溫度上升,通常溫差超過20°C可判斷為熱斑,屬于行業(yè)內共性問題。
生物質發(fā)電生物質發(fā)電(農林生物質、垃圾焚燒) 2019年上半年增速28%,預計2年內增長80%。

變電站設備的巡視是運檢人員日常工作,但是這種巡視工作存在著一定的局限性,變電站中任何一個環(huán)節(jié)出錯,都會危害整個系統(tǒng)的運行,所以在對變電站設備的檢查工作中,需要提高缺陷設備的發(fā)現(xiàn)及處理效率。因此使用紅外熱像監(jiān)控系統(tǒng)對變電站進行全面監(jiān)控意義重大。
紅外熱像儀的投入使用,對變電站的故障檢測起到了重大作用,而紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)使紅外檢測技術在變電站設備檢測工作上得到了更大的發(fā)揮,它使變電站從以往的停電維修轉變?yōu)榱祟A防性維修,大大減輕運行維護人員的負擔,成為了變電站設備在線診斷和狀態(tài)檢修的最理想、最有效的手段。

變電站換流站設備監(jiān)控
南方電網(wǎng) (江西贛州) 變電站溫度監(jiān)控
國網(wǎng)湖南省超高壓變電監(jiān)控
新疆準東 (昌吉) 換流站電力設備監(jiān)控
中國石化集團 河南油田變電站
皮帶監(jiān)控系統(tǒng)案例
內蒙古電廠輸煤皮帶監(jiān)控
信陽鋼鐵皮帶監(jiān)控
玉溪仙福鋼鐵皮帶溫度監(jiān)測及噴淋系統(tǒng)
中鐵資源芒來礦業(yè)皮帶測溫系統(tǒng)
煤堆防火監(jiān)控案例
沙鋼儲煤場、煤棚監(jiān)控
國能廣投柳州發(fā)電廠煤堆監(jiān)控
龍煤雙鴨山礦業(yè)煤堆監(jiān)控
河南駐馬店華潤古城電廠煤堆監(jiān)控
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]]>一、光伏組件常見熱異常類型及紅外特征
| 故障類型 | 紅外熱像表現(xiàn) | 潛在危害 |
| 熱斑效應 | 局部高溫點(溫差>15℃) | 電池片燒毀、EVA老化加速 |
| 隱裂 | 不規(guī)則低溫條紋或網(wǎng)格狀溫差 | 機械強度下降、發(fā)電效率衰減30%+ |
| PID效應 | 組件邊緣整體升溫(溫差5~10℃) | 功率衰減達50%以上 |
| 接線盒故障 | 盒體溫度異常升高(>環(huán)境溫度25℃) | 熔斷、火災風險 |

二、紅外熱像儀用于光伏電路板檢測的優(yōu)勢
1、非接觸式檢測,安全高效
無需斷電或拆卸:傳統(tǒng)EL檢測需夜間操作并斷開電路,而紅外熱像儀可在白天正常工作狀態(tài)下直接掃描,不影響發(fā)電。
快速覆蓋大面積:
雙光帶云臺熱像儀可1小時內掃描數(shù)十MW的光伏陣列,速度是人工巡檢的10倍以上。
手持式設備可快速定位屋頂分布式光伏的故障點。
預防性維護,降低損失
2、早期故障預警:
發(fā)現(xiàn)潛在熱斑(溫差5℃~10℃),避免演變?yōu)闊┕收稀?/p>
識別PID初期溫升,及時修復可減少50%以上功率衰減。
火災風險防控:實時監(jiān)測接線盒、電纜接頭溫度,防止熔斷或起火。

三、光伏紅外檢測典型案例
案例1:某50MW分布式光伏電站熱斑檢測
問題:發(fā)電量下降8%,運維人員無法肉眼定位故障。
檢測方案:使用格物優(yōu)信X系列熱像儀+手持熱像儀(384×288分辨率,熱靈敏度0.03℃)。
發(fā)現(xiàn):
12塊組件存在嚴重熱斑(最高溫度102℃,環(huán)境溫度32℃)。
3個接線盒溫度異常(>80℃)。
處理:更換故障組件和接線盒,發(fā)電量恢復7.5%。
案例2:200MW地面電站無人機紅外巡檢
問題:人工巡檢效率低,難以覆蓋全部組件。
檢測方案:采用格物優(yōu)信M系列熱像儀+無人機巡檢(640×512分辨率,AI自動標注)。
結果:
掃描2小時,覆蓋全部200MW陣列。
發(fā)現(xiàn)58處熱斑、210塊隱裂組件。
效益:年減少發(fā)電損失約150萬元。
案例3:光伏跟蹤支架系統(tǒng)在線監(jiān)測
問題:支架電機過熱導致系統(tǒng)卡頓。
方案:部署固定式紅外熱像儀(RS485傳輸,超溫報警)。
效果:
實時監(jiān)測電機、軸承溫度,預警3次過熱風險。
避免因支架故障導致的發(fā)電損失(約20萬元/年)。
如需具體產品選型或方案設計,可提供電站規(guī)模、組件類型等信息進一步匹配!
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電業(yè)部門有別于其它行業(yè),維護不能隨意中斷生產,這就要在事故發(fā)生之前作好充分的預測——在事故發(fā)生前解決故障,重點是變電站設備的預防性的巡檢工作。變電系統(tǒng)負擔著電力變送工作,高電壓大電流的線路長期工作,即使是優(yōu)良的絕緣介質也會出現(xiàn)不可預期的問題而導致事故。絕大部分事故的原因就是絕緣老化、失效產生的,其外觀表現(xiàn)為:在故障出現(xiàn)之前數(shù)小時都比正常工作時發(fā)熱多許多。因此,如果能準確的在事故之前得知場地內各設備的溫度分布情況,也就掌控了絕大多數(shù)電力設備的運行狀況。

2、項目需求
需求針對變電站內各設備本體和連接節(jié)點的紅外圖譜拍攝采集溫度狀態(tài)信息及診斷(變壓器、電抗器、電流互感器、電壓互感器、高壓套管、斷路器、隔離開關、電容器、避雷器、電力電纜、接地裝置、串聯(lián)補償裝置、變電站設備外絕緣及絕緣子、電氣連接件等等)
可人工進行巡檢,采用便攜式紅外熱成像儀,但是此方法對設備接點過熱檢查也存在一些問題。如:
a、 紅外熱像儀的最佳檢測時間往往是凌晨(主要是負荷和紅外成像干擾等原因決定),人工檢測難度大 ;
b、 很多變電站路途較遠,檢測人員現(xiàn)場檢測耗費很大人力、物力,且及時性差;
c、 無法實現(xiàn)對一些特殊故障的發(fā)展趨勢進行連續(xù)觀察記錄分析比較;
d、 部分老舊設備易出現(xiàn)故障,發(fā)生突然且發(fā)展迅速,如不能及時發(fā)現(xiàn)并排除則有可能會造成事故;
e、 大部分電壓制熱性故障溫升突然且溫差很小,手持紅外難以識別
3、解決客戶問題
紅外熱像儀能夠實現(xiàn)無接觸式測溫,大大降低了傳統(tǒng)接觸測溫的安全風險,因為變電站內的零部件可能控制、連接著成千上萬伏的電壓。
測溫精度高,直接輸出熱像圖,既能知道某點、某個區(qū)域的溫度情況,又能掌握整體的溫度分布情況,為整體以及局部的溫度判斷提供了便利條件和有力依據(jù)。
熱像儀配套的專業(yè)軟件,能夠展現(xiàn)出某個區(qū)域或某個點位的溫度變化情況,從而分析出變化趨勢,判斷有無異常存在。
能夠自定義報警信息,設置報警值,一旦溫度超過報警值或者溫升超過警戒范圍,立即實現(xiàn)報警,而且能夠聯(lián)動其它設備對故障一起進行斷電保護。
設備能夠搭配云臺進行自動巡檢,能夠監(jiān)測一塊大區(qū)域,節(jié)省了成本,覆蓋了需要被監(jiān)測的范圍。

3、系統(tǒng)包含&特點
紅外熱像儀+高清可見光相機:高分辨率,成像清晰、測溫精準、反應靈敏、體積小巧
重載云臺:360°巡檢、自定義多個預置位與巡檢路線、轉動精度高,角度精準
高防護等級防護罩+溫控模塊:防護等級高、防塵防水防雨遮陽、室外溫度較低時溫控模塊自動啟動進行加熱
專業(yè)紅外溫度分析軟件:能夠實時預覽畫面上各點溫度,展現(xiàn)各點或自定義區(qū)域內溫度最值情況和變化趨勢,自定義報警方式與報警限值,靈敏度高實時報警,也可以聯(lián)動其它設備進行后續(xù)防護操作。

風力發(fā)電是世界上發(fā)展最快的綠色能源技術,與傳統(tǒng)能源相比,風力發(fā)電不依賴外部能源,沒有燃料價格風險,發(fā)電成本穩(wěn)定。在陸地風電場建設快速發(fā)展的同時,人們發(fā)現(xiàn)了陸地風能利用所受到的一些限制,如占地面積大、噪聲污染等問題。由于海上豐富的風能資源和當今技術的可行性,海洋將成為一個迅速發(fā)展的風電市場。

海上風電要遠比陸地風電的風險大,技術難度更高,海上環(huán)境惡劣、可進入性差,給海上風電機組的運行與維護帶來了巨大挑戰(zhàn),海水含鹽量高,腐蝕性強,海面常有大霧、雨水和臺風等惡劣的自然條件,對于風電機組的正常運行具有極高的要求。不僅是風機運行的外部環(huán)境惡劣,我國風電技術還處于發(fā)展階段,相關的機組技術、施工技術、輸電技術、運維技術等還沒有完全成熟,風電機組在外部環(huán)境和內部技術的雙重影響下容易出現(xiàn)運行故障,因此需要及時進行檢測。如何更有效更有針對性的發(fā)現(xiàn)風機運行過程中的問題,是風電技術整個流程中的一個重要環(huán)節(jié),以風機的運行過程為例,風機在運行過程中,會產生極大的電能,機組設備和輸電設備等都會產生大量熱量,呈現(xiàn)不同的溫度,當設備將要發(fā)生故障或者發(fā)生故障后,設備表面的溫度會明顯發(fā)生變化,比如短路時會瞬間通過大量電流,造成溫度異常升高,短路通電量極少,溫度明顯低于周圍等等,通過監(jiān)測機組設備的溫度是一個有效解決辦法,可以很好的保障機組的正常工作。
二、系統(tǒng)設計方案
紅外測溫儀海上風力發(fā)電圖像監(jiān)控系統(tǒng)由中心監(jiān)控管理系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、紅外熱成像系統(tǒng)、供電系統(tǒng)組成。
(1)中心監(jiān)控管理系統(tǒng)
主要實現(xiàn)視頻信號的圖像顯示、錄像控制,遠程控制、數(shù)據(jù)壓縮處理、網(wǎng)絡傳輸、系統(tǒng)控制管理、預警及數(shù)據(jù)庫管理,向指揮調度人員提供全面的、清晰的、可操作的、可錄制、可回放的現(xiàn)場實時圖像。
(2)傳輸系統(tǒng)
提供系統(tǒng)互聯(lián)及信息交互的聯(lián)網(wǎng)能力,監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸方式主要有網(wǎng)線傳輸、光纖傳輸、無線微波傳輸?shù)取R话銇碚f,當攝像頭的安裝位置離監(jiān)控中心較近時(兩百米以內),多采用網(wǎng)線傳輸方式,當攝像頭的位置距離監(jiān)控中心較遠時,往往采用光纖傳輸方式。本系統(tǒng)考慮到監(jiān)控點的具體情況,擬采用網(wǎng)線傳輸方式。
(3)在線式紅外熱像儀系統(tǒng)
提供風力發(fā)電早期預警信號,監(jiān)測視場中物體的最高溫度,超過設定的報警溫度,系統(tǒng)報警。
(4)供電系統(tǒng)
提供系統(tǒng)運行的基本電力保障,采用DC12V供電方式。

三、系統(tǒng)功能
高溫預警功能
應用紅外熱成像儀等設備,系統(tǒng)可實現(xiàn)以下高溫預警功能
(1)手動或自動開啟紅外熱成像等設備,對指定區(qū)域進行監(jiān)控、圖像采集和溫度數(shù)據(jù)分析,實時進行最高點溫度搜索,實時顯示當前視場的最高點溫度。
(2)可將采集到的紅外圖像存儲下來,放入數(shù)據(jù)庫,在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的支持下分析比較,利用設定的數(shù)據(jù),判定是否發(fā)出預警信號。
一般功能
(1)監(jiān)視功能
實時顯示紅外熱成像設備的圖像。
多畫面同時監(jiān)控。
(2)控制報警功能
自由設置溫度報警。
遠程報警信息接收處理及系統(tǒng)日志查看。
(3)錄放像功能
報警數(shù)據(jù)自動存儲,手動隨時存儲,可隨時回放錄像數(shù)據(jù)。
(4)網(wǎng)絡功能
遠程實時顯示紅外熱成像設備的圖像溫度情況。
遠程實時接收高溫預警信號及其它報警信息。
遠程查詢及回放前端歷史圖像以及保存的預警錄像。
遠程錄像文件下載。
支持RTSP流媒體協(xié)議。
]]>主變壓器,簡稱主變,是變電站中主要用于輸變電的總降壓變壓器,也是變電站的核心部分。主變壓器的容量一般比較大,并且要求工作的可靠性高。盡管主變壓器故障率不高,但是一旦出現(xiàn)故障就會造成重大的損失。輕則可能會造成設備故障;重則會引發(fā)火情,危及正常的運輸安全。因此,分析變壓器的故障原因,并采取相應的防范措施具有非常重要的意義。
變壓器主變主要有如下故障:
散熱器堵塞造成主變壓器油溫升高
油溫高主要有兩部分原因:一部分散熱器由于風路翅片間隙設計較小,散熱片間堵塞嚴重,由于機車上蓋安裝的散熱風道濾塵網(wǎng)強度不高,破裂后卡滯在散熱片間,影響了散熱器通風量;另一部分散熱器的上部翅片大面積倒塌,堵塞了翅片之間的間隙,使散熱器通風量減少,影響散熱效果。
固體材料絕緣效果下降引起的故障
固體絕緣材料老化使變壓器原有的絕緣性能降低,易產生局部放電,造成變壓器的擊穿損壞。主要有以下三方面的原因:
變壓器長期超負荷運行,使溫度超過絕緣材料允許的范圍,造成固體絕緣材料高分子鏈斷裂,結果使材料變脆、 老化,從而導致絕緣性能降低。絕緣油過熱產生的H?與固體絕緣材料在高溫時產生的 CO 、CO?及C2H4、H?氣體導致絕緣材料過熱老化 。
在正常運行中,主變壓器出口發(fā)生突發(fā)性三相短路,變壓器絕緣因大電流產生的電動力發(fā)生位移,造成線圈變形 。由于自然原因及人為因素引起的出口三相短路,造成的危害極大,不僅會給主變壓器帶來致命損傷,且可能導致大面積停電。局部放電能引發(fā)絕緣表面樹枝放電,絕緣材料承受高壓電場時在其表面或內部空隙會發(fā)生屢次放電,所產生的離子電弧和離子運動將嚴重侵蝕絕緣材料,使其絕緣性能下降。
若主變壓器周圍存在灰塵、水分、腐蝕性氣體、放射物和油類等,都會加速固體絕緣材料的老化,影響絕緣效果。雜質離子容易造成離子電流和離子碰撞,因此絕緣材料還要起到抗周圍灰塵、氣體侵蝕的作用,而且也要保護關聯(lián)的導體?。
綜合變電站主變的常見故障分析可知,在主變出現(xiàn)故障的前夕都伴隨著自身溫度的升高,因此為了采取有效的防護措施,根據(jù)主變的溫度進行判斷是一個有效的手段。當溫度達到某一高溫值時,即判定變電站的主變工作異常,需要采取相應的措施排除安全隱患。
為了能夠準確掌握的變電站主變的工作狀況,及時發(fā)現(xiàn)問題規(guī)避因為變電站主變工作異常所到來的財產及安全損失,各電站采取多種措施,其中通過測溫傳感器對主變的溫度進行測量,來判斷主變的工作狀態(tài)。

傳感器測溫網(wǎng)絡拓撲圖
通過傳感器測溫能夠測得當前的主變壓器的溫度,判定其工作狀態(tài),但是由于傳感器測溫是變壓器單點的溫度,即使采用多點放置傳感器測溫也只能獲得局部的溫度信息,因此測得的溫度不夠全面準確。目前,變電站的主變圧器的測溫是對接消防水炮的,當主變的溫度過高時會自動觸發(fā)消防水炮對主變進線噴水降溫。當測溫傳感器測溫不準確或者異常時,導致的消防水炮觸發(fā)所帶來的損失是很嚴重的,因此需要一套更為有效的方法對主變的溫度進行測量。
當前檢測方法的不足:
熱像儀是利用紅外探測器和光學成像物鏡接受被測目標的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上,從而獲得紅外熱像圖,熱圖像的上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度。紅外熱像儀的非接觸式測溫方式,能夠在不影響主變工作的同時測量其實時溫度,在發(fā)現(xiàn)異常時采取降溫措施。

紅外熱像儀的原理
在設計電站在線式熱成像測溫系統(tǒng)時,我們采用了前端紅外熱像儀+后端處理軟件的系統(tǒng)解決方案。
前端紅外熱像儀+后端處理軟件的系統(tǒng)解決方案:此套解決方案最大的特點就是全部數(shù)字化,前端使用紅外熱像儀,通過以太網(wǎng)傳輸,數(shù)字信號經(jīng)過交換機和光端機傳輸至后端電腦,進行視頻圖像的存儲,并通過顯示器實時顯示。

前端采集和后端顯示分離的設計方式也讓工作人員遠離危險工作區(qū)的現(xiàn)場,在控制室就可以知道設備的運行狀態(tài),安全、高效。
變電站主變監(jiān)測采用紅外光+可見光雙光譜監(jiān)測方式,通過紅外光對主變的溫度場進行監(jiān)測,當出現(xiàn)異常溫度時就給出告警的信號,提醒工作人員采取有效的措施;可見光監(jiān)測加以輔助,實時監(jiān)測視場范圍內的情況,使得工作人員能夠更為清楚地看到變電站主變的周邊情況,做出正確的判定。


雙光紅外熱像儀下的主變
紅外熱像儀測溫是測量整個視場范圍內每一個點的溫度,因此在長期的測溫過程中可能會出現(xiàn)其他非我們關注的高溫出現(xiàn)在視場中引起誤判,因此我們設置了測溫對象,通過多邊形測溫對象將主變框選為測溫對象,只關注該部分的溫度信息,防止誤報。

添加主變?yōu)闇y溫對象

告警信號輸出
綜合考慮用戶的實際使用情況,及系統(tǒng)的可靠性和項目的經(jīng)濟性考慮,在此變電站主變監(jiān)控中我們保留原有的監(jiān)控檢測方式,將紅外熱像儀的檢測的信號和原有的監(jiān)測方式的信號在同一個管理系統(tǒng)中進行串聯(lián)處理,即當各種監(jiān)測方式都出現(xiàn)告警時才觸發(fā)消防水炮進行處理。

各種監(jiān)測方式串聯(lián)接入控制消防水炮的調用
通過該方式可以有效規(guī)避掉因為某一種監(jiān)測方式的誤判引起的不必要的消防水炮的調用,耗費人力物力;同時,又將原來的系統(tǒng)加以利用節(jié)約資源。
]]>隨著我國基礎產業(yè)的迅速發(fā)展,變電、用電負荷逐年增加,配電柜的安全穩(wěn)定運行及可靠性更為重要。為確保配電柜的安全穩(wěn)定運行,杜絕運行中觸頭及母牌過熱所引起的短路、接地所造成的重大電力設備事故,我公司研發(fā)了配電柜卡片式熱成像監(jiān)控系統(tǒng),它是基于目前先進的紅外熱成像技術的非接觸式測溫系統(tǒng),集紅外、可見光及智能算法于一體,體積小,功能豐富,能有效辨別配電柜接頭排線的過熱和短路火災事故隱患,同時檢測其溫度走向進行早期預判,為電力設備運行提供有效保證。

紅外熱像儀用于監(jiān)測配電柜設備異常熱損壞
本項目需對16個配電柜進行安全監(jiān)控,監(jiān)控范圍包含干式變壓器柜、低壓電容器柜、高壓柜電纜室等,配電柜高1.7米,寬0.8m,深0.6m,測溫范圍
-20~150℃。
每臺配電柜安裝一臺熱成像雙光譜卡片式攝像機,監(jiān)測整個配電柜的溫度變化,出現(xiàn)溫度異常時發(fā)出報警,提醒相關工作人員,及時安排檢修,從而實現(xiàn)配電柜的溫度監(jiān)控。

配電柜安裝紅外熱像儀示例圖
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項目現(xiàn)場安裝16臺格物優(yōu)信熱成像雙光譜卡片式攝像機,采用攝像機+NVR系統(tǒng),全部數(shù)字化,前端使用攝像機,通過以太網(wǎng)傳輸,數(shù)字信號經(jīng)過交換機和光端機傳輸至NVR,進行視頻圖像的存儲,并通過顯示器實時顯示可見光與紅外畫面。此套系統(tǒng)最大的特點就是傳輸距離遠、系統(tǒng)全部數(shù)字化,組網(wǎng)方便,后期點位擴展以及系統(tǒng)升級便利。
控系統(tǒng)組網(wǎng)拓撲示意圖.jpg)
視頻監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)拓撲示意圖
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4.系統(tǒng)特點
1.雙波段圖像融合
160*120分辨率的紅外模組與500萬像素的可見光模組相結合,采用雙波段圖像融合技術,畫面清晰,定位準確。
2.3種圖像存儲模式
紅外/可見光圖像單獨存儲;紅外/可見光圖像同時存儲;紅外/可見光融合圖像存儲。
3.體積小,性價比高
攝像機尺寸104mm×64mm×27mm,小巧輕便,可安裝在密閉狹小的空間,價格便宜。
4.異常預警及聯(lián)動告警處置
根據(jù)配電柜溫度設定不同報警等級,本地聲光預警和監(jiān)控中心軟件報警雙重保障。
當配電柜環(huán)境達到報警參數(shù)、設備發(fā)生異常、通訊系統(tǒng)故障等異常情況時,系統(tǒng)自動發(fā)生報警,當工作人員確定報警信息后,系統(tǒng)可解除相關報警。
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昌吉—古泉±1100千伏特高壓直流輸電線路工程,起于新疆準東(昌吉)換流站,止于安徽宣城(古泉)換流站,途經(jīng)新疆、甘肅、寧夏、陜西、河南、安徽六省區(qū),線路路徑總長度約3304.7千米。輸送容量1200萬千瓦,電壓為±1100千伏。昌吉換流站作為本輸電工程的換流發(fā)電端,也是本次熱像儀檢測的主體。

昌吉換流站
在該項目中采用了軌道機器人攜帶云臺熱像儀的安裝方式,通過機器人在固定軌道上的移動結合云臺的轉動實現(xiàn)對換流站的主要設備的監(jiān)測,該方式在實現(xiàn)的設備全面監(jiān)控的同時減少了熱像儀的安裝數(shù)量,節(jié)省了工程成本。
項目軌道安裝施工圖紙
通過以太網(wǎng)傳輸,數(shù)字信號經(jīng)過交換機和光端機傳輸至主控室,進行視頻圖像的存儲,并通過顯示器實時顯示。此方式最大的特點就是系統(tǒng)全部數(shù)字化,組網(wǎng)方便,后期點位擴展以及系統(tǒng)升級便利;采用光纖傳輸?shù)姆绞竭€可以減少在變電站內部強磁場的影響,保障信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性傳輸網(wǎng)絡
紅外熱像儀組網(wǎng)架構圖
前端的熱像圖通過傳輸網(wǎng)絡直接呈現(xiàn)在主控室的大屏上,同時告警的提示信息也會接到主控室,工作人員在主控室就可以掌握到設備的運轉情況。
昌吉換流站主控室
直流電因其無感抗、容抗,無同步問題等優(yōu)點而被越來越多的運用于高壓輸電;在一個高壓直流輸電系統(tǒng)中,電能從三相交流電網(wǎng)的一點導出,在換流站轉換成直流,通過架空線或電纜傳送到接受點;直流在另一側換流站轉化成交流后,再進入接收方的交流電網(wǎng)。換流站是高壓直流輸電系統(tǒng)中的重要組成部分。
高壓換流站
換流站中的主要設備或設施有:換流閥、換流變壓器、平波電抗器、交流開關設備、交流濾波器及交流無功補償裝置、直流開關設備、直流濾波器、控制與保護裝置、站外接地極以及遠程通信系統(tǒng)等。換流站的正常、穩(wěn)定的工作,是電力傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性的保障;如何保障換流站的正常、穩(wěn)定工作是相關責任人十分重視的問題。
熱像儀是利用紅外探測器和光學成像物鏡接受被測目標的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上,從而獲得紅外熱像圖,這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應。自問世以來,熱像儀就以其非接觸的測溫成像方式、不受可見光影響的測溫成像特點受到多個行業(yè)的追捧和喜愛。對于換流站的安全工作保障,熱像儀也能夠充分發(fā)揮其特點,解決問題。
格物優(yōu)信在線紅外熱像儀
換流站設備上電工作后,高壓電流后導致設備存在不同的發(fā)熱現(xiàn)象;利用紅外熱像儀能夠對主要設備進行熱監(jiān)控,當設備出現(xiàn)溫度異常、出現(xiàn)安全隱患后就可以發(fā)出報警,讓相關的工作人員能夠及時準確的排查隱患。
換流站的主要設備熱像圖
電力變電站負擔著電網(wǎng)線路生產及建設,站內電氣設備緊密,線路煩雜,節(jié)點、大型變壓器更是數(shù)不勝數(shù),是電力部門安全防范的要害部門。為保障變電站內部運行的安全,每年都耗費大量人力物力資金的投入。
電力網(wǎng)絡設備

電業(yè)部門有別于其它行業(yè),維護不能隨意中斷生產,這就要在事故發(fā)生之前作好充分的預測——在事故發(fā)生前解決故障,重點是變電站設備的預防性的巡檢工作。變電系統(tǒng)負擔著電力變送工作,高電壓大電流的線路長期工作,即使是優(yōu)良的絕緣介質也會出現(xiàn)不可預期的問題而導致事故。絕大部分事故的原因就是絕緣老化、失效產生的,其外觀表現(xiàn)為:在故障出現(xiàn)之前數(shù)小時都比正常工作時發(fā)熱多許多。因此,如果能準確的在事故之前得知場地內各設備的溫度分布情況,也就掌控了絕大多數(shù)電力設備的運行狀況。
紅外熱像儀通過檢測物體表面因溫度不同輻射出的不同的紅外熱能量,將其以熱圖像的形式顯示出來。無論是電力設備的內部故障(如避雷器內部受潮),還是電力連接點的熱故障,通過紅外熱像儀都能清晰顯示,對電力網(wǎng)絡設備的潛在問題及時發(fā)現(xiàn)并定位。紅外熱像儀非接觸式的監(jiān)控測量方式,不受可見光影響、能夠穿透煙霧、雨霧等測量特性,不僅減低了工人式巡檢在危險作業(yè)區(qū)作業(yè)的風險性,還提高了電力系統(tǒng)的監(jiān)控測量效率。

通過在線式的紅外熱成像方式對電力網(wǎng)絡進行溫度測量,可以實時的通過網(wǎng)絡遠程的方式對測溫狀況進行觀察,及時地定位溫度異常的部件,消除潛在隱患。
在設計電站熱成像測溫系統(tǒng)時,我們設計了紅外熱像儀+NVR系統(tǒng)解決方案。
紅外熱像儀+NVR系統(tǒng)解決方案:此套解決方案最大的特點就是全部數(shù)字化,前端使用紅外熱像儀,通過以太網(wǎng)傳輸,數(shù)字信號經(jīng)過交換機和光端機傳輸至NVR,進行視頻圖像的存儲,并通過顯示器實時顯示。此套解決方案最大的特點就是系統(tǒng)全部數(shù)字化,組網(wǎng)方便,后期點位擴展以及系統(tǒng)升級便利。
在線式紅外熱像儀能采集紅外視頻,采集的視頻通過嵌入式流媒體服務器進行分發(fā)。在線測溫紅外熱像儀采用純數(shù)字輸出,網(wǎng)絡傳輸流媒體數(shù)據(jù)、測溫信息以及設備通信數(shù)據(jù),通過光纖收發(fā)器將數(shù)據(jù)通過光纖傳輸,減少在變電站內部強磁場的影響下發(fā)生信號干擾。
紅外熱像儀能控制變焦、自動聚焦,適應高低溫運行,紅外熱像儀具有環(huán)境溫度補償功能,全工作溫度范圍溫漂小于±2℃。
可見光攝像機用于配合紅外熱像儀使用,調整其視角與紅外熱像儀保持一致。便于同時觀測同一個物體的正常成像和熱成像,可以更直觀的發(fā)現(xiàn)故障隱患并保留圖像資料。
可見光攝像機應與紅外熱像儀集成到同一個防護罩內,既節(jié)約安裝空間又能使接線整齊。
傳輸方式:為了減少在變電站內部強磁場的影響下發(fā)生信號干擾,保障信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性傳輸網(wǎng)絡,選用光纖作為傳輸網(wǎng)絡的線纜。
系統(tǒng)規(guī)模:系統(tǒng)規(guī)模可根據(jù)電網(wǎng)區(qū)域范圍大小和變電站數(shù)量組合定義,在局端可以對所有下屬的變電站的進行遠程電力紅外視頻監(jiān)控。系統(tǒng)可按多級組網(wǎng)的方式,形成大規(guī)模的監(jiān)控網(wǎng)絡。

組網(wǎng)方式:系統(tǒng)網(wǎng)絡通信采用IP網(wǎng)絡技術組網(wǎng),并可使用網(wǎng)絡延伸器、網(wǎng)橋、路由器設備延伸接入站點。
針對電力網(wǎng)絡在線測溫系統(tǒng),我司開發(fā)了IRTool紅外監(jiān)控軟件,支持在線觀測模式與離線分析模式,可添加多個測溫對象、高低溫追蹤、實時生成溫度曲線、溫度報警和生成報告等,功能豐富,操作簡便。
先進性:本在線測溫系統(tǒng)采用國際上技術先進、性能優(yōu)良、工作穩(wěn)定的測溫設備,使整個系統(tǒng)的應用在相當長的一段時間內保持領先的水平,后臺分析軟件支持更新。
可靠性:系統(tǒng)的可靠性原則貫穿于系統(tǒng)設計、設備選型、軟硬件配置到系統(tǒng)施工的全過程。只有可靠的系統(tǒng),才能發(fā)揮有效的作用。
方便性:在線測溫系統(tǒng)的操作具有靈活簡便,人機界面友好,易于掌握的特點,操作人員能夠方便物進行使用及維護,使整個系統(tǒng)的功能得以最大實現(xiàn)。
擴展性:系統(tǒng)設計留有充分的余地,以便日后比較方便地進行系統(tǒng)擴充。為此,設備采用模塊式結構,在需要時可隨時補充,使系統(tǒng)具備靈活的擴展性。
開放性:產品選型具有開放的接口,便于整個系統(tǒng)的整合,達到資源統(tǒng)一管理的目的。
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普通的在線式紅外監(jiān)控系統(tǒng),一般將紅外熱像儀安裝在云臺裝置上,由后臺控制系統(tǒng)通過云臺裝置控制紅外熱像儀巡航掃描整個被監(jiān)控區(qū)域。在紅外熱像儀巡航掃描過程中,取全屏最高溫或某區(qū)域取最高溫來實現(xiàn)設備的溫度檢測,最終實現(xiàn)設備工作溫度監(jiān)控。
這種監(jiān)測方法依賴于云臺裝置的預置位參數(shù)和轉角參數(shù),被監(jiān)控目標位置確定的精度取決于云臺裝置的轉角精度。然而云臺裝置的轉動是由電動機驅動機齒輪傳動系統(tǒng)實現(xiàn)的,齒輪系統(tǒng)的傳動誤差以及交流電頻率的波動變化導致云臺裝置的預置位精度和轉角精度有限,一般的云臺預置位精度參數(shù)都是小于等于1.5°。這樣的誤差會導致在距離紅外熱像儀20米外的設備在調用預置位參數(shù)和轉角參數(shù)時在圖像的空間位置上產生0.5米的誤差,如此而獲得設備工作溫度與設備真正工作溫度將存在較大的偏差,從而產生異常測溫信息,嚴重誤報的會造成不必要的經(jīng)濟損失。
隨著現(xiàn)代電力工業(yè)向著高電壓等級,超大容量的發(fā)展,為保證電力生產安全高效運行,對電力設備狀態(tài)檢修提出了更高的要求。由于狀態(tài)檢修主要依賴于對運行中設備的狀態(tài)檢測以及在線監(jiān)測手段,所以,電力設備運行狀態(tài)檢測和在線監(jiān)測在電力安全生產中始終起著重要的作用。紅外成像技術作為一門新技術,在電力設備運行狀態(tài)檢測中有著無比的優(yōu)越性。紅外成像是以設備的熱狀態(tài)分布為依據(jù)對設備運行狀態(tài)良好與否進行診斷,它具有不停運、不接觸、遠距離、快速、直觀地對設備的熱狀態(tài)進行成像。由于設備的熱像圖是設備運行狀態(tài)下熱狀態(tài)及其溫度分布的真實描寫,而電力設備在運行狀態(tài)下的熱分布正常與否是判斷設備狀態(tài)良好與否的一個重要特征。因此采用紅外成像技術可以通過對設備熱像圖的分析來診斷設備的狀態(tài)及其隱患缺陷。
由于普通的紅外熱成像遠程檢測大都停留在人工操作檢測,對存儲的熱圖像往往停留在后臺PC機上的分析診斷,只能是間斷性的分析控制,不能對熱分布場實時監(jiān)控和診斷熱像的故障性質等操作,這往往會造成監(jiān)視延誤而引起比較大財產損失。另外對某些特殊場合如無人職守換流站運行設備的熱狀態(tài)檢測,若是人工操作的紅外設備,往往會造成人們勞動強度的提升及診斷不及時等缺陷。總之,目前的紅外熱成像儀雖在熱像處理技術上不斷改進提高,但始終仍需要人為加以控制操作,這仍未減輕人們的工作方便性和控制實時性。在此基礎背景下,人們強烈希望能出現(xiàn)一種可以遠程控制的智能化的紅外熱像監(jiān)控診斷系統(tǒng),以實現(xiàn)對紅外圖像的遠程控制操作。
在傳統(tǒng)的采用人工巡檢的基礎上,是通過運行人員的遠程巡視來掌握設備的運行狀態(tài)。人的自覺性、行政手段、運行經(jīng)驗及現(xiàn)場實證構成了目前換流站設備巡視管理的四大要素。基于上述四個基本要素,供電企業(yè)根據(jù)自身特點已建立并實施了一系列諸如設備巡視、運行分析、設備缺陷管理等規(guī)章制度,在很大程度上保證了電力企業(yè)的安全生產,但同時也暴露出了許多難以克服的問題:
如下為格物優(yōu)信電力監(jiān)控系統(tǒng)構架
另外對某些特殊場合如換流站閥廳設備的熱狀態(tài)監(jiān)測,無法使用人工操作的紅外設備,往往會造成勞動強度的提升及診斷不及時等缺陷。隨著人工智能的發(fā)展和新型傳感器、計算機技術、信息處理技術的融和,特別是高電壓絕緣在線監(jiān)測技術、紅外熱成像技術的發(fā)展,使得換流站在不停電的情況下,自動安全檢測成為可能,因此在線監(jiān)測的應用為高電壓設備的狀態(tài)檢修、安全運行監(jiān)測及換流站等工作提供理想的手段,新的《帶電設備紅外診斷應用規(guī)范》也專門對在線型熱像儀提出了要求。
換流站作為電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié),對安全性有著非常高的要求,其中安全性涉及設備的運行安全和人員生命安全。目前,換流站事故時有發(fā)生,主要包括設備發(fā)生故障和人身傷亡事故兩種。在這些事故發(fā)生之后尋找原因都能看出是因為設備運行異常狀態(tài)沒能及時發(fā)現(xiàn)或人員對設備操作時因疏忽大意而進入危險區(qū)域而引起的。因此需要研發(fā)一套換流站安全區(qū)域監(jiān)控與自動巡檢系統(tǒng)。將能改變目前靠人為巡視設備熱故障的現(xiàn)狀,而通過對安全區(qū)域的自動監(jiān)控,將能有效避免安全事故的發(fā)生。
格物優(yōu)信電力紅外監(jiān)控系統(tǒng),其內部紅外熱像儀采用先進的探測器,測溫精度為±2℃,紅外防誤報智能巡檢監(jiān)測系統(tǒng)通過對即時紅外熱圖在被監(jiān)測區(qū)域的紅外全景圖中進行位置配準的方法,擺脫了被監(jiān)控目標位置的確定對云臺裝置的預置位參數(shù)及轉角參數(shù)的依賴,有效的提高在即時紅外熱圖中確定被監(jiān)控目標位置的精度,識別誤差精度小于2個像素點,實現(xiàn)了在線式紅外監(jiān)控系統(tǒng)對設備溫度的高精度監(jiān)測。
