智能变电站

浅谈热成像测温系统在电力行业的应用

2017-02-20 15:49:24 杭州海康威视数字技术股份有限公司 作者:余洋

1应用背景

电力行业电气设备运行异常易造成设备跳闸、损坏,严重的导致机组非计划停运,会导致人员与财产损失。电气设备故障在发展和形成过程中绝大多数与发热温升紧密相连。红外热成像诊断技术通过非接触方式检测运行中的设备温度和运行状态,可以简捷、安全、直观、准确的查找、判断电气设备过热故障,迅速采取措施解决防止电气事故的发生。结合红外热像仪在电气设备故障诊断中的一些实际应用,红外热成像检测诊断技术为电力厂电气设备精细化点检和维修提供有力依据,及时将电气事故消灭在萌芽状态,有效避免电气异常事件或事故的发生。

2系统组成

2.1在线式红外热成像测温系统

前端图像采集设备可由测温型热成像云台、测温型热成像筒机、测温型热成像球机组成,可视安装环境与监测要求自由选型。网络传输则利用以太网,将数据传输到后端监控平台,实现远程实时监控和录像存储。

红外热成像测温系统软件可实现多种热成像测温应用功能,如图像实时预览,温度阈值超限告警、巡检计划设置等。

2.2手持测温热像仪系统

系统前端设备采用手持测温热像仪,通过该设备,可对巡检设备和区域精确测温,通过触摸屏快速查看实时图像和测温数据。

系统后端设备采用红外热成像测温系统软件,测温图片和录像可通过Wi-Fi或USB轻松导入,系统进行离线分析,可对图片、录像进行整体分析,产生温度曲线等报表,便于问题回溯。

3系统功能

3.1基础功能

1)实时预览测温与录像回放

可对红外监控点进行视频预览,同时可对实时画面中的点位进行温度呈现。测温热成像摄像机能够对前端的监控场景实时进行线测温、框测温、点测温。测温范围:-40℃~150℃或0℃~550℃。测温精度高达±2℃或量程的±2%(取最大值)。

2)视频巡检

可对测温型热成像球机、测温型热成像云台摄像机配置巡检预置点,并自动分析巡检结果,还可将巡检结果以word文档方式导出。

测温型热成像枪机也可加入巡检预案。

3)离线分析

用户使用手持测温热像仪巡检完毕后,可对对手持测温热像仪中所拍图片和录像进行离线分析,用于回溯问题。图片采用jpeg格式,录像采用MP4格式。图片和录像中包含温度数据。

3.2特色功能

1)全局测温、温差报警

原有红外热成像系统采用画测温规则方式,点、线、多边形,现场监测环境错综复杂,热成像摄像机的每个监测预置位需要画很多线或者框,步骤繁琐,工作量大。如果操作失误导致预置位被重置,或者更换摄像头,前期繁重的设置工作会前功尽弃。通过推出温差报警功能,在同一预置位下通过前后抓图对比判断全屏温度,智能分析在该预置位下任意一点是否发生温度突变,发现突变则产生报警。无需设置测温框,操作简单,易用性更高。

2)双光谱同屏显示

在一台工作站的显示器上能实时同时显示红外以及可见光图像(并且不改变图像的原始分辨率)。

3)温度曲线呈现

红外测温系统软件当前支持实时温度曲线呈现,当点击测温型热成像摄像机某一测温点/线/框时,从当前时间开始可以呈现该测温点/线/框的温度变化曲线。

4系统特点

4.1精确测温

测温精度高,支持两档测温范围:档位一:-40℃~150℃;档位二:0℃~550℃;测温精度:±2℃或量程的±2%(取最大值)

4.2全区域无死角

球机和云台支持300个预置点测温,可提高单台设备利用率,增加测温区域。巡检还可采用手持测温热像仪,对巡检区域进行查漏补缺,减少测温盲区,对重要区域二次测温复核。

4.3高可靠性设计

前端设备通过多项高可靠型测试实验。

1)高低温测试:-45℃~70℃;

2)静电放电抗扰度实验:空气放电15kv,接触放电9kv自行恢复;

3)浪涌(冲击)抗扰度:线地是6KV防浪涌;

4)网络优化实验:网络丢包10%以内可以保证测温数据连贯;

5应用场景

1)变电站主变压器

主变压器作为电站重要的电气设备,可能存在接头松动或接触不良,不平衡负荷,过载,过热等隐患。可实现对主变的实时测温监测。

2)换流站阀厅

可实现对阀厅内换流阀本体和阀厅内有关连接点进行红外热成像测温及巡视。

3)电缆层测温

电缆起火是目前在电力行业多发的安全事故之一,电缆测温的应用场景有很多,如电站的电缆层,电缆桥架、电缆井等。

4)出线场

出线场是指电站发出的电能,经过变压设备调试后,向各地输送电能的供电中心,一般有互感器、避雷器、载流子等多种电气设备。在线路触点部位容易发生线路过热起火等安全事故。

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