Поставщики электроэнергии сталкиваются со старением инфраструктуры, повышением риска просадки напряжения и перебоями в подаче электроэнергии. Просадка напряжения представляет собой падение напряжения в сети электропитания, и названа она так потому, что обычно становится причиной уменьшения яркости ламп накаливания. Поставщики также сталкиваются с дорогостоящим внеплановым ремонтом и общим ростом цен.
Энергетические предприятия ищут пути решения этих вопросов для обеспечения надежной подачи электроэнергии, а также сокращения эксплуатационных расходов.
Использование инфракрасной камеры и вспомогательного программного обеспечения, позволяет дистанционно обнаружить сбои и опасные нарушения работы оборудования в любое время суток. Конечным результатом является повышение надежности и снижение стоимости услуг.
Причины и последствия просадки напряжения и перебоев в подаче электроэнергии
Риск просадки напряжения и перебоев в подаче электроэнергии растет в системе распределения из-за старения инфраструктуры, а также отсутствия систем автоматизации, которые могли-бы следить за состоянием основного оборудования на подстанциях и других объектах системы.
Например, утечка масла или разрушение внутренней изоляции трансформатора может привести к перегреву, от чего может произойти сбой в системе. Многие поставщики электроэнергии не имеют автоматизированных систем для обнаружения этих проблем.
Независимо от причины, критический сбой подстанции может превратится в серию серьезных последствий. Результатом может стать массовый отказ банковских услуг, систем безопасности, заводов, пищевого холодильного оборудования, сетей связи и систем управления движением. Электроэнергетическая компания может понести значительные убытки, включая затраты на возобновления работы системы.
Инфракрасные камеры помогают экономить деньги. Технология термального отображения может повысить надежность и безопасность электрических подстанций. Несмотря на то, что электроэнергетики в течение многих лет использовали портативные тепловизоры для контроля оборудования подстанций, теперь многие переходят на постоянно установленную инфракрасную камеру. Благодаря использованию автоматизированных тепловизоров и инновационного программного обеспечения, компания FLIR и ее партнеры разработали системы контроля, которые обеспечивают раннее предупреждение о предстоящих сбоях оборудования. Эти системы используют передовую технологию зондирования и измерения, методы управления, основанные на цифровом обмене данными. Они способны предвидеть, выявить и оперативно среагировать на проблемы, тем самым, снижая затраты на обслуживание, вероятность отказа системы, перебои в подаче электроэнергии, и потери продуктивности.
Электроустановки высокого напряжения, как правило, нагреваются прежде, чем они перестают работать. Непрерывно наблюдая за электроустановками высокого напряжения с помощью тепловизионных камер, дорогостоящих поломок можно избежать.
Только один пример. Одно большое энергетическое предприятия обнаружило повышенный нагрев втулки изолятора в трансформаторе подстанции и произвело его ремонт всего за €12,000. Похожая проблема, которая произошла до того, как предприятие перешло на технологию термального отображения, в результате катастрофического сбоя системы, обошлась им в сумму более чем €2,250,000.
Несколько компонентов подстанции, «тепловая сигнатура» которых является предвестником сбоя в системе:
- Силовые трансформаторы (уровень масла и работа насоса)
- Силовые переключатели (уровень масла, другие внутренние проблемы)
- Втулка изолятора (уровень масла и плохие соединения)
- Дистанционный изолятор (влага, загрязнения, изменение физических свойств)
- Молниеотводы (изменение физических свойств оксидированных металлических дисков)
- Автоматические выключатели (утечка масла или SF6)
- Механическое отключение (плохой контакт, загрязнение)
- Управление (износ вентиляторов, насосов и других компонентов)
- Батареи
FLIR A310
FLIR A310 — это отдельно устанавливаемая тепловизионная камера. Она может быть легко помещена во всепогодный корпус и установленна практически в любом месте для контроля критически важного оборудования и других объектов. Тепловизионная камера позволяет защитить подстанцию и различить изменения температуры для оценки критичности ситуации. Это позволяет увидеть проблемы прежде, чем они превращаются в дорогостоящие потери, предотвращая простои и повышая безопасность труда.
Особенности FLIR A310:
- Встроенные функции расширенного анализа
- Встроенные функции сигнализации
- Совместимость с EtherNet/IP и Modbus/TCP
- Простота обмена результатами анализа и результатами сигнализации с ПЛК (Programmable Logic Controller, PLC).
- PoE (питание через Ethernet)
- Цифровые входы / выходы
- Встроенное Ethernet соединение (100 Мбит)
Обнаружение повышения температуры в данных компонентах, благодаря тепловизионным камерам, позволяет принять профилактические меры, прежде чем происходит внеплановый сбой в системе.
Основы тепловидения
Первый принцип тепловидения: «многие компоненты нагреваются, прежде чем отказать».
Во-вторых, все объекты излучают тепло в инфракрасном спектре, что не видно человеческому глазу.
В-третьих, тепловизоры превращают это излучение в четкие изображения, на которых можно прочитать температуру. Эти бесконтактные температурные данные могут отображаться на мониторе в режиме реального времени, а также могут быть отправлены на цифровые устройства хранения данных для анализа.
Тепловизионные камеры не требуют света для получения изображения, и могут заметить горячие точки задолго до того, как тепло становится чрезмерным и потеря изоляции приводит к сбою в системе.
Они могут быть встроены во всепогодный корпус и установлены с помощью механизмов панорамирования/наклона для наблюдения за большими площадями подстанций. Широкий выбор объективов FLIR с разными фокусными расстояниями, позволяет поддерживать круглосуточный мониторинг в любых местах и погодных условиях.
Тепловизоры FLIR различают «тепловые подписи» электрических компонентов и окружающего фона (например, небо или облака), и могут сравнить температуру аналогичных компонентов в непосредственной близости друг к другу.
Встроенная логика, память и обмен данными по сети позволяет им сравнивать температуру в своих изображениях с пользовательскими настройками, а также передавать эти данные на центральную станцию мониторинга для анализа тенденций и причин срабатывания сигнализации, а также для создания отчетов об отклонениях. Они даже могут уведомить руководителей предприятий в удаленных офисах об аномальных условиях, с помощью сообщения по электронной почте. Это делает их идеальными для автоматического мониторинга оборудования подстанций.
Типовые конфигурации системы
В сотрудничестве с поставщиками систем автоматизации, FLIR Systems работает над созданием тепловизоров и бесконтактных систем измерения температуры для электрических подстанций в соответствии с требованиями заказчика.
Эти системы могут автоматически наблюдать за объектом и следить за температурой оборудования без присутствия человека.
Видеоизображение и данные о температуре передаются через беспроводную или волоконно-оптическую сеть на соответствующий интерфейс, который сообщает об этих данных в центральный пункт управления.
Диаграмма на этой странице отображает типичную систему мониторинга подстанции, которая использует тепловизионные камеры FLIR A310. Такого рода системы установлены на подстанциях во многих странах. Наиболее развитые версии этой системы обеспечивают снабженное временными метками объемное тепловое изображение критически важного оборудования и его частей.
По материалам компании FLIR Systems
