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艾睿光電熱像風電運維創新技術解決方案

檢測樣品:風電運維檢測項目:溫度

方案概述:紅外熱像技術有著如下優勢:安全性高:可以在高壓危險的環境進行安全距離之外測量,非接觸、遠距離測量,紅外熱成像儀是被動成像和測溫,對人體無危害易于觀測:通過紅外熱成像儀的灰階很容發現熱的區域;通過溫度可以對局部發熱區域進行定量分析,判斷是否存在隱患熱成像儀不受光源影響,即使在全黑的環境下也可以使用快速響應:溫度測量響應時間為ms級實時監控:全天實時連續性監控,無人值守的好幫手溫度可視化

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更新時間2024年05月21日

上傳企業煙臺艾睿光電科技有限公司

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1 風機運維概述

■ 環境惡劣導致故障率高、可靠性差,設備可利用率普遍偏低,設備運維和檢修成本高。

■ 風電機組分布式部署差異大,“定檢定修”模式不適用。

■“救火式”的搶修損失大、

■ 計劃檢修不能及時發現早期的故障,同時存在過度維修的可能性,資源浪費。

■ 缺乏設備健康管理的體系,設備可利用率和壽命普遍不高。

■ 國產化需求高

■ 地處偏遠/高空,巡檢不便維修成本高。

■ 開放式場區,安全風險高

風電行業運維痛點

◆ 故障表現及故障點

? 電力設備故障早期往往體現為溫升異常

? 風電行業目前主要檢測目標為變壓器、配電柜、控制系統、風電機艙內主軸剎車片、齒輪箱及軸承、電纜及連接等部位;

? 風場配套升壓站、儲能站、輸電線路等存在易燃、電氣接頭老化等風險

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紅外熱像技術優勢及用戶受益

◆ 相較于傳統檢測方案,紅外熱像技術有著如下優勢:

■ 安全性高:可以在高壓危險的環境進行安全距離之外測量

    • 非接觸測量

    • 遠距離測量

    • 紅外熱成像儀是被動成像和測溫,對人體無危害

■ 易于觀測:

    • 通過紅外熱成像儀的灰階很容發現熱的區域

    • 通過溫度可以對局部發熱區域進行定量分析,判斷是否存在隱患

■ 熱成像儀不受光源影響,即使在全黑的環境下也可以使用

■ 快速響應:溫度測量響應時間為ms級,快速發現和定位故障

■ 實時監控:7×24小時實時性,連續性監控,無人值守的好幫手

■ 溫度可視化,助力打造智慧電網

◆ 采用紅外熱像技術方案后的直接和間接效益:

■ 增加剎車盤、機艙設備等運行狀態的實時監控(含溫度數據)

■ 減少施工人員登高監測次數,保護人身安全

■ 無人化管理,節省巡檢人力,提高生產效率

■ 報警閾值管理方便及時有效地獲取一手信息

■ 早發現、早預防,避免事故發生,降低經濟損失

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各類測溫技術對比

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2 風電運維紅外應用方案

風機機艙 - 溫度監測預警應用

風電機艙內部電流過大或機械磨損等故障通常都會引發設備溫度異常上升,進而導致設備損壞或火災。

故障風險:

• 風機主軸剎車制動器、齒輪箱過熱

• 控制系統、元器件、線纜接頭故障、老化

• 變流系統、電抗器、電容器等

• 電機、冷卻風機的發熱監控

• 機艙內部火災預防、安防監控

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風機機艙 -紅外熱像儀應用點

各類系統中可通過測溫檢查異常狀態的部分

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風機機艙 – 解決方案

通過固定安裝式紅外熱像儀全天候監測設備狀態,對設備溫度異常、長期趨勢變化、火災等實時監控。

■ 安裝方式:支持柜內安裝、機艙內壁掛安裝等

■ 監測目標:設備、電池、線路、齒輪箱、軸等;

■ 通過交換機組網,將數據傳回現有本地監控室,實時監控輸電線路狀態;

■ 可在艾睿工業測溫監控系統上對相機進行配置,設置區域報警,對重點區域進行溫度監測;

■ 支持接入以太網,實現遠程平臺的統一監控,助力建設“泛在電力物聯網”。

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風機機艙 - 網絡拓撲結構

在線式紅外熱像儀通過交換機和光纖,連接至測溫管理平臺及視頻儲存系統。

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風電升壓站 – 設備巡檢應用

問題現狀:

■ 設備巡檢主要難點有:

• 設備數量繁多,且密集程度高,定期巡檢耗費大量人力;

• 高壓設備具備一定危險性。 問題現狀:

■ 從規范角度,巡檢的主要問題有:

• 巡檢間隔時間長;

• 容易造成漏檢;

• 監督缺乏技術手段;

• 巡檢信息的傳遞遲緩;

• 規范化的巡檢流程執行問題。

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風電升壓站 - 紅外熱像儀應用點

■ 變壓器:檢測變壓器本體、儲油柜、套管、冷卻器及其控制回路等大量不同類型的熱缺陷;

■ 避雷器:檢測整體或局部發熱;

■ 斷路器:檢測外接點接觸不良,動靜觸頭接觸不良,中間觸頭接觸不良,局部放電,互感器故障等;

■ 電抗器:檢測內外接點發熱,匝間短路,金屬附件發熱,支柱絕緣子發熱;

■ 隔離開關:檢測隔離開關觸頭過熱。

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風電升壓站 - 解決方案

■ 固定安裝多臺紅外熱像儀設備進行不間斷監測

■ 以太網+光纖+NVR+測溫客戶端,遠程監測、部署便捷;

■ 支持手機APP,方便工作人員隨時隨地獲取前端監測信息并進行任務管理和執行;

■ 客戶軟件支持添加多個感興趣區域,實現定點監測及重點區域關注;

■ 客戶端軟件及APP支持多種報警方式,監控室及工作人員可實時監測現場并接收報警信息。

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風電升壓站 – 紅外應用效果

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智能配電房 - 設備監測應用

電力設備巡視工作是保證電力設備安全、提高電力設備可靠率、確保電力設備低故障率運行的一項基礎工作。

故障原因有外部故障和內部故障。

■ 外部故障:主要是設備、電纜、母線接頭電器開關觸頭因氧化、松動使接觸電阻增大而發熱,通過測量表面溫度很容易發現問題;

■ 內部故障:設備絕緣劣化介質損耗增大、殼體內部電氣回路故障,表現在外表發熱量小,故障隱蔽,不容易發現;

根據相關運營統計,以外部故障為主,占比90%左右。

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智能配電房 - 運維問題

■ 巡檢人員未嚴格按標準化流程作業,管理人員難以管控巡檢工作質量;

■ 對缺陷的定義不夠清晰,不能準確快速對缺陷進行定性定量的記錄;

■ 缺陷描述內容和缺陷照片缺少關聯;

■ 巡檢結果數據整理負擔重;

■ 高壓電氣設備巡檢需停電作業,影響生產效率;

■ 接觸式測溫傳感器非可視化、安裝點位多;

智能配電房 - 配電柜監測方案

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■ 布線及安裝便利,磁吸、扎帶安裝均可,不影響現有設備布線

■ 組網架構簡單,搭配交換機,實現多設備實時監測

■ 同步可見光監控,發現異常可同步切換可見光遠程查看狀況

智能配電房 – 紅外應用效果

■ 全天候測溫

■ 軟件彈窗報警

■ 長時間溫升評估

■ 熱成像+可見光方案,同時觀測圖像和溫度

■ 可見范圍內所有溫度直觀顯示

■ 設備異常提前判斷

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智能配電房 – 紅外應用效果image.png

搭配艾睿測溫監控軟件,既可以監控現場畫面,又可以接收實時報警信息。

報警信息可以通過彈窗/聲音提示等方式,并在系統上做記錄。

輸電線路 - 溫度監測預警應用

■ 風電機組往往部署于山地等惡劣場景下,可能遭遇山火、雷擊等自然災害

■ 輸電線路可能出現線路絕緣子劣化, 表面污穢或破裂等缺陷,嚴重的會導致絕緣下降,引起零值自爆,會嚴重影響輸電線路的運行可靠性。

輸電線路 – 紅外監測解決方案

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