변전소 모니터링용 열화상 카메라
전기 설비의 인프라가 노후화되고 있어 블랙아웃 및 브라운아웃의 위험이 증가하고 있습니다. 브라운아웃은 전원 공급 장치의 전압 강하되는 것으로 이름처럼 일반적으로 조명이 어두워지게 됩니다. 또한 전력 회사들은 비용이 많이 드는 계획되지 않은 유지보수와 비용 증가를 겪고 있습니다.
전력 회사들은 비용을 절감하면서도 신뢰성을 높이기 위해 이러한 문제를 해결할 방법을 찾고 있습니다. FLIR 열화상 카메라와 자동화 소프트웨어를 사용하면 원격 모니터링 위치에서 밤낮으로 언제든지 임박한 장비 고장과 보안 침해를 탐지할 수 있습니다. 신뢰성이 향상되고 비용이 절감되는 효과를 얻을 수 있습니다.
고장 원인 및 영향
인프라가 노후화되고 변전소 및 그리드의 다른 곳에서 중요 장비의 상태를 모니터링하는 자동화 시스템의 부족으로 인해 배전 그리드에서 블랙아웃 및 브라운아웃의 위험이 증가하고 있습니다.
예를 들어, 변압기 유체 누출 또는 내부 절연 파괴로 인해 과열이 발생하여 고장으로 이어지지만, 대부분의 전력 회사에는 이러한 문제를 알려주는 자동 열 감지 시스템이 없습니다.
원인이 무엇이든 중요한 변전소 고장은 일련의 고장으로 이어질 수 있습니다. 그 결과 은행 시설, 보안 시스템, 제조 공장, 식품 공장, 통신 네트워크 및 교통 제어 시스템에 대규모 고장이 발생할 수 있습니다. 물론, 관련된 전력 회사는 막대한 수익을 잃고 시스템을 다시 가동하는 데 막대한 비용이 들 수 있습니다.
고전압 전기 설비는 고장이 나기 전에 가열되는 경향이 있습니다. 열화상 카메라로 HV 장비를 지속적으로 모니터링하면 비용이 많이 드는 고장을 방지할 수 있습니다.
열화상 카메라로 비용 절감
열화상 기술을 통해 변전소의 신뢰성과 보안을 개선할 수 있습니다. 전력 회사는 수년 동안 변전소 장비를 모니터링하기 위해 휴대용 열화상 카메라를 사용했지만, 현재 상당수가 영구 설치식 열화상 카메라 시스템으로 전환하고 있습니다. FLIR와 그 파트너사들은 자동화된 열화상 카메라와 혁신적인 소프트웨어를 사용하여 임박한 장비 고장에 대한 조기 경고를 제공하는 모니터링 시스템을 개발했습니다.
이러한 시스템은 고급 감지 및 측정 기술, 제어 방법 및 디지털 통신을 사용합니다. 이를 통해 문제를 신속하게 예측, 감지 및 대응할 수 있어 유지보수 비용, 고장 가능성, 정전 및 생산성 손실을 줄일 수 있습니다.
한 가지 사례: 한 대형 전력 회사는 변전소 변압기에서 열간 부싱 로드를 발견하고 이를 단 12,000유로에 수리했습니다. 이 회사가 열화상 촬영 프로그램을 도입하기 전에 발생했던 유사한 문제를 해결할 때는 225만 유로가 넘는 막대한 비용이 발생했습니다.
열 특성으로 고장의 전조를 알 수 있는 변전소 구성요소는 다음과 같습니다.
- 전력용 변압기(오일 레벨 및 펌프 작동)
- 부하 탭 교환 장치(오일 레벨, 기타 내부 문제)
- 절연체 부싱(오일 레벨 및 연결부 불량)
- 스탠드오프 절연체(수분, 오염, 성능 저하)
- 피뢰기(금속 산화 디스크의 성능 저하)
- 회로 차단기(오일 또는 SF6 누출)
- 기계적으로 연결이 끊어짐(잘못된 연결, 오염)
- 제어 캐비닛(팬, 펌프, 기타 구성품의 마모)
- 배터리
열화상 카메라로 이러한 구성품의 온도 상승을 감지하면 완전한 고장으로 인해 예상치 못한 정전이 발생하기 전에 예방 유지보수 작업을 수행할 수 있습니다.
변전소 모니터링 시스템의 개요도
열화상 원칙
열화상의 첫 번째 원칙은 “많은 구성 요소가 고장 발생 전에 가열된다”는 것입니다.
둘째, 모든 물체는 사람의 눈에 보이지 않는 적외선 스펙트럼에서 열 복사를 방출합니다.
셋째, 열화상 카메라는 이 방사선을 온도를 판독할 수 있는 선명한 이미지로 변환합니다. 이 비접촉식 온도 데이터를 모니터에 실시간으로 표시할 수 있으며 분석을 위해 디지털 저장 장치로 전송할 수도 있습니다.
열화상 카메라는 이미지를 생성하는 데 빛이 필요하지 않으며, 과도한 열 또는 단열재 손실로 인해 고장이 발생하기 전에 핫 스팟을 확인할 수 있습니다. 모든 기후의 하우징에 장착할 수 있으며 변전소의 넓은 영역을 조사하기 위해 팬/틸트 드라이브 메커니즘에 배치할 수 있습니다. FLIR의 제품은 다양한 초점 길이를 가지고 있어 폭넓은 선택이 가능하기 때문입니다. 따라서 모든 유형의 날씨 및 위치에서 상시로 모니터링을 지원합니다.
FLIR 열화상 카메라는 전기 부품과 주변 배경(예: 하늘 또는 구름)의 열 신호 차이를 인식하여 서로 근접해 있는 유사한 구성 요소의 온도를 비교할 수 있습니다. 내장형 로직, 메모리 및 데이터 통신을 통해 이미지의 온도를 사용자가 정의한 설정과 비교하고 추세 분석, 알람 트리거 및 예외 보고서 생성을 위해 중앙 모니터링 스테이션으로 데이터를 전송할 수 있습니다. 이메일 메시지를 트리거하여 원거리 사무실의 시설 관리자에게 비정상적인 상태를 알릴 수도 있습니다. 따라서 변전소 장비의 무인 모니터링에 최적의 제품입니다.
일반적인 시스템 구성
FLIR Systems는 자동화 시스템 공급 업체와 협력하여 전기 변전소용 맞춤형 열화상 및 비접촉식 온도 측정 시스템을 개발합니다.
이러한 시스템은 사람의 감독 없이 자동으로 사이트를 순찰하고 장비 온도를 모니터링할 수 있습니다. 비디오 이미지와 온도 데이터는 이더넷, 무선 또는 광통신 케이블을 통해 적절한 인터페이스로 전송되어 중앙 모니터링 위치로 전달됩니다.
이 페이지의 다이어그램은 FLIR A310 열화상 카메라를 사용하는 일반적인 변전소 모니터링 시스템을 보여줍니다. 이러한 유형의 시스템이 전 세계 변전소에 설치되었습니다. 이러한 시스템의 최신 버전에서는 중요 장비 및 영역의 타임 스탬프 3-D 열 모델링을 제공합니다.
