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算，以評估此設備元件溫度訊號是
圖4、全時熱影像監測系統架構
否造成可能性之故障，最後並將所
得之分析結果及原始數據，以乙太
網路傳輸方式傳回控制室之中央監
控單元，以便於進行長期絕緣老化
Internet
無線傳輸溫度感測器
無線傳輸溫度感測器
與運轉狀態之觀測與分析統計，並
視警戒值進行警報通知。本系統的
資料庫 中央監控站 熱影像圖像顯示
熱影像圖像顯示
另一部份即為中央監控單元，主要
由一工業電腦組成；其工作內容為
收集並儲存各個變壓器之線上先期
圖5、故障變壓器測試模型 故障診斷系統所傳來的資訊，進行
絕緣老化與運轉狀態之觀測與分析
統計，並視需要進行警戒告知，以
利於避免設備於線上之損害，減少
面板處
NP 可能之停電事故。
1U 1V 1W 引出口
銅排

計畫方法
銅排
高壓導體
本文針對熱影像應用於模鑄式變壓
器短匝故障之檢測的部份進行研
究，文中實驗所使用的變壓器故障
圖6、實驗測試架構 模型，是將22.8kV模鑄式變壓器在
鑄模前先進行層間短路，本次短路
匝數一共8匝，如 圖5所示。並於引
出口安裝銅排，紀錄環流數值。

並導入「全時紅外線熱影像於故障
診斷系統」，分成兩大主要部分，
一為長期放置於電力設備盤內之熱
影像監測鏡頭，本次實驗於變壓器
故障模型前安裝兩顆熱影像鏡頭，
另一部分為中央監測單元，如 圖6
所示。透過嵌入式運算系統擷取紅
外線熱影像圖像的資訊，並將數值
資訊做訊號處理與分析，把數值轉
遠端監測單元 無線/有線傳輸 熱影像感測器單元 成彩色圖像並以符號表示目前溫度
面中最高溫與最低溫的區域，使用
者可以利用觸碰螢幕點選欲關心的
部位進而得知目前設備元件的溫度
分布，並進行智慧特徵訊號之分析
全時熱影像監控系統 像照相機能掃描設備元件的熱能
與運算，最後將所分析之結果，透
點分布，從簡單的溫度點角度提升
伴隨著物聯網時代來臨，本文亦希 過網頁進行變壓器狀態之觀測與分
至豐富的溫度面角度來觀察，且能
望導入一套基於全時紅外線熱影像 析統計，並視需要進行警戒告知。
一幕了然的得知設備元件之熱能分
於故障診斷系統，其完整概念及架 圖7為本系統的設定功能，共可設
構圖如 圖4所示。主要分成兩大主 布與最高溫區域，並加以觀察、注 定三個參數：可自行設定溫度檢
要部分，一為長期放置於模鑄式變 意；當溫度量測結束時將會自動傳 測比對是與幾分鐘前的溫度相比
壓器內部之熱影像監測單元，其主 輸至監測單元，監測單元將會整合 (4800點逐一比對4800點)、出現
要功能為即時線上擷取紅外線熱影 熱影像與無線溫度感測器之量測資 警報之條件是溫度超過百分之多少
像照相機之畫面，其中紅外線熱影 訊，進行故障特徵訊號之分析與運 時、連續出現幾次超過溫度百分比

FACILITY JOURNAL JUNE 2019 31