本发明提供一种变电站火灾巡查灭火系统及其灭火方法，包括自主定位导航避障单元、细水雾灭火单元、行走控制单元、传感控制单元和供电单元；预定区域进行定期巡逻，并通过红外双视热成像模块扫描周围环境；发现火情，总控制模块发出报警讯号，通过图像数据进行分析，确定火场区域以及温度最高的火源区域；若火源区域距离火场区域边界最大距离小于等于1m，执行优先火源灭火，若火源区域距离火场区域边界最大距离大于1m，执行优先防扩散灭火，之后再进行优先火源灭火；当物体表面温度为30℃到100℃时，停止对该区域进行灭火；灭火完成后统继续巡逻。通过上述设置，其具有极高的灭火效率，同时在灭火过程中不会对电子设备产生二次损害。