當前位置:網站首頁 資訊中心 技術論文 正文 技術論文

電纜接地環流在線監測設計研究

電纜環流監測裝置 2019-12-19 技術論文 649 ℃ 0 評論

摘要:作為主要的電能傳輸介質,電力電纜絕緣狀態的好與壞直接關乎到電力傳輸是否安全,因此電力部門一直尤為重視電力電纜絕緣狀態的監測工作。目前通常采用預防性試驗與人工巡檢兩種途徑來監測電力電纜的絕緣狀態,但是這兩種方法均存在一定弊端。文章設計研究了一種新的電纜接地環流在線監測技術,以妥善監測電力電纜的絕緣狀態。關鍵詞:電網;電力電纜;絕緣狀態;接地環流在線監測技術 楊景波,吳鑫強,于建友,劉明(國網吉林省電力有限公司白山供電公司,吉林白山134300)

 
伴隨城市規模不斷擴大,為了將電能輸送到城市的各個角落,電網建設的范圍也越來越大,輸電線路的長度也呈幾何倍數增加。尤其像北京、上海這樣的大城市,其電網更是呈現出了高負荷增長、高負荷密度等特點,這也就對電力傳輸介質提出了更高的要求。電力電纜運行時間不斷增加、傳輸容量不斷增大、電壓等級不斷升高,電力電纜絕緣老化問題日漸凸顯出來,故障發生的概率增加[1]。為了有效預防電力電纜因為絕緣問題產生電力事故,需要定期對電力電纜開展預防性實驗,然而這種方法本身就存在一定破壞性,會加速電纜老化,而且也無法實現帶電檢測,因此研究新的安全有效的電力電纜絕緣在線監測技術勢在必行。
1電力電纜概述
1.1 電力電纜的基本構成
電力電纜主要用于傳輸與分配電能,常常用于發電站的引出電路、城市電網、過江過海的水下輸電線、工礦企業的內部供電等。電力電纜主要由保護層、屏蔽層、絕緣層、導電線芯四個部分組成[2]。保護層的作用主要是保護電力電纜免受外界水分以及雜質的侵入,以及防止電力電纜受到外力的直接破壞。15 kV及以上的電力電纜通常情況下均有絕緣屏蔽層和導體屏蔽層。絕緣層的主要作用是使導電線芯與不同相的導電線芯以及大地之間實現電氣上的彼此隔離,從而確保電能的安全輸送,絕緣層是電力電纜不可或缺的重要組成部分之一。導電線芯則是電力電纜的主要組成部分,是電力電纜的導電部分,起著輸送電能的作用。1.2電力電纜的主要分類
按電壓等級電力電纜主要分為:(1)特高壓電纜(1000 kV及以上);(2)超高壓電纜(275~800 kV);(3)高壓電纜(通常指110 kV及以下),比如交聯聚乙烯絕緣電纜、聚乙烯電纜等;(4)中低壓電纜(通常指35kV及以下),比如交聯聚乙烯絕緣電纜、聚乙烯絕緣電纜、聚氯乙烯絕緣電纜等;(5)低壓電纜(適用于固定敷設在交流50 Hz,額定電壓3 kV及以下的輸配電線路上作輸送電能用)。

按絕緣材料分電力電纜主要分為:(1)橡皮絕緣電力電纜,其優點是柔軟且富有彈性,能夠勝任敷設彎曲半徑小、移動頻繁的場合。(2)塑料絕緣電力電纜,其優點是制造加工方便,質量輕,而且敷設安裝方便,不會受到敷設落差限制,在中低壓電纜中獲得了廣泛應用,缺點是存在樹枝化擊穿情況,無法于更高電壓使用。(3)油浸紙絕緣電力電纜,這種電纜有著最長的應用歷史,優點是價格低廉、使用壽命長、安全可靠,缺點是敷設會受落差限制。自不滴流浸紙絕緣開發出來后,很好地對落差限制問題予以了解決,使得油浸紙絕緣電力電纜仍然得到廣泛的使用。
2 電纜接地環流在線監測總體設計方案
當電力電纜出現絕緣故障、金屬護層多點接地、金屬護層絕緣擊穿、主絕緣層絕緣老化等情況的時候,金屬護層接地環流將會增大[3]。電力電纜發生故障時的接地環流與正常運行時的接地環流兩者不在一個數量級上。與此同時,電力電纜表面溫度也能夠將電纜運行狀態間接反映出來[4],如果電纜表面溫度升高則說明此時電纜電流負載過大,有發生短路故障的可能,能夠預警可能將要發生的短路等故障。因此電纜接地環流在線監測設計就是利用電纜金屬護層接地環流以及表面溫度的變化作為特征信號予以監測,以此作為一種判據來判斷電力電纜的絕緣狀態。

電纜接地環流在線監測系統框圖見圖1所示。

新設計的電纜接地環流在線監測系統主要分為監測硬件系統以及上位機軟件系統兩大部分。監測硬件系統主要包含溫度傳感器、電流互感器、通訊設備等系列設施,上位機軟件系統則主要負責整個在線監測系統的數據處理、數據傳輸等功能。電纜接地環流在線監測系統的運行流程具體如下:溫度傳感器將采集到的電纜表面溫度信號、電流互感器將采集到的接地電流信號以及地理位置信息傳遞給通訊設備,通訊設備再將收到的信號經過轉換發送給GPRS網絡,GPRs將接收到的信號再利用無線發送的方式傳遞給Inter—net網絡,Internet網絡將接收到的數據信息傳送給監控中心,監控中心會對接收到的數據信息進行分析判斷,并將監測結果顯示出來。如果通過分析判斷,接收的某段數據信息存在異常,監控中心就會進行預警,并將預警信息發送至GSM短信貓,由GSM短信貓向監測人員發送報警短信,短信內容將包含電纜異常情況以及位置信息。監測人員接收到短信后,通知檢修人員前往故障發生地點開展檢修維護工作。
為了使新設計的電纜接地環流在線監測系統能夠發揮應有功能,還需要對其不斷進行調試。本文在實驗室模擬環境下對電纜接地環流在線監測系統開展了軟硬件的聯合調試工作。整個調試過程如下:監測終端上電一模擬超限電流一模擬量轉化為數據信息一GPRS網絡一Internet網絡一監控中心一顯示并分析處理數據一啟動報警程序一報警信息傳送至GSM短信貓一監測人員接收到報警短信。經過數次的調試測試,整個監測系統運行正常,初步達到了設計要求。
3結束語
綜上所述,本文針對現有電力電纜絕緣狀態的監測技術存在的不足,利用電纜接地環流以及電纜表面溫度兩個特征信號設計研究了一種新的電纜接地環流在線監測系統,經模擬實驗測試,整個系統運作正常,達到了最初的研究設計要求,但在實際運行中可能會存在問題,需要經過長期的實際運行才能發現。
參考文獻:
[1]洪娟.高壓電纜金屬護層環流在線監測系統的研究和應用[D].保定:華北電力大學,2013.
[2]郭偉華.1 10 kV電力電纜金屬護層環流在線監測技術及其應用口].電子世界,2015,(18):170—171.
[3]劉杰.高壓電纜護套環流分析及防范措施[J].通信電源技術,2013,31(06):58—61.
[4]胡偉,任廣振,張禮賓.電力電纜金屬護層環流在線監測裝置的應用[J].浙江電力,2012,(10):22—24.

本文標簽:環流監測環流監測技術規范

版權說明:如非注明,本站文章均為 電纜接地環流監測裝置-110kV\220kV電纜護層接地環流在線監測-四川桂豐源科技 原創,轉載請注明出處和附帶本文鏈接。

Powered By Z-BlogPHP,Theme By zblog模板

? 四川桂豐源科技有限公司 所有 蜀ICP備17044186號-1 |網站地圖|XML地圖|桿塔傾斜監測|
日韩国产AV