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電力電纜護層環流在線監測系統的研究

電纜環流監測裝置 2020-02-28 技術論文 504 ℃ 0 評論

為了有效地監測電纜的絕緣狀況針對電力電纜金屬護層環流在線監測系統進行了研究首先介紹電力電纜護層環流在線監測原理(其次對本系統的各模塊的功能實現進行詳細的闡述(最后以短線路監測到的護層環流理論值與實際值作為比較來驗證其準確性以長線路監測到的多組護層環流值來驗證其穩定性系統性能測試表明所設計的監測系統對在線監測電纜的絕緣狀況具有可行性
隨著電網建設的高速發展電力電纜的使用越來越廣泛對新建電纜性能監測和歷史數據收集的需求將會越來越多同時早期鋪設的電纜現在陸續到了正常使用年限電纜的絕緣問題將會日益增加因此電力系統需要一套完善的電纜性能監測系統,護層環流在線監測裝置就是其中之一,電力電纜在線監測及診斷的任務是了解電纜絕緣狀態并對狀態進行顯示和記錄對異常狀態發出報警以便運行人員及時處理并為設備的絕緣評估合理使用和安全工作提供信息和基礎數據

系統監測原理
電纜在運行中的許多因素都可能使電纜護套絕緣損壞或接地箱進水造成金屬護層多點接地若與大地形成回路后環流顯著增加嚴重時可達主電流的)以上因此需要對電纜進行在線監測監測原理&采集和測量接地線電流及主纜電流有效值并通過GPRS或光纖的方式以一定的時間間隔將數據遠程傳輸到計算機后臺服務程序后臺服務程序收集數據后建立歷史數據文件并將這些數據繪制成各種曲線電纜運行維護人員可根據這些曲線提供的信息來了解整條電纜的長期運行狀態,

系統模塊及其功能設計
系統模塊組成
該系統采取模塊化設計整個系統由護套環流信號采集模塊環流信號的分析計算模塊無線傳輸模塊和后期處理平臺模塊1部分組成其中護套環流信號采集模塊主要由電流感器信號采集和.同步采樣兩個功能單元組成(信號分析計算模塊的核心部件是增強型微處理器(數據傳輸單元是一種無線終端設備專門用于將串口數據轉換為E\數據或反之并通過無線通信網絡進行傳送的無線傳輸單元(后期處理平臺模塊主要由后臺服務器客戶端軟件調試軟件及工程調試設備等組成監測系統構成框架如圖t所示


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E組成模塊功能
護層環流信號采集模塊&電纜護層接地環流在線監測系統通過安裝在電纜通道內電纜接頭處及電纜終端塔電纜終端接頭處的電流傳感器溫度傳感器故障振動度傳感器壓力傳感器采集電纜金屬護層環流電纜接頭處故障振動及電纜表層溫度中間及終端接頭壓力信息數據采集到的信息數據通過阻燃信號電纜傳送至C,`環流信號的無線傳輸模塊&集中數據采集器即C,`是一種遠程測控智能裝置C,`對來自傳感器的信號進行即時處理存儲GPRS模塊即通用分組無線服務技術是基于S9-開發的一種新的移動數據業務主要利用無線運營商移動聯通電信提供的付費網絡通過運營商的網絡建立后臺與現場集中數據采集器之間的通信信道無線網絡需要運營商或電力部門提供
的9E-卡支持實現在線監測使系統更具實用性
后期處理平臺模塊&后臺服務器是后臺服務軟件的硬件平臺客戶端軟件是收集數據后建立歷史數據文件并將這些數據繪制成各種曲線電纜運行維護人員可根據這些曲線提供的信息來了解整條電纜的長期運行狀態同時后臺服務程序提供電纜電流異常告警及設備狀態告警調試軟件為生產調試及現場安裝測試使用的軟件能夠設置和讀取單元的測量參數和網絡參數同時能夠觀察到設備的運行狀態工程調試設備一般為手機或筆記本能夠接收現場測量的數據
系統性能測試與分析
為了檢驗該監測系統的綜合性能需要以系統監測的準確性和穩定性為主要依據作出實際評估電纜金屬護層接地方式主要有單端接地和交叉互聯接地為了檢驗結果的完整性對系統的準確性和穩定性的驗證分別取樣短線路單芯電纜的金屬護層通常是采用一端直接接地和另一端經間隙或保護電阻接地的方式如圖所示長線路電纜則采用三相分段交叉互聯兩端接地的方式如圖所示以短線路監測到的護層環流理論值與實際值作為比較來驗證其準確性以長線路監測到的多組護層環流值來驗證其穩定性準確性驗證&在對短線路的在線監測的準確性驗證中需要分別得到實際值和理論值因此需要建立物理模型如圖2圖3的電路等值電路如圖4所示

t2
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由表可以看出對于單端接地系統若電纜的護層絕緣良好則其直接接地端對地電流很小不超過線芯電流的)當電纜護層受到破壞時護層循環電流會增大且最大項護層環流達到線芯電流的經過對比可知系統的精確性與可行性好穩定性驗證&為了檢驗該監測系統的穩定性能選取國內運用比較廣泛的某一條)交聯聚乙烯e\V電纜線路進行了試驗運行該線路全長27L每隔))L經過接地箱進行交叉互相接地每個接地箱設置一個監測點進行在線監測對采集到的金屬護層環流信號進行了分析和處理考慮到影響系統運行的各方面因素讓系統連續運行了一段時間同時進行了數據傳輸保存和分析監控中心某一時刻監測數據如表所示

結語
本文針對電力電纜護層環流在線監測系統進行了研究通過性能測試得出結論&該系統的研究對電力電纜護層環流在線監測具有可行性主要表現為以下點可在不改變原有系統的接線方式下對現場的數據進行采集經過系統軟件對所得到的數據進行分析和處理能夠實現電纜接地環流的在線監測具有監控距離遠信號傳輸不受地理氣候限制數據處理及時魯棒性強等優點

本文標簽:環流監測環流監測技術規范

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