高压电缆接地电流在线监测技术方案

1、武汉朗开电气有限公司电力电缆在线监测系统方案电力电缆在线监测系统方案一、系统原理一、系统原理在正常情况下，电缆金属护套因与缆芯交链存在一定的感应电势，在事故以及系统内部过电压或雷击过电压情况下，感应电势尤为严重。因此，电缆金属护套必须正确接地，利用大地将电缆金属护套限制在允许接地电位上。一、系统原理一、系统原理66KV以上电力电缆多为单芯电缆，敷设时若金属护套两端三相互联后直接接地，则线芯通过电流时，由于导体电流的电磁感应，在金属护套上产生的感应电压使得金属护套上出现感应环流。本系统采用了环流法原理，即：单芯电缆金属护套在正常情况下（即一点接地），金属护套上环流极小，主要是容性电流，而一旦金属

2、护套出现多点接地与大地形成回路后，环流显著增加，严重时可达主电流的90%以上。实时监测金属护套环流及其变化量，即可实现单芯电缆金属护套多点接地故障的在线监测。一、系统原理一、系统原理本系统主要由电流测量模块、电流传感器、无线收发控制器、GSM/GPRS通讯模块、电源模块、计算机、通讯链路、客户端软件等软硬件部分组成。系统结构如图1所示：二、系统构成二、系统构成二、系统构成二、系统构成图1、系统结构图二、系统构成二、系统构成二、系统构成二、系统构成二、系统构成现场结构分为两种：现场结构分为两种：1）地下电缆 此种情况电缆护套在接地井里面接地，设备安装在接地井内，直接在接地井里面取三相接地线电流信

3、号，通过RS485或GSM/GPRS信号向后台传输数据。二、系统构成二、系统构成 2）地下电缆转架空线 此种情况电缆在杆塔上接地，设备安装在杆塔上，取三个单相接地线电流信号，分别通过三个GSM/GPRS模块向后台传输信号。二、系统构成二、系统构成三三、主要技术参数、主要技术参数3.1 3.1 电缆电缆护层综合监测护层综合监测主机主机运 行 电 流 测 量：1路，100mA1000A（其他需定制）护层接地 电流测量：4路，100mA100A（其他需定制）测 量 精 度：1%测 量 周 期：5秒24小时可设置R S 4 8 5 接口：1路，波特率120019200bps可设主 机 防 护 等 级：

4、IP68（I型）/IP54（II型）电流互感器防护等级：IP68工 作 电 源： DC5.524V工 作 环 境 温 度：-40+65工 作 环 境 湿 度：95%Rh三、主要技术参数3.2 3.2 温度温度振动传感器振动传感器温 度 测 量 范 围：-40+260温 度 测 量 精 度： 1振 动 测 量 范 围： 3轴，-16g+16g振 动 测 量 精 度： 1%防 护 等 级：IP68工 作 电 源： DC5.524V工 作 环境 温度：-40+65工 作 环境 湿度：95%Rh三、主要技术参数3.3 3.3 感应感应取电电源取电电源最 大 一 次 电流:1000A最 小 启 动 电流

5、： 20A输 出 电 压：DC 5.5V输 出 电 流： 1%耐 受 冲 击 电流： 30kA 1s防 护 等 级：IP68工 作 电 源： DC5.524V工 作 环境 温度：-40+65工 作 环境 湿度：95%Rh四、技术特点4.1 电流测量模块电流测量模块 电流测量模块用于采集接地线中的电流信号再将其转换为数字信号并通过无线网路发送出去。采用了开合式电流互感器和交流电流传感器大大地方便了现场安装。装置采用全封闭式结构，有较好的防水防潮效果。4.2 数据采集单元数据采集单元功能： 采集和存储现场的电压信号，供后台系统调用。装置采用全封闭式结构，功耗小，发热量低。有较好的防水、防潮效果，并

6、且使用寿命长，故障率低。四、四、技术技术特点特点特点： 数据采集单元采用智能终端，具体功能如下：高性能，低功耗，含有WATCHDOG和FLASH的微处理器，使系统具有更强的抗干扰能力；既可通过串行接口（RS232或RS485）连接超短波电台，又可采用GPRS/GSM短信方式；四、四、技术技术特点特点支持现场或远程设置功能，可动态修改数据传输间隔时间；采用低功耗电源监控技术，值守电流小于2mA。支持休眠唤醒工作方式；各外部接口均具有光偶和继电器保护，最大限度降低外部雷电对数据采集单元设备的破坏；四、四、技术技术特点特点具有系统硬件复位功能和死机自动复位功能；自主研发，具有高度的可扩展和可升级特性

7、，可以根据不同用户的不同需求定制特定功能的专有数据采集单元终端。四、四、技术技术特点特点技术指标：运行电流测量：运行电流测量：1路，100mA1000A（其他需定制）。接地电流测量接地电流测量：4路，100mA100A（其他需定制）测量精度：测量精度：1%测量周期测量周期：5秒24小时可设置四、四、技术技术特点特点4.3 GSM/GPRS通讯模块通讯模块1）功能特点： GSM/GPRS通讯模块将接受到的数据通过移动网络送往目标计算机。宽电源范围，DC5.5-24V，通过RS-232或者RS-485或者TTL电平即可实现电话或者短信或者上网等服务。此外GSM模块还可以根据外界设置定时检测是否处于

8、通讯状态。如果长时间停止通讯，设备将重新复位连接。四、四、技术技术特点特点 产品体积小巧，设计时可以直接连接标准串口线(连接 PC机标准DB9串口时，请使用直通线)和标准电源插头(2.1mm芯)。 We-T01D外形尺寸为73*55*19mm，重量200g。2）扩展性强：GSM/GPRS通讯模块拥有强大的数据传输功能，用户可将上位机与We-T01D构成一套完整的数据通信系统，而不需要其他的设备。四、四、技术技术特点特点3）抗干扰性：外壳采用铝合金，坚固耐用，可以有效地抵御各种恶劣环境；抗强电磁干扰，并且高温散热能力极强；加上性能优异的电源电路，可以最大限度地保证在变电站设备监控、工厂车间设备监

9、控等环境中正常使用。四、四、技术技术特点特点4）外界环境指标：工作温度：-4065 湿度范围：95%Rh 可在强电强磁环境(例如变电站等)下正常工作。四、四、技术技术特点特点4.4 4.4 高压感应取电模块高压感应取电模块 高压感应取电装置是一种利用高压输电线路电流获取电能的新型感应取电装置。本装置将输电导线周围的电磁能量转化为电能，为安装在附近的电气设备提供稳定的电源。四、四、技术技术特点特点全封闭式外壳，防水防潮，耐高温，能适应户外各种恶劣天气；内部电路模块化设计，并有完善的保护电路，运行稳定可靠，抗干扰能力强；体积小，安装方便，接线简单；四、四、技术技术特点特点可配备大容量锂电池组，即使高压输电导线停电，也能保证较长时间的不间断供电；输出功率大，电压稳定。四、四、技术技