电缆在线监测及故障预警测距系统方案实践

电缆在线监测及故障预警测距系统方案实践卢忠亮《《冶金动力》》【年(卷),期】2023(000)011【总页数】5(P11-15)【关键词】【作者】卢忠亮【作者单位】115007【正文语种】中文TM247概述近年来，随着鞍钢鲅鱼圈电网建设的进展，66kV10kV不断增加，电力电缆的应用范围也在不断增加。由于10kV电缆铺设一般为桥架、电缆沟、直埋等方式，在冶金企业内运行环境较简单，所带负荷常常消灭接地、过电压等状况，电力电缆绝缘性能不断经受考验。另一方面，电缆本体存在的缺陷以及电缆头制作水平的差异随着运行时间的增长，电缆绝缘加剧劣化。现阶段分公司电力电缆的维护手段为日常巡检测温，同时结合停电后测量主绝缘的电阻值，这种方法不能准时有效地觉察电缆初期隐患。因此，找到一种行之有效手段，能够对电缆运行状态进展实时预判，并对隐患点进展准确定位，提前告警对于分公司电网安全运行具有重要意义。电力电缆故障检测定位方法而绝缘类损伤包含绝缘的泄漏性故障和闪络性故障，对于单芯电力电缆还有护套故障。绝缘类损伤表现为电介质特性变坏，如电导特性的变坏、击穿特性的变坏，当对电缆所施加的电压超过某一数值时，电缆绝缘材料的泄漏电流突然增大，电介质完全失去绝缘特性而变成导体，绝缘击穿。假设绝缘击穿时所施加的电压大于电缆额定电压则说明电缆存在故障，假设故障在所施加电压降低后不能恢复其击穿特性则称该故障类型为泄漏性故障，假设能够自行恢复则称其为闪络性故障。电力系统中电缆故障检测定位方法比较多，大家比较熟知同时也是比较简洁的是电桥法〔阻抗法〕检测电缆绝原因障。通常有三种电桥测试方法：〔1〕低压电桥法，10kΩ〔2〕高压电10kΩ但阻值大于数百千欧，高压电桥法是无能为力的；〔3〕开路故障，适用于电容电测试的局限性，对于电缆主绝缘消灭的大局部高阻故障不能很有效地测试。入射波与反射波的关系，引入反射系数概念，Pf=U-/U+=〔ZD-Z0〕/〔ZD+Z0〕，在电缆故障性质分析中，U+、U-分别为入射电压波与反射电压波；Z0ZDZ0+RkZ0//Rg；Rk、Rg故障点的电阻值。几种故障类型和形式示意图如下。〔1〕1开路故障检测示意图1Rk=∞时为断线故障，U-=U+属全反Rk=0U-=0，颠簸在该点不存在反射现象；0＜RkRk〔2〕2低阻故障检测示意图2Rg=0短路，U-=-URg=∞时，U-=0，电缆不存在绝原因障；RgPf高阻故障3。3冲闪法测试原理图冲闪法是利用高压信号使电缆故障点瞬间变成短路或低阻值故障，此时故障点闪络Pf1，故障点近乎产生反极性全反射波，到达始端后形成同端可以清楚地检测出故障反射波。通过以上分析可知：故障点到测试端的距离为：脉冲从始端发出经故障点反射到始端所用时间；v——行波在所测电缆中的传播速度。电缆在线监测及故障预警测距系统电缆在线监测及故障预警测距系统组成和原理采集终端、零序终端装置、智能综合治理单元、系统主站和高级在线分析软件。44电缆在线监测及故障预警测距系统构造示意图主要技术参数整体系统主要技术参数及性能指标2～50MHz；50Hz；装置采样频率：100MHz；最大区分率：50ns；最大测距精度≈1.7m；故障测距范围≤55km；测试盲区≤2m；99%；误报率≤1%；系统在线安全运行＞100000h；-40～70℃。采集终端分布式采集终端模拟信号输入：33〔环境监测〕；2～50MHz；50Hz；高频电流信号采样频率：100MHz；最大测距精度≈1.7m；单端故障测距范围≤55km；测试盲区≤2m；99%；误报率≤1%；系统在线安全运行＞100000h；-40～70℃。零序终端装置1低频电压传感器：500kHz低频信号采样频率：1MHz；-40～70℃。整体系统组成和各单元功能介绍终端传感器层上，屏蔽层接地引线从传感器终端穿出。采集单元采集单元包括分布式采集终端和零序终端装置。分布式电缆在线监测终端由主控单元〔CPU〕、高速数据采集单元〔DAU〕和CDMA通讯模块及电池等局部组成。通过电流传感器猎取电缆接地线电流信号，安装在电缆单侧终端接地引线上，接地引线从采集单元中穿出。PT动以及报警的一个必要条件，以削减误报率。智能综合治理单元智能综合治理单元集成了GPS模块、电源治理模块及交换机模块，负责系统对时、装置供电及终端与站点之间的通讯数据交换。通信功能2M〔配电所或箱变〕电缆在线监测终端的电缆自恢复故障暂态录波数据。可人工和自动调取站端数据。远方整定可向各站端的电缆在线监测终端下发各种整定参数。电缆网络运行图显示缆线路或选定配电所〔箱变〕查看电缆自恢复故障记录索引。电缆故障预警〔可配置〕，系统自红色预警。数据治理配置参数治理。电缆自恢复故障记录〔波形〕数据治理。〔波形〕数据，也可以全部备份。〔波形〕数据。波形分析能。可通过工具界面进展人工波形分析，以确定电缆自恢复故障点的位置。电子值班可通过短信方式向有关人员发送电缆故障预警信息。其他功能设备自检功能。远程维护功能〔Internet〕。〔3)电源治理功能。〔4〕继电器以及交换机电源掌握功能。系统建设方案在工区变电站安装电缆在线监测系统一套，配有系统效劳器并安装后台软件。在各条电缆出线的近端夹层〔电缆沟〕固定、安装电缆采集终端，在接地辫备通过网线将采集信号传到主站。PT进展分析处理。安装相关附件并综合布线。整体系统调试完成，对人员进展技术培训，保证系统正常运行。系统的功能与应用电缆在线监测及故障预警测距系统可实现如下功能：电缆接地故障预警；电缆故障点测距定位；电缆故障线路选线；单芯电缆环流监测。系统告警的门槛设置3K≤5K5K≤8K放电量≥8K遗漏或者频繁误报。基于行波波头的方向唯一性和测距算法，实现选线和测距定位功能。告警的必要条件压波形和零序电压。以下是告警发生的必要条件：电流行波信号；PT〔Ua、Ub、Uc〕；PT〔U0〕。当这三个要素同时发生特别时，系统发出告警。在主页面上弹出告警信息窗口，并伴有铃声告警。有时候个别参数特别，但不到三个要素时，系统不会发出告警。具4应用案例介绍202310中，显示器位于上部，电力、电压等功能处理单元承受插拔式分列下部。20233292#A100m定位准确，具有实际推广应用的价值。5在运行治理中应留意的问题及改进措施〔阅历值〕应与现场实际状况相匹配，使系到达预期效果。5N05状况，实际勘察也验证了监测系统的有效性。56完毕语暂态现象分析难度大。钢铁企业专用变电站在向生产厂供电时，大量应用交联聚乙烯电缆，尤其以10kV把握。[参考文献]【相关文献】DL/T596-1996，电力设备预防性试验规程[S].DL/T618-1997，气体绝缘金属封闭开关设备现场交接试验规程[S