高压电缆环流在线监测系统设计方案

深圳键桥通讯技术股份有限公司高压电缆环流在线监测系统技术方案主要内容一、环流在线监测的必要性二、环流产生的原理三、环流在线监测系统的主要功能四、环流在线监测系统项目介绍五、系统软件介绍•巡查人员不足，环境恶劣，甚至危险。•发展太快，工期太短。设计，生产，安装均有不足(人才不足)。•产品质量差异很大。•偷盗严重。一、环流在线监测的必要性接地线被盗引起电缆被烧毁一、环流在线监测的必要性接地线被盗拆引起放电一、环流在线监测的必要性接地线被盗引起避雷器烧坏一、环流在线监测的必要性护层故障一、环流在线监测的必要性保护接地箱接地线通过接地箱对地短路接地电流增加一、环流在线监测的必要性二、环流产生的原理1.35kV及以上电压等级的XLPE电力电缆主要是单芯电缆，在运行过程中护套绝缘常受到破坏，出现2点或多点接地故障而发生电力事故因此、保证高压电缆线路金属护套至少有一处良好的接地点也十分重要。2.不论是单端接地系统还是交叉互联接地系统，其因单芯电缆金属护套与芯线中交流电流产生的磁力线相铰链，使其两端出现较高的感应电压，故需采取合适的接地措施，使感应电压处在安全电压范围内（通常不超过50V）。3.在电缆不太长的情况下，110kV及以上高压交联电缆的外护套通常是采取一端直接接地，另一端通过保护器保护接地，如下图所示：单芯电缆构成的交流传输电路，电缆导体与金属护套间的关系可以看作是一个穿芯变压器，当电缆芯线通过负荷电流时，会产生漏磁通，漏磁通与电缆金属护套铰链，金属护套有感应电势，电缆金属护套只有单点接地，没有形成闭合回路，不会形成环流。二、环流产生的原理二、环流产生的原理4.当电缆较长时，110kV及以上单芯高压交联电缆的护套通常是交叉互联接地或是两种接地方式组合，如下图1-2所示：如果电缆线路三段的长度是相等的，三相负荷是平衡的，由于各段金属护套产生的电压幅值基本相等，相位相差120度，经过交叉互联后两个直接接地点之间的电位差接近于零，所以金属护套基本没有环流，最高感应电压也为每段电缆的感应电压。二、环流产生的原理二、环流产生的原理5.当线路单芯电缆的金属护套出现2点或多点接地时就会在金属护套中形成环流，环流的大小与电缆相应的长度，导体中电流大小有关。当金属护套中环流较大时，环流损耗会使金属护套发热，破坏电缆的主绝缘，威胁电缆运行安全。二、环流产生的原理结论：A.对于护层绝缘良好的单端接地电缆线路，流入直接接地端的仅有电容电流，数值很小，与电缆结构大小有关，与电缆线芯电流无关。B.对于有护层绝缘缺陷的电缆线路，护层循环电流中会产生感性电流分量，导致流入电缆终端直接接地点的电流将变大，具体电流值与护层的接地点数量、接地电阻值及线芯电流等参数有关。C.对于特定的电缆线路，在外部环境没有发生变化的情况下护层电流和线芯电流的比值应该是一个常数。二、环流产生的原理D.通过监测高压电缆护层的循环电流，可以判断高压电缆金属护套是否存在多点接地等故障。所以，在高压电缆的实际运行中，电缆芯线运行电流是否超负荷、主绝缘及护套绝缘是否存在缺陷，都可以从电缆金属护层电流的变化反映出来。若能实时监测运行电缆金属护套的循环电流指标，对于避免电缆长期过载运行，负荷调节，安全运行维护等方面都具有重要意义。二、环流产生的原理1.接地线防盗：接地线被盗后，电流突变，报警短信立即发至值班人员手机，告知被盗的接地线位置。2.护套绝缘监测：护套绝缘层的完好是电缆可靠运行的电气需要，护套绝缘在线监测有许多好处：随时报告电缆外护套的损坏情况，防止主绝缘受到致命损坏，甚至立即报告接地线的偷盗。通过连续检测金属护套接地电流来监测护套绝缘，是目前不改变线路连接，不影响运行的唯一可行办法。三、环流在线监测系统的主要功能3.瞬态超限锁定报警和过流保护功能：可实现对接地电流的瞬态超限监控，要求能锁存并上报，以便为电缆的运行情况提供参考指标；4.超标自动告警或者异常变化自动告警功能：在集中监控中心对接地电流参数超过预设值时发出视听告警，在集中监控平台的图形展示界面上报警，以及通过语音、短信方式自动通知相关人员，并自动将报警资料存档；5.链路检测功能：系统定期对下位机及线路中的设备进行检测，自动诊断链路故障。三、环流在线监测系统的主要功能•环流在线监测系统包括四部分：•1）集控中心服务器；•2）变电站或隧道机房级服务器；•3）远程监控终端；•4）电流监测器。四、环流在线监测系统介绍1、集控中心服务器：各个变电站级服务器将所有的监测数据通过网络传输到集控中心服务器并接受其控制指令，集控中心服务器可以对下面所属的电力隧道环境和电缆多状态参量进行集中监测、数据分析、管理和实时控制。用户可通过IE浏览各监测点的参数来监测电缆的运行状态及隧道环境状态并可实时控制现场的监控设备。四、环流在线监测系统介绍2、变电站或隧道机房级服务器：接收远程监控终端发来的数据，并通过数据分析预测电缆潜在的故障和隧道中的火灾预警和报警状态、水位高低及井盖的开合情况，同时可采用相应的控制动作并发送控制指令给远程监控终端。同时将所有的监测数据通过网络传输到集控中心服务器并接受其控制指令。用户可通过IE浏览各监测点的参数来监测电缆的运行状态及隧道环境状态并可实时控制现场的监控设备四、环流在线监测系统介绍3、远程监控终端：实时接收各测量点的电缆状态参数和隧道环境参数，并把这些监测数据发送到变电站级服务器，同时可接收变电站级服务器发送来的控制命令。远程监控终端与变电站或隧道机房级服务器采用光纤通信，通信抗干扰能力强。四、环流在线监测系统介绍4.接地电流变送器安装在中间接头或终端头接地线上，运行电流变送器安装在电缆本体上。电流变送器如图所示，具有高精度、可靠稳定、防爆、防水、阻燃功能。四、环流在线监测系统介绍软件主界面五、系统软件系统主界面五、系统软件监测量的实时曲线五、系统软件监测量的历史曲线五、系统软件实时报警及报警查询五、系统软件历史数据查询五、系统软件监测点的分布图五、系统软件