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电缆综合在线监测解决方案

栏目:电力设备多参量监测系统解决方案 发布时间:2024-02-04

一、概述

高压电缆综合在线监测单元由电缆头测温装置、分布式电缆测温装置、护层环流监测装置局部放电监测装置组成,实时获取局部放电监测数据、温度监测数据、环流监测数据。

功能特点

1)温度监测:实时监测电缆接头、分布式电缆温度;

2)局部放电监测:采用高频电流互感器监测电缆的放电脉冲,并确定局部放电的值;

3)护层监测:实时监测电缆护层环流及其变化量;

4)采用感应取电的方式供电,无需辐射电缆;

5)系统能够融合多种监测数据,实时评估电缆的健康状态,及时发现电缆潜伏性缺陷,准确得知电缆是否存在缺陷,判断缺陷有和无的问题;

6)综合评估:结合故障案例库进行信息的综合处理,评估电缆的健康状态。

二、方案架构

本方案分为三层,即感知层、网络层和应用层。其中感知层通过各种智能化传感器实现数据的采集和汇聚,网络层通过RS485、以太网、4G、Lora等物联网通信技术实现数据的回传,应用层实现各种基本功能和高级功能的应用。

本方案由分布式温度监测、接头温度监测和局放护层环流监测三个单元组成,每个单元可以独立监测单一设备,多个单元也可以组成大的综合系统。


三、功能介绍

3.1 电缆分布式光纤测温模块

分布式(DTS)光纤测温通过将某一特性频率的探测激光照射光纤内部的玻璃芯,光纤内的每个点都会对反射光源信号产生背向散射,此时会形成如下图所示的多种类型散射。根据散射波长的大小主要可分为瑞利、拉曼和布里渊三种散射光类型,Stokes光的强度与温度变化的关系为弱相关,Anti-Stokes 光的强度与温度变化的关系为强相关,因此可以利用上述两种散射光的比值判断温度的数值。

功能特点

1)可提供连续动态监测长达十公里范围,可任意设置各级温度报警值;

2)性能指标高、功能性强、可靠性高、技术先进的分布式测温产品;

3)具备安全记录功能,可存储一年的历史数据;

4)支持RS485、继电器、RJ45等多种接口,支持与其他系统进行联动。 

技术参数

项目

性能指标

主机尺寸

8U标准机架式19英寸机箱安装

电源

220VAC

测温范围

-30℃~120℃

测温精度

±1℃

定位精度

1m

光纤长度

10km

网络接口

RJ45

通信接口

RS485

继电器

8组

光纤接口

ST(1~4通道可选)

3.2 电缆接头光纤测温模块

电缆接头光纤测温模块由光伏蓄电池供电系统、荧光光纤传感器、转接光纤、光纤测温仪和保护箱组成,实时监测电缆接头的温度,并通过4G将数据传回后的平台。

功能特点

1)采用光伏+蓄电池的新能源供电系统;

2)采用国内先进的多通道光纤测温技术,实时监测电流接头温度。

技术参数

项目

性能指标

电源

光伏蓄电池供电,DC24V

测温范围

-20℃~150℃

测温精度

±1℃

通道

1~6通道可选

网络接口

4G

通信接口

RS-485

3.3 电缆局部放电和护套环流模块

护套环流监测单元采用环流法原理实时监测金属护套环流及其变化量,可实现单芯电缆金属护套多点接地故障的监测,从而及时准确的发现接地故障,从根本上避免电缆事故的发生,保证电缆安全、可靠的运行。

局部放电监测单元:高频的局部放电信号由分布电容对接地引线构成回路传输,在电缆接头屏蔽接地线上安装高频电流传感器可检测到放电脉冲信号,并能够确定局部放电的量值。

功能特点

1)采用数字滤波、脉冲干扰剔除、设置动态阈值、开相位窗口等综合抗干扰措施,使测试数据真实可靠;

2)采用开合式钳形传感器,安装方便,无需停电;

3)实时测量运行电缆的金属护层接地电流。

技术参数

项目

性能指标

电源

AC220V

功耗

25W

通信接口

RS485、以太网、4G

防护等级

IP68

电缆接头局部放电

工作频带

100kHz~100MHz

灵敏度

5pC

通道

1~3通道

安装方式

开口式

护套环流

额定电流比

2000.1

准确级

0.5

安装方式

开口式