電纜在線監測技術的應用

陳建春，鄧 勇，程志軍

大慶石化公司，黑龍江 大慶 163714

0 引言

2007年大慶石化公司“8.03”電纜連環崩燒事故，造成發電機跳閘，裝置大面積停車，直接經濟損失近億元。事故的分析表明，由于某一電纜絕緣薄弱處被擊穿，同時電弧燒及臨近電纜擴大事故范圍，進而導致了連環崩燒事故的發生。

其中后兩個詞“眉眼”“眉宇”與第一個詞“眉目”在義項① “借指容貌”上是義項對應的同義詞關系。[注] 葛本儀：《現代漢語詞匯學》， 濟南:山東人民出版社， 2004年， 第202-207頁。三個詞互相對應的這個義項恰好也都是借代意義。

為防止此類事故的發生，加強運行中電纜的實時監控，及時判斷故障，一套完善的電纜故障在線監測系統可有效地辨識電纜及其接頭的老化、過熱和火災的發生，對電纜過熱引起的火災進行早期預測，為現場設備的安全運行提供有力保障。

1 存在的問題

大慶石化公司熱電廠現有6臺鍋爐，8臺機組，6臺主變，廠用高壓電機94臺，電纜橋架、電纜溝內各種電纜敷設復雜，電纜的日常維護和檢查非常困難。同時現場環境差，電纜運行時間過長，制作工藝落后，造成電纜的故障率較高。

2 理論依據

試驗電壓加壓時間電纜溫度 現象 閃絡時間放電電流AC 6300V 2min 16℃ 無放電現象發生 無AC 6300V 5min 35℃紅外線成像儀圖像顯示放電現象 2min 10A～13A DC 25kV 25min 52℃形成連續弧光前共放電約80次，故障點開始閃絡初期，護套上無明顯顏色變化，待拉弧時間達到5min后，紅外線成像儀顯示該區域顏色發生明顯變化。20min 5A～8A

熱電廠電纜故障在線監測系統主要是通過對現場電纜中間頭和終端頭溫度實時采集來監測其電纜的運行狀況。通過模擬電纜絕緣受損、閃絡放電擊穿的全過程來驗證電纜在線溫度的變化情況。

不同教師的專業發展途徑和軌跡各有特色，但在專業發展過程中都離不開對自己或前人教育經驗的整合。教育專業書籍講述教育理論、教學法和課程論等專業理論，卻很少教授教師解決實際問題的方法，正如舍恩[14]所言：“每一個問題情境都是獨特的，專業實踐者往往更依賴自己的使用理論。”教師在遇到問題時，不會馬上想到用所學教育理論來解決問題，他們通常會習慣性地依賴已有經驗，這種真實知識表現為自己的經驗總結、對前人的有益借鑒和教學機智等，正是依靠對這些實踐性知識的運用、整合和反思，教師們逐漸形成了個性鮮明的教學方法，實現了自己的專業發展。

從圖1可以看出本系統共有兩個回路。回路1串聯了了6個采集模塊（0號、1號、2號、3號、4號、5號），其中0號、1號模塊位置在汽機車間，2號、3號、4號、5號模塊的位置在廠用6kVⅠ、Ⅱ段母線室。回路2串聯了4個采集模塊（6號、7號、8號、9號），四個模塊的位置都在第III、IV段母線室。本系統使用了10個測溫模塊，共監測了403個點的溫度。

2）同時該系統又是電纜設備故障的預知維修系統，實時掌握電纜的運行情況。它能在電纜及被檢測設備發生故障之前發出報警，對了解電纜及被檢測設備實現設備狀態提供重要的理論根據；

2.2.2.3 發病條件。溫度20～25 ℃、相對濕度90%以上有利于病害發展。氣溫高于25 ℃或低于15 ℃，相對濕度小于60%，持續幾天，病害發展受到抑制。在春玉米區，從拔節到出穗期間，氣溫適宜，又遇連續陰雨天，病害發展迅速，易于流行。

3 電纜在線監測技術的應用

3.1 在線監測系統原理

在線監測系統主要由計算機、溫度采集模塊、傳感器3部分組成。計算機通過RS-232/RS-485轉換模塊經由電纜與各采集模塊相連，可以以總線的形式掛接最多256個采集模塊，每個溫度采集模塊可連接8個通道，每個通道連接最多64個傳感器，對應現場64個測點。分散在各處的傳感器把溫度信息匯總到溫度采集模塊，再通過RS-485總線上傳到上位機（計算機），由計算機軟件進行溫度數據的讀取、處理和顯示。

——美國調查機構稱中國網民患有“壞消息綜合癥”的比例為62%，與世界平均值41%相比高出21%。這一癥狀的背后，隱藏著互信缺失、生活無望和內心焦慮。

前面是一堵光禿禿的圍墻，圍墻下有一棵大榕樹。在榕樹前左拐，再往前走幾步，就是另一條繁華大街，街上人來人往，要再跟蹤一個人，恐怕不容易。雪螢快步走去，卻見墨鏡男突然從樹后冒出來，堵住了她的去路。那人迅速侵上來，把雪螢拽上了一輛黑色轎車。

系統使用了3種電纜，分別是測溫電纜、RS-485電纜和電源電纜。

試驗結果顯示：制作故障點之后，施加一定電壓值，出現閃絡、放電、甚至拉弧現象，紅外線成像儀圖像顯示故障點顏色發生明顯變化，故障區域溫度升高。

3.2 在線監測系統測溫模塊分布

圖1

對照組嚴格按照終末期糖尿病腎病血液透析護理要求對患者進行病情、生命體征進行監測,對傷口進行消毒、檢查導管、檢測體溫并控制其血流速度等護理。觀察組在此基礎上實施細節管理。

3.3 主要功能

1）有效地辨識電纜及其接頭的老化引起過熱和火災事故隱患。具有對電纜過熱引起火災的早期預測能力，為現場設備的安全運行提供了有力保證；

結論：如果運行中的電纜出現故障，故障點將對屏蔽層放電，可通過監測電纜溫度的異常變化來判斷故障電纜，盡早檢查出電纜可能存在的隱患、缺陷，避免電纜崩燒事故的發生。

1）使用線纜少，所有傳感器可通過一根三芯總線串在一起，大大減少了現場線纜數量，布線十分方便；

3.4 主要優點

3）在電纜出現故障時，通過其溫度的變化，可快速的找到故障點。

系統使用了2個直流電源。一個12V電源用來給RS-232/RS-485轉換模塊供電，一個24V電源用來給各個采集模塊供電。

2）通過現場采集節點將測量區域細分為幾個部分，從而實現分布式測量。采集節點之間采用RS485通訊方式，有效利用了RS485網絡的優良網絡擴展能力，隨著熱電廠規模的擴大，不需要增加大量成本，即可完成系統擴容；

3）所采用的智能采集器、傳感器防護性等級高，溫度傳感器可直接浸泡在水中使用，滿足現在環境的需要；

4）采用數字信號傳輸，系統精度高、抗干擾能力強、傳輸速度快；

5）系統的環節少，因而發生故障環節少；

6）芯片概念獨特、軟件設計簡單、通訊協議開放，大大降低了系統成本；

7）本系統具有較好的人機界面，便于運行人員的操作和監控，系統通過溫度傳感器探頭測量出各電纜接頭處溫度，并將溫度值實時顯示在電腦屏幕上，如果有測點出現溫度過高、溫度過低、或達到預警溫度的時候，系統將通過語音及電腦屏幕報警，運行人員通過報警信息對照監測點具體位置，即可判斷故障電纜的具體位置，及時進行處理。此系統同時還具備查詢歷史溫度記錄，打印溫度報表及設置管理員密碼等功能。

4 最終成果

電纜故障在線監測系統已在大慶石化公司熱電廠安裝使用兩年，運行穩定可靠。其簡便可靠的報警形式，多級高壓隔離措施，方面快捷的故障查找方式，具有較高的安全效益和經濟效益，本系統對環境不造成影響。

[1]騰樂天，等.電力設備紅外檢測診斷圖譜及應用規范[M].中國電力出版社，2004，8.

[2]胡其秀.電力電纜線路手冊[M].中國水利水電出版社，2005，1.