35KV單芯電纜漏電流監測系統分析及應用

馬駿　周鵬

摘要：單芯電纜在國內電廠及電站都有大規模應用，在應用過程中其鐵鎧兩端往往會出現感應電動勢，當兩端形成閉合回路時就會產生感應電流，該電流對電纜的安全運行有潛在的風險，怎樣對電流進行有效監測，從而保護電纜安全運行成為亟待解決的問題。

關鍵詞：電纜；鎧裝；電流；預警

電廠、電站以及用電企業，都存在大規模使用電纜的情況，電纜多分為3芯電纜和單芯電纜，這兩種類型的電纜根據現場情況，都在大規模使用。為了使電纜更加堅固，多采用無磁材料鎧裝，對于長距離輸電的電力電纜，由于存在電纜端點的電位差和電纜之間的電磁互感現象，往往在電纜的鐵鎧層會存在一定的電流。3芯電纜出廠時A、B和C三相以“品”字形排列、三相外面再裹一層鐵鎧，這樣三相之間的電磁感應相互作用后對電纜鐵鎧影響較小，電纜鐵鎧上幾乎沒有電流流過，單芯電纜每芯電纜外面都有單獨的鐵鎧，并且在鋪設時往往未按照“品”字形鋪設，所以電磁感應對鐵鎧的影響較大，有時會有一定的電流流過。

電纜鐵鎧層存在的電流對于現場用電環境及用電安全很不利，如果對鐵鎧層上的電流實時監測可以預防事故的發生，并能從側面反映送電是否安全。

一、監測系統組成

對所有出線電纜鐵鎧層的監測一定要做到實時、準確。對于監測設備要把鐵鎧層的電流值由采集設備采集，經轉換模塊將模擬量轉換成數字量，整理記錄程序對數據進行處理。模擬量由鐵鎧層對地添加專用電流互感器采集。

該互感器要具備一次過載能力強、準確度高且容量大的特點。

模數轉換可以應用CPU內置A/D轉換器實現。一般DSP芯片內置8個通道的A/D轉換器。一般的現場電纜的條數都在幾十以上，這樣A-D資源就比較緊張。如果A-D通道循環使用，電纜較多時，分配給每條電纜的時間相對就會較少，一些短暫的漏電流變化就會被漏采，使得監測的實時性不強，為解決該問題特設計出以下方案。

該方案打破了傳統循環采樣的模式，充分發揮各個處理單元的內置A-D模塊，使得采樣真正實現了實時性，仿照大型計算服務器多個單元協同工作的模式，各個單元對各自的數據分別處理，加強了數據處理能力，如圖1所示。

漏電流裝置采集的電流數據可以上傳至后臺自動化系統，以便于值班人員的觀察，也省去了巡檢人員定時下到電纜溝測量。

二、采集系統介紹

該系統是集多年的電力自動化系統開發經驗、工程經驗和目前國際上最先進的計算機技術于一體，推出的配置靈活的新一代分布式電力自動化系統。

系統所選用的操作系統平臺遵守POSIX接口標準，建立在基于Windows系列操作系統之上，圖形界面符合X-Windows標準。界面全部采用圖形化，操作簡單，一目了然。系統采用自己開發的實時數據庫管理系統，為了更好地處理歷史數據，采用了實時數據庫管理系統和商用數據庫管理系統相結合的方式。系統建立在標準的商用關系型數據庫上，具有真正意義上的開放性，同時該系統建立基于商用數據庫的內存實時數據庫，充分滿足實時性要求。系統在局域網上以OSI和TCP/IP為通信接口標準，廣域網上以X.25為通信標準。可以方便地與其他系統進行互連。系統建立在全漢化的操作系統之上，從功能軟件到幫助全部漢化，做到語言無障礙。在系統中任一部件或子系統更換時，應用軟件也不受影響，最大限度地節省了用戶以后升級的時間和費用。

三、結束語

對電纜漏電流的監測總體是由采集、轉換、整理和分析4個部分組成，最終把現場電纜的漏電流形成歷史數據可查詢，瞬間故障可報警的智能監測系統。該系統可以有效地對漏電流引起的電纜故障起到預警的作用，從而保證系統可靠、良好的運行。