電網配電電纜運行狀態在線監測系統研究與應用

周寧

關鍵詞：綜合監測系統;配電電纜線路;運行監測;故障定位

1.電纜運行狀態在線監測系統概述

國內許多廠家在電纜故障在線監測方面做了許多嘗試。我們熟悉的是基于GPRS和網絡技術的遠程數據采集與監測方法。本系統采用GPRS無線通信技術，實現了現場數據采集和網絡連接。并且實時向服務器發送所收集的信息。應用ASP設計系統軟件，NET被構建在B/S模式的LAN中。在遠程計算機上，通過瀏覽器訪問Web服務器，不僅可以實現監控數據的實時瀏覽，還可以實現歷史數據的查詢等功能。雖然此法對電纜線路的運行檢驗起到了一定的輔助作用，但尚未突破服務模式，技術水平還比較低，許多問題亟待解決。首先，以上基于GPRS和網絡技術的監測系統只能對分散的配電線路數據進行監測，缺乏將配網線路與設備相關聯的能力，即缺乏大規模配電網線路和設備。第二，從這些遠距離配網線路和設備上獲得的數據都是極其復雜的數據。除硬件系統要求較高外，更需要處理軟件的設計與實現;尤其要與各種設備和數據兼容，要統一通信協議和數據庫標準，加強數據共享能力，避免重復建設和浪費。

2.電纜在線監測系統的構成及作用

2.1光纖分布式溫度測量系統

電力電纜的安全運行是供電系統可靠運行的關鍵。無論電纜長期超負荷，電纜結構失效，絕緣層老化，或外護套損壞，高溫都是其標志之一。作為光纖溫度測量系統的主體，分布式光纖測溫機承擔了整個系統的信號采集、信號處理、數據分析、超溫報警、網絡傳輸等功能;利用拉曼散射、OTDR等技術實現溫度監測與定位。該裝置能準確地檢測到電纜沿線各測點的溫度，實時在線，精度高，本質安全，無電磁干擾。

2.2循環鞘監測系統

電纜的重要部件是金屬層。電通過電纜芯線時，在金屬保護層上形成環流。外護套絕緣不良、接地不良、金屬護套接地不當等都會導致護套循環異常，對安全使用電纜構成嚴重威脅。纜索金屬護套的異常循環會造成各種危害，例如引起電纜絕緣局部高溫損失和發熱，加速絕緣老化，縮短電纜壽命等，嚴重時可能引起直接擊穿和接地故障，護套損壞并多次接地，直接影響流量，造成大功率損耗;護套循環監測系統可實時監控電纜金屬護套接地電流，當接地電流異常時，保護電力電纜安全運行。鋼絲繩循環監控單元主要由電流互感器、采集裝置、工控機及護套循環監控軟件組成。

2.3線路故障定位系統

光纖電纜故障測距系統是一種對工作電壓絕緣狀態的監測系統，能真實地反映其絕緣水平。系統根據大量數據和數模分析標準，判斷絕緣狀態的變化趨勢，從變化趨勢中尋找危險跡象，綜合判斷檢測結果以及電纜運行狀態，利用通信技術提供實時信息。事先向維修人員匯報，實現計劃維修，避免擴大事故范圍和不必要的經濟損失。它集電力電纜在線監測和早期故障定位指示為一體，預警精度高，產品性能可靠。操作者可根據預警提示和故障點指示提前進行維修計劃，避免突發電纜故障造成進一步損失，提高供電可靠性。

2.4終端塔視頻監控系統

終端塔視頻監控系統能夠可對電纜終端塔（現場）的重要設備和基礎設施進行全方位圖像監控，使監控中心工作人員能清楚地了電纜終端塔（場）的實際情況，并能及時、安全、遠程監控終端場。該系統是在現場安裝室外攝像機，將視頻信號通過光端機傳送到光纜終端現場的光纖交換機。光纖交換機通過管道通信光纖2芯通道構成光纖環網，通過光端機將信號傳送到硬盤錄像機NVR。即時視頻信號及歷史回放

3.利用綜合監測系統解決配電電纜線路運行監測及故障定位的方法

3.1綜合監測系統的使

配電網中電纜上安多臺監測設備，構成一個綜合監測系統。在綜合監測系統中，配電電纜上的數據采集終端將對不間斷地配電電纜運行參數，對進行實時處理和保存參數存儲數據，將數據采集終端打包，根據完成設置與調整。此外，綜合監測系統要實現對配電電纜的綜合監控，還需要在配電電纜的適當位置安裝傳感器，并在配電線路上為監測設備配置各種傳感器和觸控開關。而不同類型數據的檢測監測系統根據監測的具體要求，采用視頻方式對監測和控系統進行監控配置各種傳感器。特別需要注意的是，安裝各種設備時，應采用等電位安裝，以避免運行組帶的電纜的電磁干擾。

3.2監測線路運行情況

在利用綜合監測系統對配電電纜進行監測的過程中，還要加強對帶有重要用戶的電纜線路的監測。對于這一類的電路可以采用分布式光纖溫度傳感器，這種具有測量距離遠、抗干擾性強、空間定位精度高、傳輸能力強等特點，可實現對配電線的實時監測。實踐中，首先要將測溫光纖貼在光纖表面，得到配電電纜的表層數據后，光纖將其內部的電荷進行描述，在此基礎上對其表面溫度的變化進行分析，從而得到配電電纜表面溫度的變化規律。再通過光纖對配電電纜進行計算，實現配電電纜的實時監控。目前，這種監測方式在配電網運行監控中得到了廣泛的應用，這種監測方式能夠記錄到線路運行任意時刻的數值，并將數據自動存入計算機。另外，通過設置多個報警點，裝置可根據環境和溫度對報警點進行修改，實現過熱預警，幫助員工及時處理可能存在的隱患。

3.3查找線路故障

對線路故障進行定位，首先設置通信終端，用CT出線供電。故障報警能器幫助故障指示器接收報警信息和監測信息，并向監控中心發送信息。監測中心通過對數據的分，使得電纜組可以接受和管理數據，并確故障。在系統中顯示出所發故障，為線路的維護與維修提供了科學依據。并能系統根據需要將配電電纜的運行數據和故障信息傳送到GIS中，從而以配電網的合理管理。

4.結束語

綜上所述，有線輸電線路在線監測系統的設計突破了傳統人工巡檢、巡檢方式的弊端，使其電力運行安全、可靠、穩定。輸變電線路在線監測系統能夠實時監測輸電線路的運行情況，及時發現并排除電路故障，對提高供電質量，促進電力系統的發展具有重要的現實意義。

參考文獻

[1]常彥.我國商業建筑智能化集成系統及其節能效益研究[D].西南交通大學，2016.