高壓電纜線路接地系統在線監測分析

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　　【摘 要】高壓電纜已取代架空線成為城市核心區電網的首選，高壓電纜金屬護層合理接地是其安全運行的保證。目前國內 大多數主干電纜主要通過計劃檢修實現高壓電纜接地電流 檢測和接地線防盜割。該方式操作簡單，但增加了運維成本，且無法實時監測。接地電流在線監測和接地線防盜割系統引 起了廣泛關注，但目前該領域仍處于嘗試和探索階段，所采 用的監測系統常從敷設環境出發，停留在隧道和環境監測等方面，功能單一?；诰C合數據智能監測管理平臺，采用遠程 供電和通訊信號共纜傳輸技術、EMC電磁兼容設計、低功耗 設計、終端防護設計、無線傳輸理論等，建立了高壓電纜線路 接地系統在線監測系統，實現了接地電流在線監測和接地線 防盜割功能。
　　【關鍵詞】接地電流在線監測；接地線防盜割；綜合數據智能監測管理平臺；無線傳輸
　　引文
　　高壓電纜美觀、可靠性高、節約用地，符合城市 電網的發展需求，在我國各大城市主要區域已基本 取代架空線路成為城市核心區電網的首選[1]?，F階 段國內大多數主干電纜的管理仍然處于計劃檢修 階段，即采用定期巡視和檢測電纜護層接地線和接 地電流的方法對電纜運行狀況進行檢查。而定期試 驗和檢修不僅大大增加了運維的人力成本，而且由 于計劃檢修的非連續性無法保障電纜絕緣缺陷和 潛在故障排查的實時性。為此，本文圍繞高壓電纜線路護層接地電流及 接地線防盜割在線監測技術開展研究，彌補電纜線 路狀態監測的空白，提高電纜線路狀態檢修水平和 管理水平。
　　1工程現狀
　　1.1監測電纜
　　以常見110 kV送電工程為例，在電纜線路較短 時，電纜金屬護套采用單端接地加回流線的接地方式。雙回電纜共4組直接接地箱，建立接地電流在線 監測和接地線防盜割系統.
　　1.2存在的問題
　　從電纜及隧道運行安全性方面考慮，主要包括 外力破壞、絕緣老化、電纜外護層損壞。這些問題威 脅設備、人身安全，易造成電網停電事故。高壓電纜網、電力隧道突發事故的預警，報警 及應急指揮缺少一個集中的監控平臺，制約了主系 統電纜網突發事故的應急響應速度和效率。僅靠大 量增加運行人員數量來應對電力隧道的迅速增長 和管理壓力已經不現實，采用現代化的技術手段來 提高電力隧道運行維護水平是當務之急。
　　1.3技術方案
　　綜上，需要建立了一個穩定可靠的系統，為電 力日常巡檢及狀態檢修工作提供可靠保證，實現高 效化管理，以推動了智能電網信息化、自動化、互動 化的進程，提高電網狀態檢修的管理水平，最大限 度地降低事故的發生，實現電纜接地線接地電流0～ 100 A精確測量及超過500 A以上時超限信號鎖定、電纜線路護層電流暫態錄波實時展示，有效判斷接 地箱或銅芯接地線是否被盜割，為故障搶修提供參 考數據。
　　2 高壓電纜線路接地系統在線監測系統
　　2.1 系統網絡
　　借鑒國際國內成熟的地下空間及高壓電纜線 路護層接地電流及接地線防盜割在線監測系統建 設管理模式，建設該供電公司車變電站高壓電纜線 路護層接地電流及接地線防盜割在線監測系統。該高壓電纜線路護層接地電流及接地線防盜 割在線監測系統是利用現代電子技術、計算機技術和無線（3G/GPRS/CDMA1X/專用無線網絡等）通訊 技術基于REAL-TIME綜合數據智能監測管理平臺 為基礎和核心而研制的，由針對于“架空入地”后采 用隧道、排管及管溝方式敷設的纜化高壓電纜采用 基于遠程供電和載波通訊信號同芯線對共纜傳輸、抗干擾及保護技術的“N合一”有線傳輸解決方案和 針對于“架空入地”后采用短溝及直埋方式敷設的 高壓電纜采用基于無線通訊技術、非接觸式感應取 電技術的無線傳輸解決方案組成。
　　2.1.1 系統網絡結構
　　為了建立在線監測系統，必須建立合理、完整 的網絡系統。為了保證監測系統的實時性，該高壓 電纜線路護層接地電流及接地線防盜割在線監測 系統從結構層次的角度可分為4層：第一層是由各 種應用服務器、數據庫服務器、打印終端、存儲設 備、顯示大屏、綜合數據智能監測管理平臺軟件等 軟硬件設備組建的電纜網運行監控應急調度中心 綜合數據智能監測管理平臺。第二層是由無線綜合監控主機等軟硬 件設備組成的無線型電纜狀態監測子站；本期工程 主要涉無線綜合監控主機、主線感應取電電源裝置。通常部署在電纜通道等應用現場內。第三層是 實現采集、數字化預處理、通訊、控制功能的傳輸采 集裝置，本期工程主要涉及集成式護層電流采集 器、防盜割狀態監測單元等，部署在電纜接頭井內。第四層是終端監測裝置，屬于系統的最底層，本期 工程主要涉及三合一CT電流互感器、防盜割報警 傳感器，通常部署在電纜通道等應用現場內。
　　2.1.2 系統采用技術
　　數字的排版遠程供電和載波通訊信號同芯 線對共纜傳輸技術 采用遠程供電和載波通訊信號同芯線對共纜 傳輸技術（CT-CPbus技術），低壓遠程供電（10千米 以內）和載波通訊通過一對雙絞線傳輸；一對雙絞 線可掛接多個終端監測裝置，通過主機配置通訊和 終端供電的時間比，在保證通訊穩定、可靠的情況下，最大效率地提高了對電源的應用，達到供電和 通訊共纜傳輸的平衡，節省了大量的電纜線路資源 的同時，實現一纜多用，把各種不同功能的多個子 系統共用一條電纜上。
　　2.1.3 系統技術優勢
　　線路傳輸資源穩定可靠：電力隧道和管道內 的低煙無鹵阻燃通信電纜資源，實現遠程供電和 載波通訊信號同芯線對共纜傳輸，在傳輸線路上 由于沒有任何光電轉換裝置（光端機、光纖收發器 等），線路直接從終端監測裝置到變電站的多狀態 綜合監控主機，電纜接頭直接充油封包，可以使用 30年以上，適用于隧道和管溝內的惡劣環境；尤其 適用于經常積水、過熱等環境比較惡劣的電力電纜 溝道。線路資源投資?。弘娎|通道內數字編址總線式 通信網絡的低煙無鹵阻燃通信電纜資源，且由一對 雙絞低煙無鹵阻燃通信電纜實現遠程供電及載波 通訊信號傳輸，一對雙絞低煙無鹵阻燃通信電纜上 可以復接8～16個傳輸采集裝置，線路利用率高，同 時無需專門敷設220 V供電線路，線路投資大大 節省。體積小、易安裝：安裝在電力隧道和電力管井 中的終端監測裝置體積小巧，可以靈活安裝在井口 的垂直部分或者隧道內的任意位置，基本不占用隧 道和電力管道的有效空間，安裝布設靈活。 　　2.2 系統設計方案
　　2.2.1 一級監控中心輸配電電纜網綜合監測平臺
　　系統功能：一級監控中心輸配電電纜網綜合監 測平臺承擔了各應用系統數據接入、短信報警等支 撐功能；電纜網綜合智能數據管理平臺建設功能齊 全、安全可靠的基礎支撐系統，同時應滿足電纜集 中監控、系統展示介紹的功能需要。設計方案：一級集中監控中心設置在供電公司 電纜管理部門，一級集中監控中心的電纜網綜合智 能數據管理平臺軟硬件設備主要包括系統報警數 據服務器和綜合智能數據管理平臺軟件等設備。
　　2.2.2 二級遠程集控監測平臺監控屏
　　系統功能：二級遠程集控監測平臺監控屏的所 有數據信息傳送至一級監控中心輸配電電纜網綜 合監測平臺，同時可以接收一級集中監控中心的遠 程控制命令，達到遠程集中監測、集中顯示報警、集 中聯動控制和集中管理的目標。設計方案：二級遠程集控監測平臺是由無線綜 合監控主機等軟硬件設備組成的無線型電纜狀態 監測子站，二級遠程集控監測平臺通過供電公司現 有的市調通信網或綜合數據網以TCP/IP以太網接口 的通信方式將全斷面監測數據信息傳送至一級集 中監控中心電纜網綜合智能數據管理平臺，同時可 以接收一級集中監控中心電纜網綜合智能數據管 理平臺的遠程控制命令，達到遠程集中監測、集中 顯示報警、集中聯動控制和集中管理的目標；考慮 到綜合監測預警系統數據有效交互和執行，網絡通 信帶寬不應低于6 Mbit。
　　結束語
　　在線監測系統的建立在保障電網安全穩定運 行的工作中占有舉足輕重的地位。隨著電網建設的 高速發展，管理電網安全運行的任務越來越重，這 就給管理信息化提出了更高的要求，加快信息化 建設、提高各系統的工作效率和現代化管理水平，已經成為提高電纜運行水平的戰略抉擇，建設電纜 隧道多狀態在線監控系統已迫在眉睫。本文以實際 工程為例，實施結果表明：通過加裝綜合智能監控 系統，可以為電纜狀態檢修和評價工作提供可靠依 據，提高電纜健康水平，提升精益化管理水平；可 以降低工作人員的風險系數和勞動強度，有效緩解 目前存在的結構性缺員問題；可以降低環境及突 發事件影響，提高應急事件的處置能力，提高設備可 靠性。
　　參考文獻：
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