[發明專利]高壓電纜金屬外護層接地環流在線監測系統

在審

• 申請號: 201711120623.2
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN107976602A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 陳銳;蘇超;張高林;武文杰
• 申請（專利權）人: 長園深瑞繼保自動化有限公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R31/08
• 代理公司: 深圳市中知專利商標代理有限公司44101
• 代理人: 孫皓,林虹

技術領域

本發明涉及一種電纜監測系統，特別是一種對電力電纜性能進行監測的系統。

背景技術

隨著電網建設的高速發展，高壓電力電纜(電纜)的使用越來越廣泛，對新建電纜的性能監測和已經鋪設電纜的歷史數據搜集的需求將會越來越多。同時，較早鋪設的電纜正在使用，隨著使用年限增加，電纜的絕緣問題將會日益出現并增加，因此對電纜性能進行監測很有必要。

在正常使用情況下，由于電纜的金屬護套與電纜芯之間存在有一定的感應電動勢，在發生事故、電力系統內部過電壓或遭雷擊，產生過電壓情況下，感應電動勢尤為嚴重。因此，電纜金屬護套必須正確接地，利用大地將電纜金屬護套的電位限制在允許的接地電位上。66KV以上電力電纜結構多為單芯電纜，鋪設時若金屬護套兩端三相互聯后直接接地，在電纜芯通過電流時，由于電纜芯導體中電流的電磁感應，在金屬護套上產生的感應電壓使得金屬護套上出現感應環流，會增高電纜運行的溫度，導致電能損耗，直接影響電纜的輸送容量并加速電纜的老化程度。

電力電纜長期運行還存在以下的問題：(1)產生電劣化、熱劣化、化學劣化、機械劣化現象，同時也有可能受到鼠蟲的啃咬，而金屬護套在遭到破壞后有可能會使金屬護套多點接地，在金屬護套、接地線和接地系統之間形成回路，產生接地環流，接地環流的電流若上升到很危險的數值，被傳輸電流的50～90％，會導致金屬護套或電纜的鎧裝層發熱，甚至使絕緣薄弱處被擊穿。電力電纜在遭到外力破壞、交叉互聯系統接錯線、接地線被盜、白蟻咬蝕、化學物品侵蝕的情況下，會造成接地電流值異常從而引起電纜局部溫度升高，加速電纜絕緣層的熱老化，影響電纜線路的載流量，增加線路運行損耗，嚴重情況下可能導致高壓電纜發生單相接地故障而停止供電。(2)現有技術的電力電纜監測主要靠人工進行定期巡視，電力電纜一般鋪設在環境復雜的溝道或地下，極有可能在下一個巡視周期到來之前電纜發生故障隱患，人工監測已經無法滿足電力電纜的運行需求。

發明內容

本發明的目的是提供一種高壓電纜金屬外護層接地環流在線監測系統，要解決的技術問題是實時對電力電纜進行有效檢測。

本發明采用以下技術方案：一種高壓電纜金屬外護層接地環流在線監測系統，設有前端遠程終端單元RTU、綜合監控中心服務器，前端遠程終端單元RTU 與綜合監控中心服務器之間采用全球移動通信系統GSM、碼分多址CDMA或通用分組無線服務GPRS建立無線通信連接；

所述前端遠程終端單元RTU采集和測量流經高壓電纜各個交叉互連段的接地環流、電纜接頭與終端頭溫度、振動和局部放電情況，對電纜的運行狀態進行檢測，將采集和測量到的信號數據，綜合分析后得到檢測結果，發送給綜合監控中心服務器；

所述綜合監控中心服務器接收到前端遠程終端單元RTU的檢測結果，建立歷史數據，根據用戶的需求給出可以直觀看到的數字、繪制圖表、圖標或曲線，進行故障統計、分析和告警。

本發明的高壓電纜金屬外護層接地環流在線監測系統設有用戶手機，所述前端遠程終端單元RTU與用戶手機之間采用全球移動通信系統GSM、碼分多址 CDMA或通用分組無線服務GPRS建立無線通信連接。

本發明的前端遠程終端單元RTU設有電纜檢測主機，電纜檢測主機連接有： A、B、C、E相接地環流監測模塊，A、B、C相高頻局部放電監測單元，感應取電電流互感器CT，單相運行電流互感器CT電纜監測單元，A、B、C相電纜表面溫度傳感器，A、B、C相接頭溫度傳感器，A、B、C相振動傳感器，環境溫度監測傳感器。

本發明的A、B、C、E相接地環流監測模塊實時監測A、B、C、E相電纜流經大地的接地環流，所述電纜檢測主機記錄A、B、C、E相接地環流監測模塊采集的環流數據，將記錄的環流數據傳輸到綜合監控中心服務器；

所述A、B、C相高頻局部放電監測單元實時監測A、B、C相電纜輻射的的高頻局部脈沖放電信號，所述電纜檢測主機記錄A、B、C相高頻局部放電監測單元采集的高頻局部脈沖放電信號數據，將記錄的高頻局部脈沖放電信號數據傳輸到綜合監控中心服務器；

所述感應取電電流互感器CT為電纜檢測主機提供工作用電能；

所述單相運行電流互感器CT電纜監測單元實時監測任一相運行電纜內流過的電流，所述電纜檢測主機記錄該任一相運行電纜內流過的電流，將記錄的電流數據傳輸到綜合監控中心服務器；