CN104977513B - 高压电缆外护套绝缘状态在线监测系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压电缆外护套绝缘状态在线监测系统及其控制方法，涉及电力电缆技术领域。该系统包括安装于被测电缆段上各中间接头处的监测装置、RS‑485通信线、RS‑485中继器、光电转换器和一台上位机；监测装置包括直流电源模块、电流检测模块、电网隔离保护模块、模式选择模块、参数整定模块、数据处理模块、自检测与指示模块和数据显示与诊断模块。控制程序首先对系统上电、初始化，再进行自诊断、参数整定、状态模式判断，根据不同模式进行相应的中断指令。本发明将直流叠加法和接地环流检测法相结合，对电缆外护套绝缘情况进行在线监测，并对疑似缺陷进行故障定位，有效实现高压电缆外护套绝缘状态的实时在线监测和故障定位。
Description
技术领域
本发明涉及电力电缆技术领域。
背景技术
高压XLPE电力电缆运行过程中的破坏首先来源于外护套的损坏，外护套绝缘层被破坏将造成金属护层出现两点直接接地的情况。从而，不可避免在金属护层中就会产生感应电流，此感应电流的大小与接地电阻、电缆的长度及线芯的电流有关，金属护套上的感应电流会产生很大的损耗，使电缆局部发热，不仅浪费电能，关键还会降低电缆输送容量，严重减少电缆使用寿命，威胁电缆安全运行。另外，电缆金属护层如果直接接地或暴露在外也会导致金属护层被腐蚀。护层腐蚀击穿后，水分将极易进入电缆绝缘层并在绝缘层上产生水树及电树；同时因外护套的破坏，产生两点直接接地，因环路中电阻较小、感应电流很大，会加速电缆护套和金属铠装损坏，故对XLPE电缆外护套绝缘性能进行在线监测和故障诊断的研究意义重大。
随着XLPE电力电缆的广泛应用，其绝缘状态在线监测和故障诊断技术也得到了快速发展，在国内外已有广泛应用。对XLPE电力电缆运行状况进行在线监测和故障诊断，主要是从电压、电流、局放量或运行温度、含水量等参数入手，对XLPE电力电缆的主绝缘及外护套运行情况进行监测。目前，国内外普遍采用的电力电缆绝缘在线监测法主要有直流分量法、直流叠加法、在线检测直流损耗角正切法、局部放电法、温度检测法、接地线感应环流法等。
传统的在线监测与故障诊断装置，主要针对的是高压电缆外护套整体结构性能的判断，多数不具备故障定位功能，或将绝缘状态判断和故障整定功能相分离，不便于运行维护人员的状态检修和故障查找。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种高压电缆外护套绝缘状态在线监测系统及其控制方法，将在线监测和故障诊断功能相融合，通过提炼优化外护套绝缘判据和故障定位判据，运用直流叠加法和接地环流检测法相结合的方法，对外护套绝缘状态进行在线监测，并对疑似缺陷进行故障定位，通用性强、结构简单、造价低廉、运行可靠，有效实现高压电缆外护套绝缘状态的实时在线监测和故障定位。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种高压电缆外护套绝缘状态在线监测系统，包括安装于被测电缆段上各中间接头处的监测装置，该监测装置包括直流电源模块、电流检测模块、电网隔离保护模块、模式选择模块、参数整定模块、数据处理模块、自检测与指示模块和数据显示与诊断模块；
直流电源模块与其他各模块均相连，包括变压单元、整流单元和滤波单元，变压单元将220V交流电转化为5V或15V的直流电，直流电经过整流单元整流和滤波单元滤波后供电给其他各模块；
电流检测模块连接中间接头的接地线和数据处理模块，包括电流采集单元和滤波单元；电流采集单元连接中间接头的接地线，实时在线采集不同操作模式下电缆的接地环流，采集数据经过滤波单元滤波处理后传输给数据处理模块，以实现该数据的实时动态采集、存储和比较；
电网隔离保护模块连接中间接头和数据处理模块，包括过电流保护单元、过电压保护单元和接地开关；接地开关串接在中间接头的接地线中，根据数据处理模块的设定实现接地开关在非监测状态、过流和过压状态下的闭合隔离操作以及监测状态下的开断操作，以隔离电网高电压、大电流对监测装置和系统接地方式的破坏；
模式选择模块连接电网隔离保护模块和数据处理模块，包括根据数据处理模块的设定驱动接地开关的继电器，以实现监测状态、非监测状态的模式选择；
参数整定模块连接数据处理模块，实现高压电缆不同分段电流值的设定以及相同分段不同相电流值的设定，并根据数据处理模块的控制实现过流保护、过压保护、绝缘状态判据等参数的整定，并将整定后的数据传给所述数据处理模块；
数据处理模块连接自检测与指示模块和数据显示与诊断模块，包括数据处理单元、模/数转换单元和数/模转换单元；数据处理单元为微控制单元，驱动电流检测模块对接地环流进行在线测量，根据操作模式判定接地开关的动作，并根据参数整定模块整定后的数据对高压电缆外护套状态进行判定，将判定结果通过数据显示与诊断模块进行显示；模/数转换单元和数/模转换单元实现数字信号和模拟信号的转换；
自检测与指示模块包括系统自检测单元和指示单元；系统自检测单元接收数据处理模块发送的脉冲信号，实时监控所述数据处理单元的工作状态，实现对数据处理单元的电压监控和程序自检测；指示单元与系统自检测单元相连，对系统自检测单元的检测结果进行指示，当数据处理单元正常工作时，不进行指示，当系统自检测单元发现数据处理单元出现故障时，指示单元进行故障指示；
数据显示与诊断模块与数据处理单元相连，对数据处理模块给出的绝缘情况和故障定位结果进行显示。
作为优选，各中间接头至少为两个。
作为优选，数据处理单元为单片机MCP89E52。
作为优选，该系统还包括RS-485通信线路和一台作为上位机的工控机；RS-485通信线路实现各监测装置的数据处理单元与工控机之间的数据通信；工控机由一台计算机和基于windows系统的操作软件构成，实现与数据处理单元的信号传输。
作为优选，RS-485通信线路为光纤通信线路。
作为优选，该系统还包括RS-485中继器和光电转换器；光电转换器设置在各监测装置收发信号的两端；RS-485中继器设置在相邻两个监测装置之间的通信线路中部、前一个监测装置信号发送端的光电转换器之后。
一种高压电缆外护套绝缘状态在线监测和故障诊断系统的控制方法，其特征在于控制程序如下：
1)设备上电后，由直流电源模块将220V交流电整流滤波后形成不同电压等级的直流电，供电给其他各模块，并完成程序变量定义；
2)数据处理模块初始化系统；
3)启动自检测与指示模块，系统自检测单元判断自检测是否出错，如果自检测出错，启动指示单元进行故障指示；
4)如果自检测没有出错，数据处理模块判断系统是否处于参数整定模式，若是则启动参数整定模块完成参数整定后，再判断系统是否处于监测模式；否则，直接判断系统是否处于监测模式；
5)如果系统处于监测模式，则再判断系统是处于接地环流实时监测状态或处于外护套缺陷监测状态；否则，判定系统处于非监测状态，返回步骤3)；
6)如果系统处于接地环流实时监测状态，启动电网隔离保护模块和电流检测模块，对接地环流进行在线实时监测，并根据绝缘判据判断高压电缆外护套的绝缘情况，绝缘判据为：
式中，Ik为电缆中间接头的接地电流值，Ie为电缆额定电流值，IKA、IKB、IKC分别为电缆中间接头三相接地线的接地电流值；当绝缘判据中的所有公式均满足时，电缆外护套的绝缘情况良好；当绝缘判据中的任意一个公式不满足时，被检测电缆段的电缆外护套的绝缘情况存在缺陷；；
7)如果系统处于电缆外护套缺陷监测状态，启动电网隔离保护模块、电流检测模块，并驱动直流电源模块，对电缆的各中间接头通过主从方式(主从方式是指在一个电缆的中间接头处施加直流电流，在其他中间接头处检测直流电流的方式)注入5A直流电流，并根据故障定位判据进行故障定位，故障定位判据为：
按照电缆外护套上中间接头的自主编号顺序逆序或正序依次注入5A直流电流称为逆序注入或正序注入；式中，IiN为注入第i个中间接头处的测试电流值，Ij0为其他第j个中间接头处的检测电流值；式(a)表示考虑误差的前提下，注入第i个中间接头处的电流值与其他各中间接头处的检测值的和值不相等，表示外护套存在接地点；式(b)表示采用所述逆序注入时，第k+1个中间接头处的接地电流大于阀值电流δ，第k个中间接头处的接地电流小于阀值电流δ，判断在第k个中间接头与第k+1个中间接头之间存在外护套破损接地；式(c)表示采用所述正序注入时，第l个中间接头处的接地电流大于阀值电流δ，第l+1个中间接头处的接地电流小于阀值电流δ，判断在第l个中间接头与第l+1个中间接头之间存在外护套破损接地；
8)判断状态完成后，由数据处理单元驱动数据显示与诊断模块，对高压电缆运行状态进行判定显示，并返回步骤3)。
作为优选，控制程序的步骤8)中由数据处理单元驱动数据显示与诊断模块，对高压电缆运行状态进行判定后，再通过RS-485通信方式、借助光电转换器和RS-485中继器完成与工控机之间的数据传输，并返回步骤3)。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明提供的高压电缆外护套绝缘状态在线监测系统及其控制方法，将直流叠加法和接地环流检测法相结合，并将在线监测和故障诊断功能相融合，通过监测接地环流并提炼优化外护套绝缘判据和故障定位判据，对高压电缆外护套绝缘状态进行实时在线综合监测，能够对外护套绝缘状态和外护套疑似缺陷进行判断和定位；能够适用于各种高压电缆运行环境，通用性强；能够就地和远程操控该装置对接地环流进行实时在线监测；能够就地和远程显示高压电缆外护套接地环流数值大小以及疑似缺陷的位置。本发明结构简单、造价低廉、运行可靠，特别适合于110千伏及以上高压电力电缆的外护套绝缘状态在线监测和故障诊断。
附图说明
图1是本发明的系统接线图；
图2是图1中监测装置的结构框图；
图3是本发明的系统控制流程图。
图中：1、直流电源模块；2、电流检测模块；3、电网隔离保护模块；31、接地开关；4、模式选择模块；5、参数整定模块；6、数据处理模块；7、自检测与指示模块；8、数据显示与诊断模块；9、中间接头；10、工控机；20、监测装置；30、被测电缆段；40、RS-485中继器；50、光电转换器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一种高压电缆外护套绝缘状态在线监测系统，如图1所示，为系统接线图，该系统包括接于被测电缆段30上各中间接头9部位的监测装置20，由220V工频交流电经整流滤波后形成直流电源为各监测装置20供电，并通过RS-485光纤通信线路实现各监测装置20与工控机10之间的数据通信，完成遥控、遥测和遥信的“三遥”功能。
监测装置20的结构如图2所示，包括直流电源模块1、电流检测模块2、电网隔离保护模块3、模式选择模块4、参数整定模块5、数据处理模块6、自检测与指示模块7和数据显示与诊断模块8。
直流电源模块1与其他各模块均相连，包括变压单元、整流单元和滤波单元，将220V交流电转化为5V或15V的直流电，为各模块提供直流电源。
电流检测模块2连接电缆外护套上中间接头9的接地线和数据处理模块6，包括电流采集单元和滤波单元，电流采集单元连接中间接头9的接地线，直接实时在线采集不同操作模式下高压电缆外护套的接地环流值，采集数据经过滤波单元滤波处理后传输给数据处理模块6，以实现该数据的实时动态采集、存储和比较。
电网隔离保护模块3连接被测电缆段30上的中间接头9和数据处理模块6，包括过电流保护单元、过电压保护单元和接地开关31，接地开关31串接在中间接头9的接地线中，通过数据处理模块6设定的监测模式以及保护设定值，对接地开关31进行操作，即实现接地开关31在非监测状态、过流和过压状态下的闭合隔离操作以及监测状态下的开断操作，以隔离电网高电压、大电流，避免监测装置20遭到损坏和系统接地方式遭到破坏。
模式选择模块4连接电网隔离保护模块3和数据处理模块6，通过数据处理模块6的设定控制模式选择模块4中的继电器，进而驱动接地开关31，实现监测状态、非监测状态的模式选择。
参数整定模块5连接数据处理模块6，实现高压电缆不同分段电流值的设定以及相同分段不同相电流值的设定，并根据数据处理模块6的控制实现过流保护、过压保护、绝缘状态判据等参数的整定，并将整定后的数据传给所述数据处理模块6。
数据处理模块6包括数据处理单元、模/数转换单元和数/模转换单元，数据处理单元为微控制单元MCU，具体实施中采用单片机MCP89E52。模/数转换单元和数/模转换单元实现数模信号的转换。数据处理模块6与其他各模块均相连，与直流电源模块1相连，获取直流电源；与电流检测模块2相连，驱动电流检测模块2对接地环流进行在线测量，并实时存储和比较电缆的接地环流；与电网隔离保护模块3相连，根据操作模式判定接地开关31的动作，在高电压、大电流状态时，及时断开监测装置20与电缆30的连接；与模式选择模块4相连，可根据模式选择模块4的操作模式判断控制指令；与参数整定模块5相连，根据参数整定数据对高压电缆外护套状态进行判定，实现过流保护、过压保护、绝缘状态判据等参数的整定；与自检测与指示模块7相连，实现对数据处理单元的电压监控和程序自检测与结果指示；与数据显示与诊断模块8相连，将绝缘状态判定结果通过数据显示与诊断模块8进行显示。
自检测与指示模块7包括系统自检测单元和指示单元。系统自检测单元接收数据处理模块6发送的脉冲信号，实时监控数据处理单元的工作状态，实现对数据处理单元的电压监控和程序自检测，通过对装置的实时自检测复位，防止外部强磁场干扰导致的程序跑飞和误动作。指示单元与系统自检测单元相连，对系统自检测单元的检测结果进行指示，当数据处理单元正常工作时，不进行指示，当系统自检测单元发现数据处理单元出现故障时，指示单元进行故障指示。
数据显示与诊断模块8与数据处理单元直接相连，实现对不同分段电缆和相同分段不同相电缆的接地环流值的显示，并对数据处理模块6给出的高压电缆外护套的绝缘状态和故障定位结果进行显示。
工控机10作为上位机，由一台计算机和基于windows系统的操作软件构成，实现与各监测装置20中数据处理单元的信号传输，该信号传输过程采用RS-485通信方式，利用RS-485通信线路实现各数据处理单元与工控机10之间的数据通信，通信接口芯片采用MAX485。
各中间接头9的间距一般在500米左右，电缆段长度一般大于2公里，长距离的信号传输过程存在一定的损耗和衰减，影响信号接受的质量的准确率，因此在每两个相邻的监测装置20之间的信号线中部增加一个RS-485中继器40，并采用光纤作为传播介质，在信号收发两端各增加一个光电转换器50，用于实现监测装置20输出的电信号与光纤传输的光信号之间的转换。在信号发送端，监测装置20首先连接一个光电转换器50，将电信号转换成光信号，再通过一个设于两个相邻监测装置20之间的RS-485中继器40对信号进行适当放大，保证原信号长距离传输的质量，再由光纤传输至下一个监测装置20信号接收端的光电转换器50。利用光纤进行信号中继传输，其传输频带宽、通信容量大，传输损耗低、中继距离长，抗电磁干扰、传输质量佳，线径细、重量轻，便于铺设和运输，有效提高整个系统的监测和诊断效率。
一种高压电缆外护套绝缘状态在线监测系统的控制方法，如图3所示，其主程序控制流程如下：
设备上电后，由直流电源模块1供电给其他各模块，并完成程序变量定义；
进入初始化程序后，启动系统自检测与指示模块7，系统自检测单元判断自检测是否出错，如果自检测出错，启动指示单元进行故障指示；否则，判断系统是否处于参数整定状态；
若处于参数整定状态，则判断系统是否处于参数整定测试状态；如果处于整定测试状态，则启动参数整定功能，由参数整定模块5完成过流值、过压值、绝缘状态值等参数整定，否则，进入主循环程序；
进入主循环程序后，数据处理模块6复位看门狗，并反复进行自诊断循环，并检测外部中断INT0；
进入外部中断INT0后，启动电网隔离保护模块3，闭合接地开关31，隔离电网；否则，启动定时器T1延时20ms，并返回主程序；
进入定时器T1中断后，进行模式判断，如果检测到系统处于故障诊断模式，即电缆外护套缺陷监测状态，则启动直流注入功能，由直流电流模块1对各中间接头9通过主从方式(主从方式是指在一个电缆的中间接头9处施加直流电流，在其他中间接头9处检测直流电流的方式)。分别注入5A的直流电流，并进入绝缘监测程序，在其它中间接头9处进行检测，通过故障定位判据进行故障定位；否则，直接进入绝缘监测程序；故障定位判据为：
按照电缆外护套上中间接头9的自主编号顺序逆序或正序依次注入5A直流电流称为逆序注入或正序注入；式中，IiN为注入第i个中间接头9处的测试电流值，Ij0为其他第j个中间接头9处的检测电流值；式(a)表示考虑误差的前提下，注入第i个中间接头9处的电流值与其他各中间接头9处的检测值的和值不相等，表示外护套存在接地点；式(b)表示采用逆序注入(即按照中间接头9的自编号顺序逆序依次注入5A直流电流)时，第k+1个中间接头9处的接地电流大于阀值电流δ，第k个中间接头9处的接地电流小于阀值电流δ，判断在第k个中间接头9与第k+1个中间接头9之间存在外护套破损接地；式(c)表示采用正序注入(即按照中间接头9的自编号顺序正序依次注入5A直流电流)时，第l个中间接头9处的接地电流大于阀值电流δ，第l+1个中间接头9处的接地电流小于阀值电流δ，判断在第l个中间接头9与第l+1个中间接头9之间存在外护套破损接地；
进入绝缘监测程序后，启动电流采样存储功能，并通过绝缘(或状态)判据对外护套绝缘情况进行判断，并检测外部中断INT1；绝缘(或状态)判据为：
式中，Ik为电缆中间接头9的接地电流值，Ie为电缆额定电流值，IKA、IKB、IKC分别为电缆中间接头9三相接地线的接地电流值；当绝缘(或状态)判据中的所有公式均满足时，电缆外护套的绝缘情况良好；当绝缘(或状态)判据中的任意一个公式不满足时，被检测电缆段的电缆外护套的绝缘情况存在缺陷。
进入外部中断INT1，通过MAX485采用RS-485通信方式与工控机10之间进行数据交换；否则，返回主循环程序。
由于外部中断INT0实现对过电压、过电流等工况的隔离防护，故INT0中断的优先级最高；外部中断INT1控制与上位机之间的数据通信；定时器T1实现每20ms(即一个周波的时间)对系统模式进行一次判断。
本发明由220V交流电供电，各中间接头9处的监测装置20检测相应中间接头9两侧电缆外护套的绝缘状态，判断两侧的电缆外护套是否绝缘良好，若检测有绝缘损坏，则故障诊断功能进一步判断绝缘损坏处的位置和损坏程度，并采用RS-485通信方式使各监测装置20构成的分站与以工控机10为核心的主站之间进行数据通信，各站(含分站和主站)可对其他各站的数据和状态进行显示和操作，并能够判断各段绝缘状态和故障位置。
本发明从便于运行维护的角度出发，将在线监测和故障诊断功能相融合，通过提炼优化外护套绝缘状态判据和故障定位判据，运用直流叠加法和接地环流检测法，提出一种实用性更强、通用性更广的高压电缆外护套绝缘状态在线监测系统及其控制方法，对外护套绝缘状态进行在线监测，并对疑似缺陷进行故障定位，通用性强、结构简单、造价低廉、运行可靠，有效实现高压电缆外护套绝缘状态的实时在线监测和故障定位，便于110千伏及以上高压电缆外护套的综合监测。
以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
Claims (8)
1.一种高压电缆外护套绝缘状态在线监测系统，其特征在于：包括安装于被测电缆段(30)上各中间接头(9)处的监测装置(20)，所述监测装置(20)包括直流电源模块(1)、电流检测模块(2)、电网隔离保护模块(3)、模式选择模块(4)、参数整定模块(5)、数据处理模块(6)、自检测与指示模块(7)和数据显示与诊断模块(8)；
所述直流电源模块(1)与其他各模块均相连，包括变压单元、整流单元和滤波单元，所述变压单元将220V交流电转化为5V或15V的直流电，所述直流电经过整流单元整流和滤波单元滤波后供电给其他各模块；
所述电流检测模块(2)连接所述中间接头(9)的接地线和所述数据处理模块(6)，包括电流采集单元和滤波单元；所述电流采集单元连接中间接头(9)的接地线，实时在线采集不同操作模式下电缆的接地环流，采集数据经过滤波单元滤波处理后传输给数据处理模块(6)，以实现该数据的实时动态采集、存储和比较；
所述电网隔离保护模块(3)连接所述中间接头(9)和所述数据处理模块(6)，包括过电流保护单元、过电压保护单元和接地开关(31)；所述接地开关(31)串接在中间接头(9)的接地线中，根据数据处理模块(6)的设定实现接地开关(31)在非监测状态、过流和过压状态下的闭合隔离操作以及监测状态下的开断操作，以隔离电网高电压、大电流对监测装置(20)和系统接地方式的破坏；
所述模式选择模块(4)连接所述电网隔离保护模块(3)和所述数据处理模块(6)，包括根据数据处理模块(6)的设定驱动所述接地开关(31)的继电器，以实现监测状态、非监测状态的模式选择；
所述参数整定模块(5)连接所述数据处理模块(6)，实现高压电缆不同分段电流值的设定以及相同分段不同相电流值的设定，并根据数据处理模块(6)的控制实现过流保护、过压保护、绝缘状态判据等参数的整定，并将整定后的数据传给所述数据处理模块(6)；
所述数据处理模块(6)连接所述自检测与指示模块(7)和所述数据显示与诊断模块(8)，包括数据处理单元、模/数转换单元和数/模转换单元；所述数据处理单元为微控制单元，驱动电流检测模块(2)对接地环流进行在线测量，根据操作模式判定接地开关(31)的动作，并根据参数整定模块(5)整定后的数据对高压电缆外护套状态进行判定，将判定结果通过数据显示与诊断模块(8)进行显示；所述模/数转换单元和数/模转换单元实现数字信号和模拟信号的转换；
所述自检测与指示模块(7)包括系统自检测单元和指示单元；所述系统自检测单元接收数据处理模块(6)发送的脉冲信号，实时监控所述数据处理单元的工作状态，实现对数据处理单元的电压监控和程序自检测；所述指示单元与系统自检测单元相连，对系统自检测单元的检测结果进行指示，当数据处理单元正常工作时，不进行指示，当系统自检测单元发现数据处理单元出现故障时，指示单元进行故障指示；
所述数据显示与诊断模块(8)与所述数据处理单元相连，对所述数据处理模块(6)给出的绝缘情况和故障定位结果进行显示。
2.根据权利要求1所述的高压电缆外护套绝缘状态在线监测系统，其特征在于所述各中间接头(9)至少为两个。
3.根据权利要求1所述的高压电缆外护套绝缘状态在线监测系统，其特征在于所述数据处理单元为单片机MCP89E52。
4.根据权利要求2或3所述的高压电缆外护套绝缘状态在线监测系统，其特征在于还包括RS-485通信线路和一台作为上位机的工控机(10)；所述RS-485通信线路实现各监测装置(20)的数据处理单元与工控机(10)之间的数据通信；所述工控机(10)由一台计算机和基于windows系统的操作软件构成，实现与数据处理单元的信号传输。
5.根据权利要求4所述的高压电缆外护套绝缘状态在线监测系统，其特征在于所述RS-485通信线路为光纤通信线路。
6.根据权利要求5所述的高压电缆外护套绝缘状态在线监测系统，其特征在于还包括RS-485中继器(40)和光电转换器(50)；所述光电转换器(50)设置在各监测装置(20)收发信号的两端，实现光电信号的转换；所述RS-485中继器(40)设置在相邻两个监测装置(20)之间的通信线路中部、前一个监测装置(20)信号发送端的光电转换器(50)之后。
7.一种高压电缆外护套绝缘状态在线监测系统的控制方法，其特征在于控制程序如下：
1)设备上电后，由直流电源模块(1)将220V交流电整流滤波后形成不同电压等级的直流电，供电给其他各模块，并完成程序变量定义；
2)数据处理模块(6)初始化系统；
3)启动自检测与指示模块(7)，系统自检测单元判断自检测是否出错，如果自检测出错，启动指示单元进行故障指示；
4)如果自检测没有出错，数据处理模块(6)判断系统是否处于参数整定模式，若是则启动参数整定模块(5)完成参数整定后，再判断系统是否处于监测模式；否则，直接判断系统是否处于监测模式；
5)如果系统处于监测模式，则再判断系统是处于接地环流实时监测状态或处于外护套缺陷监测状态；否则，判定系统处于非监测状态，返回步骤3)；
6)如果系统处于接地环流实时监测状态，启动电网隔离保护模块(3)和电流检测模块(2)，对接地环流进行在线实时监测，并根据绝缘判据判断高压电缆外护套的绝缘情况，所述绝缘判据为：
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式中，Ik为电缆中间接头(9)的接地电流值，Ie为电缆额定电流值，IKA、IKB、IKC分别为电缆中间接头(9)三相接地线的接地电流值；当绝缘判据中的所有公式均满足时，电缆外护套的绝缘情况良好；当绝缘判据中的任意一个公式不满足时，被检测电缆段的电缆外护套的绝缘情况存在缺陷；
7)如果系统处于电缆外护套缺陷监测状态，启动电网隔离保护模块(3)、电流检测模块(2)，并驱动直流电源模块(1)，对被测电缆段(30)的各中间接头通过主从方式(主从方式是指在一个电缆的中间接头(9)处施加直流电流，在其他中间接头(9)处检测直流电流的方式)注入5A直流电流，并根据故障定位判据进行故障定位，所述故障定位判据为：
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按照电缆外护套上中间接头(9)的自主编号顺序逆序或正序依次注入5A直流电流称为逆序注入或正序注入；式中，IiN为注入第i个中间接头(9)处的测试电流值，Ij0为其他第j个中间接头(9)处的检测电流值；式(a)表示考虑误差的前提下，注入第i个中间接头(9)处的电流值与其他各中间接头(9)处的检测值的和值不相等，表示外护套存在接地点；式(b)表示采用所述逆序注入时，第k+1个中间接头(9)处的接地电流大于阀值电流δ，第k个中间接头(9)处的接地电流小于阀值电流δ，判断在第k个中间接头(9)与第k+1个中间接头(9)之间存在外护套破损接地；式(c)表示采用所述正序注入时，第l个中间接头(9)处的接地电流大于阀值电流δ，第l+1个中间接头(9)处的接地电流小于阀值电流δ，判断在第l个中间接头(9)与第l+1个中间接头(9)之间存在外护套破损接地；
8)判断状态完成后，由数据处理单元驱动数据显示与诊断模块(8)，对高压电缆运行状态进行判定显示，并返回步骤3)。
8.根据权利要求7所述的高压电缆外护套绝缘状态在线监测系统的控制方法，其特征在于所述控制程序的步骤8)中由数据处理单元驱动数据显示与诊断模块(8)，对高压电缆运行状态进行判定后，再通过RS-485通信方式、借助光电转换器(50)和RS-485中继器(40)完成与工控机(10)之间的数据传输，并返回步骤3)。
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