CN117330193A - 一种电缆附件温升远程在线监测系统和方法 - Google Patents
一种电缆附件温升远程在线监测系统和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117330193A CN117330193A CN202311272499.7A CN202311272499A CN117330193A CN 117330193 A CN117330193 A CN 117330193A CN 202311272499 A CN202311272499 A CN 202311272499A CN 117330193 A CN117330193 A CN 117330193A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- sensor
- cable
- remote
- temperature rise
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 claims description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 4
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 7
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
- H02J13/00002—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by monitoring
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/02—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
- G01K1/024—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers for remote indication
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电缆附件温升远程在线监测系统和方法，主要涉及远程监控技术领域。包括现场监测模块、远程通信模块及后台监控模块，所述现场检测模块与远程通信模块数据连接，所述远程通讯模块与后台监控模块数据连接，所述现场检测模块包括电缆头温升在线监测传感器，所述电缆头温升在线监测传感器包括热敏传感器、传感器安装带、保温材料以及环境温度传感器。本发明的有益效果在于：它能够节省维护成本，提高事故预防能力，提高事故响应速度，从而提高整个电网的安全运行水平。
Description
技术领域
本发明涉及远程监控技术领域，具体是一种电缆附件温升远程在线监测系统和方法。
背景技术
电力电缆及附件的工作环境各不相同，因此它们可能出现的故障多种多样。关于电力电缆及附件故障分类的标准主要有：
(1)按故障发生的部位分类：
绝缘故障、护套故障、本体故障和附件故障。绝缘故障是指电缆或附件的绝缘受损形成的各种故障。护套故障是指电缆或附件的外护套受损所形成的故障。电缆本体故障多由产品本身质量或由外因引起。电缆附件故障包括中间接头故障和终端故障，尤以泄漏性高阻故障居多。
(2)按故障发生的原因分类：
运行故障、预试故障和外力破坏形成的故障。运行故障是指电力电缆线路在运行过程中发生的故障。预试故障是指电力电缆及附件在做预防性试验时发生的故障。外力破坏形成的故障是指由于人为因素或自然因素造成的电缆及附件故障。
(3)按电缆及附件的结构特性分类：
相间故障、单相接地故障、单相故障和开路故障等。相间故障是指电缆的相间绝缘层电导特性变坏，形成泄漏性或闪络性故障。单相接地故障是指电缆其中一相对地的绝缘性能失效，对地形成了通道所导致的故障，但此时电缆导线芯和相间绝缘良好。开路故障是指由于电缆的导体或金属屏蔽层完全断线所造成的故障。
另外还有按电缆及附件的物理特性(组成材料)分类、按电缆及附件的电压等级分类、按电缆及附件的损坏程度分类等多种分类标准。总体来说，电力电缆及附件故障主要有三种：绝缘故障、导体故障和护套故障。
电力设备由于生产品质、安装质量、运行时间、使用频度及工作环境等影响，造成安装处接触不可靠，温升超出国家规定的允许范围，使得电缆终端绝缘老化，甚至出现击穿损坏等严重后果。电力电缆中间接头的温度是反映其运行状态的重要参数。引起电缆附件温度升高直接原因是电缆附件的产品质量不合格、安装工艺不规范等。接头长期运行造成的过热、烧穿绝缘等现象容易引发电气设备火灾，从而造成严重安全事故和重大经济损失。
因此亟需一种电缆附件温升远程在线监测系统和方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供种电缆附件温升远程在线监测系统和方法来，它能够节省维护成本，提高事故预防能力，提高事故响应速度，从而提高整个电网的安全运行水平。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种电缆附件温升远程在线监测系统，包括现场监测模块、远程通信模块及后台监控模块，所述现场检测模块与远程通信模块数据连接，所述远程通讯模块与后台监控模块数据连接，所述现场检测模块包括电缆头温升在线监测传感器，所述电缆头温升在线监测传感器包括热敏传感器、传感器安装带、保温材料以及环境温度传感器。
优选的，所述传感器安装带固定设置于热敏传感器上，所述保温材料填充于热敏传感器内，所述传感器安装带用于将热面传感器固定在电缆头附件的发热补位。
优选的，所述远程通讯模块用于向后台监控模块传递电缆附件温度信息，所述后台监控模块用于对接收到的电缆附件温度信息进行分析判断，并对电缆附件温升异常进行预警。
优选的，所述所述传感器安装带包括：第一相测温单元、第二相测温单元以及第三相测温单元，所述第一相测温单元、第二相测温单元以及第三相测温单元用于将热敏传感器紧贴在电缆头附件的表层，所述现场检测模块的末端还数据连接有数据采集器。
优选的，所述数据采集器包括：微处理器、按键电路、显示电路和电源转换电路；所述第一相测温度单元、第二相测温度单元、第三相测温度单元和环境温度传感器分别与微处理器的A/D端连接。
优选的，所述远程通讯模块包括配电网通信网组网，所述配电网通信网组网包括：光纤专网、中压电力线通信、无线宽带专网、无线窄带专网以及公网通信。
一种电缆附件温升远程在线监测方法，包括以下步骤：
S1：采集现场电缆附件表面温度；
S2：根据采集到的温度构建参数模型；
S3：输出模型分析结果。
优选的，所述根据采集到的温度构建参数模型具体为：利用ANSYS仿真软件建立电缆附件温度场数学模型，并分析获得内外温度梯度关系。
对比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、可以实现电缆附件设备的温升在线监测、传输、分析、告警等功能，可以及时发现和处理设备过热现象，避免烧蚀造成严重的设备事故，将10-35kV设备的检修从定期检修向状态检修转变。
2、通过被发明的监测系统，能够节省维护成本，提高事故预防能力，提高事故响应速度，从而提高整个电网的安全运行水平。尤其对于重要用户，电缆附件温升的在线监测可以及时发现电缆故障。
附图说明
图1是本发明的系统框架图。
图2是本发明的现场检测模块示意图。
图3是本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。
本发明中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。
实施例：一种电缆附件温升远程在线监测系统
如图1所示，一种电缆附件温升远程在线监测系统，主体结构包括现场监测模块、远程通信模块及后台监控模块，所述现场检测模块与远程通信模块数据连接，所述远程通讯模块与后台监控模块数据连接，所述现场检测模块包括电缆头温升在线监测传感器，所述电缆头温升在线监测传感器包括热敏传感器、传感器安装带、保温材料以及环境温度传感器。
所述传感器安装带包括：第一相测温单元、第二相测温单元以及第三相测温单元，第一相测温单元、第二相测温单元和第三相测温单元分别固定在对应相的高压设备电缆头上。第一相测温单元、第二相测温单元和第三相测温单元分别包括温度传感器、保温材料和固定扎带；温度传感器放在保温材料内部，温度传感器和保温材料由固定扎带固定在高压设备电缆头上，通过测量高压设备电缆头外部温度来间接测量高压设备电缆头内部，实现高压设备电缆头温度的在线监测。外部电源电路可以为太阳能电池供电，也可以电池供电，也可以CT耦合取电供电，也可以交流电源供电。接口电路，可以是485接口，也可以是232接口，具体如图2所示。
电缆附件温升现场监测单元采用通过测量电缆头表面温度而根据内外温度梯度的关系间接测量电缆头内部温度的方法，即在每个电缆头附件发热部位的外表层捆扎上一个带保温隔热的专用传感器安装带，即A相测温单元、B相测温单元和C相测温单元，使温度传感器紧贴在电缆头附件的表层，温度传感器罩壳内填充保温材料，使发热点传导到电缆头附件表层的局部温度能够保持，同时在电缆头附近放置一个环境温度传感器，通过测量电缆附件保温点和环境温度的差值得到预先由实验测定的补偿数据。
数据采集器，包括微处理器、按键电路、显示电路、和电源转换电路；A相测温度单元传感器、B相测温度单元传感器、C相测温度单元传感器和环境温度传感器分别与微处理器的A/D端连接。
所述通信模块采用配电通信网络，适合配电通信网的组网技术有:光纤专网(EPON)、中压电力线通信、无线宽带专网(WiMAX)、无线窄带专网(230MHz)、公网通信(GPRS/CDMA/3G、专线)等，综合考虑因素，配电通信网对网络安全性、可靠性和带宽要求高，宜采用电力专网光纤方式为主，无线宽带专网和中压电力线载波通信技术作为补充，在部分电力通信专网无法覆盖的区域，可采用通信运营商的GPRS/CDMA/3G公网通信方式作为补充，但公网通信方式应仅限于不需要遥控功能的终端通信等应用。由于传统的SDH、ATM传输制式投资高、建设周期长、需占用机房和电源、运行维护量大等缺点，PON系统以其特有的技术优势成为配网自动化站点信息接入方式的首选。使用高分光比的PON系统，能够在较短的时间对目标配电网区域实现快速覆盖。
所述后台监控模块用于：实时数据显示、历史数据查询、历史曲线绘制、超温报警等功能。
一种电缆附件温升远程在线监测方法，包括以下步骤：
S1：采集现场电缆附件表面温度；
S2：根据采集到的温度构建参数模型；
S3：输出模型分析结果。
所述根据采集到的温度构建参数模型具体为：利用ANSYS仿真软件建立电缆附件温度场数学模型，并分析获得内外温度梯度关系。
Claims (8)
1.一种电缆附件温升远程在线监测系统，其特征在于，包括现场监测模块、远程通信模块及后台监控模块，所述现场检测模块与远程通信模块数据连接，所述远程通讯模块与后台监控模块数据连接，所述现场检测模块包括电缆头温升在线监测传感器，所述电缆头温升在线监测传感器包括热敏传感器、传感器安装带、保温材料以及环境温度传感器。
2.根据权利要求1所述一种电缆附件温升远程在线监测系统，其特征在于，所述传感器安装带固定设置于热敏传感器上，所述保温材料填充于热敏传感器内，所述传感器安装带用于将热面传感器固定在电缆头附件的发热补位。
3.根据权利要求1所述一种电缆附件温升远程在线监测系统，其特征在于，所述远程通讯模块用于向后台监控模块传递电缆附件温度信息，所述后台监控模块用于对接收到的电缆附件温度信息进行分析判断，并对电缆附件温升异常进行预警。
4.根据权利要求2所述一种电缆附件温升远程在线监测系统，其特征在于，所述所述传感器安装带包括：第一相测温单元、第二相测温单元以及第三相测温单元，所述第一相测温单元、第二相测温单元以及第三相测温单元用于将热敏传感器紧贴在电缆头附件的表层，所述现场检测模块的末端还数据连接有数据采集器。
5.根据权利要求4所述一种电缆附件温升远程在线监测系统，其特征在于，所述数据采集器包括：微处理器、按键电路、显示电路和电源转换电路；所述第一相测温度单元、第二相测温度单元、第三相测温度单元和环境温度传感器分别与微处理器的A/D端连接。
6.根据权利要求1所述一种电缆附件温升远程在线监测系统，其特征在于，所述远程通讯模块包括配电网通信网组网，所述配电网通信网组网包括：光纤专网、中压电力线通信、无线宽带专网、无线窄带专网以及公网通信。
7.一种电缆附件温升远程在线监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：采集现场电缆附件表面温度；
S2：根据采集到的温度构建参数模型；
S3：输出模型分析结果。
8.根据权利要求4所述一种电缆附件温升远程在线监测方法，其特征在于，所述根据采集到的温度构建参数模型具体为：利用ANSYS仿真软件建立电缆附件温度场数学模型，并分析获得内外温度梯度关系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311272499.7A CN117330193A (zh) | 2023-09-28 | 2023-09-28 | 一种电缆附件温升远程在线监测系统和方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311272499.7A CN117330193A (zh) | 2023-09-28 | 2023-09-28 | 一种电缆附件温升远程在线监测系统和方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117330193A true CN117330193A (zh) | 2024-01-02 |
Family
ID=89282412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311272499.7A Pending CN117330193A (zh) | 2023-09-28 | 2023-09-28 | 一种电缆附件温升远程在线监测系统和方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117330193A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117872040A (zh) * | 2024-03-13 | 2024-04-12 | 山东理工大学 | 基于温差比较的电力电缆附件故障诊断系统及方法 |
-
2023
- 2023-09-28 CN CN202311272499.7A patent/CN117330193A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117872040A (zh) * | 2024-03-13 | 2024-04-12 | 山东理工大学 | 基于温差比较的电力电缆附件故障诊断系统及方法 |
| CN117872040B (zh) * | 2024-03-13 | 2024-05-28 | 山东理工大学 | 基于温差比较的电力电缆附件故障诊断系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103926510B (zh) | 一种电缆护层电流及载流量在线监测和故障诊断定位方法 | |
| CN112304463B (zh) | 一种基于温差法的电缆接头温升故障监测方法及监测装置 | |
| CN104977087B (zh) | 一种基于红外成像测温的电力设备故障自动预警的方法 | |
| CN203465382U (zh) | 一种高压电缆护层绝缘监测系统 | |
| CN117330193A (zh) | 一种电缆附件温升远程在线监测系统和方法 | |
| CN110095203A (zh) | 一种基于NB-IoT的电缆接头温度远程监测系统及其方法 | |
| CN102322973A (zh) | 一种配电变压器温度在线监测的方法 | |
| CN219715710U (zh) | 一种高压电缆护层接地电流在线监测装置 | |
| CN109827679B (zh) | 配电变压器绕组温升在线监测系统以及在线监测方法 | |
| CN110579693A (zh) | 基于无线传输的高处gis局放在线监测装置及在线监测方法 | |
| CN110631723A (zh) | 一种温度梯度法的电缆接头及温升远程监测设备系统 | |
| CN103344885A (zh) | 一种高压单芯电缆护层接地在线监测装置及控制方法 | |
| CN103472327A (zh) | 一种防强磁全天候的干式电抗器在线监测装置及方法 | |
| CN110988600A (zh) | 一种配电网断线故障区间定位方法 | |
| CN211905534U (zh) | 避雷器在线监测远传系统 | |
| CN103389408A (zh) | 一种高压单芯电缆护层接地电流在线监测装置及控制方法 | |
| CN204422095U (zh) | 开关柜触头和母排连接点温升在线监测装置及系统 | |
| CN112526292A (zh) | 一种配电电缆运行质量考核试验平台 | |
| CN105572581A (zh) | 一种隔离开关在线检测的系统和方法 | |
| CN203455440U (zh) | 一种高压单芯电缆护层接地在线监测装置 | |
| CN210863933U (zh) | 一种基于无线传输的高处gis局放在线监测装置 | |
| CN205157649U (zh) | 应用于封闭绝缘管型母线上的监测系统 | |
| CN209673141U (zh) | 一种gis开关柜在线监测系统 | |
| CN116647049A (zh) | 一种开关柜综合监测系统 | |
| CN204408023U (zh) | 一种变电站监控系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |