CN201796092U - 110kV及以上电缆护层环流在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电缆护层的监测装置，特别是一种110kV及以上电缆护层环流在线监测装置，其要点在于，包括有自动化处理装置、复数个电流互感器、监控子站以及调度主站，其中自动化处理装置安装在一防护控制箱中。其优点在于，采用一个自动化处理装置对应多个电流互感器的方案，实现了在线监测电缆环流的技术效果；采用了防护控制箱，保护本装置的电子元器件；还充分利用现有的调度主站，能够和调度主站原已采集的电缆线路电流、电压、温度信号进行汇总比对，有利于数据的共享，提高了环流数据的使用效率，反应电缆状态的正确性。另外不用单独设立后台监控系统和部分通讯通道，可以避免重复建设，节约成本，优化电力系统网络结构。

Description

110kV及以上电缆护层环流在线监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种电缆护层的监测装置，特别是一种110kV及以上电缆护层环流在线监测装置。

背景技术

高压电缆均采用单芯电缆，其屏蔽层采用交互互联接地或单点接地，如果电缆护套发生损坏而导致多点接地，将会在其屏蔽层形成较大的环流，发热并威胁着电缆的主绝缘，严重的甚至会发生电缆爆炸，影响电力系统的安全运行，造成重大损失。

现有技术中，大多采用离线方式进行监测，需要人员到点到位，利用设备或仪器进行测量，不但耗费人力资源，而且多数点位设置在交通通道上，在进行监测时，需要占用车道，使得交通受影响，且工作人员的人身安全也存在一定隐患；另外，人员监测耗时长，效率低，已然跟不上发展越来越快的电网电缆敷设。本领域技术人员曾考虑利用远程监控技术来实现对电缆护层环流的监控，但采用一对一进行通讯，即一个采集器对应一条电缆接地点，这样将需要大量的采集器，成本高；且上位监控系统对大量采集器进行数据读取，对通讯通道、及通讯环境等是很大的考验；另外采集器是一种电子元件，在高压电缆中很容易受干扰，且不适应电缆沟中的恶劣环境，容易损坏，因此上述技术无法得以实施。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种操作方便、安全的110kV及以上电缆护层环流在线监测装置。

本实用新型是通过以下途径来实现的：

110kV及以上电缆护层环流在线监测装置，其结构要点在于，包括有自动化处理装置、复数个电流互感器、监控子站以及调度主站，自动化处理装置的通讯输出端与监控子站的数据输入端连接，监控子站的通讯接口通过通讯通道与调度主站的通讯接口连接；复数个电流互感器分别安装在电缆金属护套的各个接地端上，信号输出端分别连接到自动化处理装置的采集接收端，其中自动化处理装置安装在一防护控制箱中。

电流互感器可以感应电缆金属护套接地端是否产生环流，并将感应的信号通过信号输出端传送给自动化处理装置，自动化处理装置对该信号进行转换、处理，并将处理后的信号通过通讯输出端传送到监控子站，监控子站对数据进行集中处理，然后转发到调度主站，以便于调度主站进行调控。

电流互感器和自动化处理装置为多数对一进行数据传输，一个自动化处理装置可以连接多个电流互感器，并对多个电流互感器所采集的数据进行处理，而之后自动化处理装置再集中到监控子站，最后再传送到调度主站，避免了大量的采集器直接与监控子站或者调度主站进行一对一传输，建立了一种放射式高速传送通道，实现方便、施工简单。为了防止自动化处理装置在电缆沟中，被其恶劣环境所影响，将自动化处理装置安装在防护控制箱中，该防护控制箱对安装在其中的电子器件可以起到防潮防腐的功用。

本装置充分利用现有的调度主站，即调度自动化主站系统的通讯通道和后台监控系统，将采集的数据接入调度自动化主站系统后，能够和调度自动化系统原已采集的电缆线路电流、电压、温度信号进行汇总比对，有利于数据的共享，提高了环流数据的使用效率，也提高了环流反应电缆状态的正确性。另外由于不用单独设立后台监控系统和部分通讯通道，可以避免重复建设，节约成本，也优化了电力自动化系统的网络结构。

本实用新型可以进一步具体为：

电流互感器包括有测量部件和采集部件，测量部件的输出端与采集部件输入端连接。

测量部件用于测量护层环流；采集部件用于电流信号的采集并传送给自动化处理装置。

自动化处理装置包括有模数转换装置、信号处理装置和调制解调器，并依序电连接。

模数转换装置将电流互感器所采集的信号转换成数字信号，通过信号处理装置处理后，由调制解调器处理成线路相应的载波信号，然后经由通讯接口传送给监控子站。

调制解调器或者是一种电力调制解调器，或者是一种光纤调制解调器。

从自动化处理装置到监控子站之间可以采用两种高速传输线路：一种是电力线，采用电力载波信号进行传送，这样可以利用电力电缆本身进行数据传输，无需敷设新的线路，较为方便；另一种是光纤，光纤通讯是目前电力系统自动化通讯网络中可靠性最高的一种，且无运行成本，是目前的最佳选择。

本实用新型还可以进一步具体为：

自动化处理装置所用的PCB板表面具有一层三防漆。

这样可以增加设备的防潮防腐性能。

防护控制箱中安装有一套温度控制仪以及电加热装置，温度控制仪的触发控制端与电加热装置连接。

当温度控制仪检测到箱体内的温度低于设定温度时，便触发电加热装置，电加热装置被触发并启动加热，使箱体内温度升高，温度控制仪跟踪升高的温度，达到设定值后，触发电加热装置，使其停止加热。这样可以有效防止因外界温度的变化而导致控制箱内形成凝露，进一步保障设备的运行环境，确保设备的安全运行。

综上所述，本实用新型的优点在于，提供一种110kV及以上电缆护层环流在线监测装置，该装置采用一个自动化处理装置对应多个电流互感器的方案，采集电缆沟中电缆金属护套接地端的环流数据，进行处理后，传送到监控子站，最后送达调度主站，实现了无需人员到现场进行检测的在线环流监测效果，操作方便，安全。同时，该装置还采用了防护控制箱，对安装在其中的电子器件可以起到防潮防腐的功用。

附图说明

图1所示为本实用新型最佳实施例所述的110kV及以上电缆护层环流在线监测装置的电路结构示意图。

下面根据实施例进一步描述本实用新型。

具体实施方式

最佳实施例：

参照附图1，110kV及以上电缆护层环流在线监测装置，包括作为间隔层设备的复数个电流互感器(CT1-CTn)、作为通讯层设备的自动化处理装置(FTU)、以及作为主站层设备的监控子站和调度主站。电流互感器包括有负责测量环流的测量部件和负责采集数据的采集部件，可以采用型号为LDZK-10的开启式电流互感器作为测量部件，采用型号为IDS-C6的电流采集终端作为采集部件；自动化处理装置包括有依序电连接的模数转换装置、信号处理装置和调制解调器，其中模数转换装置和信号处理装置可以采用一种电力用馈线自动化终端(简称为FTU)来实现其功能，调制解调器为光纤调制解调器，也就是俗称的光猫。

FTU采用型号为IDS-MMI的通讯管理机，其用途和功能如下：

用途：连接间隔层设备和主站层设备，实现数据的交换和不同设备间通讯协议的转换，起到上传下达的功能。

功能：*管理机采用高档32位100MHZCPU，具有强大的通信和数据处理能力；

*管理机采用实时嵌入式操作系统，具有较好的系统稳定性；高效的实时多任务处理机制，保证突发时间的及时处理了采用容错技术，Watchdog技术，进一步增强系统可靠性和稳定性；

*管理机具有1个高速以太接口，2个RS232接口，可配置8个隔离型RS485接口，还可以选配CAN总线接口；

*可以同时连接多种通讯协议，如SPACOM协议、MODBUS协议等等新部颁扩展协议；

*通过管理机面板上的显示屏，可以对通讯报文、通讯系统工作状态进行监视，以便于及时发现系统的异常运行；

*管理机还可以设置用户管理功能，进行用户权限管理，口令更改等操作，保证系统操作的可靠性。

光猫采用型号为KEN-4D/4S、单模、壁挂式的光端机，其能够完成通讯通道的光电转换，实现光纤通讯的高速、可靠运行。

主站层设备利用现有的调度自动化系统，将本装置上传的数据接入调度实时数据库，并在监控界面中实时显示，在报警系统中嵌入异常告警：如：

利用图形或者表格等形式直观显示每个监测点采集的电流，方便运行人员的监视；

可以设定越限告警值，当采集到的环流值超过门槛值时，系统可以发出告警信号；

产生实时数据报表，包括告警信息和数据，并进行存储。

复数个电流互感器分别安装在电缆金属护套的各个接地端上，信号输出端分别连接到自动化处理装置的采集接收端，经由数模转换等处理后，通过光猫传送到监控子站和调度主站，自动化处理装置的数据也可以直接送达调度主站。

自动化处理装置安装在一防护控制箱中，自动化处理装置所用的PCB板表面具有一层三防漆，这样可以增加设备的防潮防腐性能。

防护控制箱中安装有一套温度控制仪以及电加热装置，可采用型号为KST-ABB的控制设备，温度控制仪的触发控制端与电加热装置连接。当温度控制仪检测到箱体内的温度低于设定温度时，便触发电加热装置，电加热装置被触发并启动加热，使箱体内温度升高，温度控制仪跟踪升高的温度，达到设定值后，触发电加热装置，使其停止加热。这样可以有效防止因外界温度的变化而导致控制箱内形成凝露，进一步保障设备的运行环境，确保设备的安全运行。

本实用新型未述部分与现有技术相同。

Claims (6)

1.110kV及以上电缆护层环流在线监测装置，其特征在于，包括有自动化处理装置、复数个电流互感器、监控子站以及调度主站，自动化处理装置的通讯输出端与监控子站的数据输入端连接，监控子站的通讯接口通过通讯通道与调度主站的通讯接口连接；复数个电流互感器分别安装在电缆金属护套的各个接地端上，信号输出端分别连接到自动化处理装置的采集接收端，其中自动化处理装置安装在一防护控制箱中。

2.根据权利要求1所述的110kV及以上电缆护层环流在线监测装置，其特征在于，电流互感器包括有测量部件和采集部件，测量部件的输出端与采集部件输入端连接。

3.根据权利要求1所述的110kV及以上电缆护层环流在线监测装置，其特征在于，自动化处理装置包括有模数转换装置、信号处理装置和调制解调器，并依序连接。

4.根据权利要求3所述的110kV及以上电缆护层环流在线监测装置，其特征在于，调制解调器或者是一种电力调制解调器，或者是一种光纤调制解调器。

5.根据权利要求1所述的110kV及以上电缆护层环流在线监测装置，其特征在于，自动化处理装置所用的PCB板表面具有一层三防漆。

6.根据权利要求1所述的110kV及以上电缆护层环流在线监测装置，其特征在于，防护控制箱中安装有一套温度控制仪以及电加热装置，温度控制仪的触发控制端与电加热装置连接。