CN204214974U - 高压电力电缆终端在线监测装置 - Google Patents

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路杰
董潇涛
张平
周毅
夏博
李冠群
赵世坡
孙宁
任志强
艾晨光
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WUHAN HUICE ELECTRIC POWER TECHNOLOGY Co Ltd
ZHANGJIAKOU POWER SUPPLY COMPANY STATE GRID JIBEI ELECTRIC POWER Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
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WUHAN HUICE ELECTRIC POWER TECHNOLOGY Co Ltd
ZHANGJIAKOU POWER SUPPLY COMPANY STATE GRID JIBEI ELECTRIC POWER Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
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Abstract

本实用新型涉及高压电力电缆终端在线监测装置,监测装置包括分别设置在电力电缆上的温度监测单元、局部放电监测单元、接地电流监测单元和监测主机,所述温度监测单元、局部放电监测单元和接地电流监测单元与所述监测主机电力连接。该监测装置能够实现变电站内电力电缆终端的自动监测和遥测,可大大的减少由于电力电缆终端故障引起的停电。

Description

高压电力电缆终端在线监测装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及高压电力电缆终端在线监测装置。
背景技术
[0002]目前在我国,电力电缆的维修方式正在向状态检修方向发展,而在线监测和故障诊断技术则是状态检修的重要依据,同时也是提高电力电缆运行可靠性的基础。
[0003] 所谓的电力电缆在线监测是指电缆在不停电、不脱离系统的运行状态下,利用技术手段对设备绝缘等状况进行自动、连续的或定时的绝缘特性检测和监督,目的是为了了解和掌握被监测设备是否处于正常运行状态,以便确定该设备是否需要检修,如何检修。
[0004] 现有对电力电缆进行在线监测的方法很多,主要有在线监测温度法、叠加低频法、脉冲电流法、接地线电流法、直流分量法、局部放电在线监测法、行波监测法等多种方法,但是在应用在电缆上的往往都是单一的监测,起不到全面监测电力电缆。
[0005] 电力电缆在正常环境中的寿命为20-30年。然而由于电力电缆的制造工艺、产品质量、安装运行环境,以及电缆敷设在电缆沟或直接埋于地下,敷设环境与使用状态会极大的影响电缆的寿命。长期同土壤、水分、潮气接触,绝缘易受到腐蚀渗透,再加上电缆制造或安装时的局部缺陷,都有可能使得电缆在运行中出现故障,甚至导致电缆本身或其附件的击穿,一旦出现电缆击穿事故,小则引起用户长时间停电,严重时整个社会进入瘫痪状态。如果故障得不到及时排除,将会造成严重的经济损失和社会影响。
发明内容
[0006] 针对以上现有技术的不足,本实用新型提供一种高压电力电缆终端在线监测装置。
[0007] 本实用新型的目的通过以下技术方案来实现:
[0008] 高压电力电缆终端在线监测装置,监测装置包括分别设置在电力电缆上的温度监测单元、局部放电监测单元、接地电流监测单元和监测主机,所述温度监测单元、局部放电监测单元和接地电流监测单元与所述监测主机电力连接。
[0009] 所述温度监测单元包括设置在电力电缆上的温度传感器。所述局部放电监测单元包括依次电连接的局放传感器,低功耗处理器和检波电路。
[0010] 所述接地电流监测单元包括设置在电力电缆上的电流传感器。
[0011] 本实用新型的优点在于:
[0012] 能够实现变电站内电力电缆终端的自动监测和遥测,可大大的减少由于电力电缆终端故障引起的停电。
[0013] 1.实现在“任何时间、任何地点”了解电力电缆设备的运行状态。
[0014] 2.实时监测电力电缆在运行过程中的温度情况、局部放电情况和接地电流情况,及时对电力电缆终端设备绝缘异常状态和放电性故障做出预警,为电力电缆正常运行提供必要的指导数据,提高电力电缆设备运行的可靠性、安全性和有效性,为我公司增加效益。
[0015] 3.建立缺陷特征数据库,为电缆设备的状态检修提供有用的工具。
[0016] 4.利用长期的测量结果建立的数据库,将来对电力电缆设备在何时退出运行提供有力依据。
附图说明
[0017] 图1:本实用新型结构原理图。
具体实施方式
[0018] 高压电力电缆终端综合在线监测装置主要分为温度监测单元、局部放电监测单元和接地电流监测单元三个部分。
[0019] 温度监测单元、局部放电监测单元和接地电流监测单元分别将各单元采集到的数据上传至数据处理装置,数据处理装置再将各部分数据进行分析整合,上传至监测主机,监测主机内的监测软件将收到的数据进行分析,显示等。
[0020] 1、温度监测单元:电缆接头绝缘不良以及局部放电、高压泄漏等原因,初始都表现为温度升高,即异常发热。抓住温度变化这一主要矛盾,通过对温度的监测从而预知防止事故的发生是预防电力设备安全事故行之有效的方法,变电站的运行电缆均采用红外测温,测试人员到设备附近用红外测试设备对准某点进行测温、记录,然后分析。由于采用非接触测试,具有精度差、受气候影响、浪费人力、不能实时监测及时发现问题等缺点。在线测温系统采用无线传感器技术,实现对运行电缆温度进行实时在线监测,并可与电力自动化系统连接,实现在中心监控室内就可以监视设备的运行温度状态,同时对环境温度进行监测对比,发现异常立即报警,及时消除事故隐患。
[0021] 2、局部放电监测单元:局部放电的测量是以局部放电所产生的各种现象为依据,通过能表述该现象的物理量来表征局部放电的状态。局部放电的过程除了伴随着电荷的转移和电能的损耗之外,还会产生电磁辐射、超声波、发光、发热以及出现新的生成物等。在线监测运行电缆的局部放电情况是通过检测到的运行电缆视在放电量的大小,根据阈值诊断法来判断电缆接头的绝缘状况,或是通过工业控制计算机(下位机)分析局部放电脉冲信号的频谱图来判断故障模式。并且通过采集局部放电的时域波形来对电缆接头的绝缘状况进行分析。
[0022] 3、接地电流监测单元电缆主绝缘在运行过程中将流过一定的电容电流,在老化过程中其电容量将呈增加趋势,接地线电流也将增大,通过在线监测单相电力电缆的接地电容或三相电力电缆的接地不平衡电流,即可实时监测电缆的运行状态,防止电缆绝缘事故的发生。这样就可以利用系统设备在线监测接地线电流来综合评估电缆绝缘老化状况。
[0023] 下面结合图1来说明在线监测装置。
[0024] 电缆接头温度监测单元①设置在电力电缆上,一组电缆接头安装有一组温度传感器,一个数据接收装置可采集附近100米多个测温点发送的数据,接收器和监控主机安装在远离高压电缆的地方,与高压侧无任何电气连接,安全经济。无线测温传感器采用低功耗监测技术,电池使用寿命可达5年。利用数字芯片采用接触式测温,测温准确迅速。
[0025] 接头局部放电监测单元②采用高灵敏局放传感器,高性能低功耗处理器效检波电路,实现低功耗高速采样,存储。装置结构紧凑,拆卸安装方便,不需要停电,方便对高压电缆进行长期监测。
[0026] 局放传感器通过探头夹具固定在高压电缆接头处,在不破坏原有电气连接的基础上,使传感器与高压电缆接头直接有良好接触,减少外部干扰信号对监测设备影响。
[0027] 接地电流监测单元③通过安装在电缆接头接地引出线上的电流传感器,来获取接地线上电流的大小;每相接头需安装1只电流传感器。每个接地电流数据采集装置可接入3个接地电流传感器信号,接地电流数据采集装置安放于每组接头旁的现场采集箱内,对三相接地电流传感器的信号进行采集分析,并将数据结果上传至监控主机。
[0028] 高压电力电缆已开始广泛应用,而电缆的故障多发于电缆的终端接头处。电缆终端又多处于不便于巡检之处,该项目是实现对电力电缆终端的适时监测,并对监测数据进行处理和诊断,确定电缆及电缆终端的运行状态。
[0029] 通过研制温度监测、局部放电监测和接地电流监测三位一体的在线监测装置来实现对电缆终端全方位的适时监测。
[0030] 应当理解,以上借助优选实施例对本发明的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本发明说明书的基础上可以对各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.高压电力电缆终端在线监测装置,其特征在于,监测装置包括分别设置在电力电缆上的温度监测单元、局部放电监测单元、接地电流监测单元和监测主机,所述温度监测单元、局部放电监测单元和接地电流监测单元与所述监测主机电力连接。
2.根据权利要求1所述的高压电力电缆终端在线监测装置,其特征在于,所述温度监测单元包括设置在电力电缆上的温度传感器。
3.根据权利要求1所述的高压电力电缆终端在线监测装置,其特征在于,所述局部放电监测单元包括依次电连接的局放传感器,低功耗处理器和检波电路。
4.根据权利要求1所述的高压电力电缆终端在线监测装置,其特征在于,所述接地电流监测单元包括设置在电力电缆上的电流传感器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105044579A (zh) * 2015-06-05 2015-11-11 北京兴迪仪器有限责任公司 分布式局部放电的测量方法
CN111478264A (zh) * 2020-04-28 2020-07-31 国家电网有限公司 一种远程监测电缆终端状态的刚性支撑平台

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