電纜絕緣在線監(jiān)測及故障定位系統(tǒng)

1、LANRVe上海藍瑞電氣有限公司CIM-II電纜絕緣監(jiān)測及故障定位系統(tǒng)目錄一、概述1.二、裝置介紹.1.1、工作原理1.2、功能介紹2.3、優(yōu)勢介紹3.4、技術(shù)指標(biāo)4.5、配置介紹4.一、概述電線電纜是最常用的電力設(shè)備，同時也是出現(xiàn)絕緣故障概率最高的設(shè)備，由于電纜絕緣損壞直接導(dǎo)致線路相間短路、單相接地等重大事故，嚴重影響供電可靠性。當(dāng)電纜發(fā)生故障時，人工尋找故障點比較困難。因此，對電纜絕緣狀態(tài)進行在線監(jiān)測及故障定位意義重大。CIM-II電纜絕緣監(jiān)測及故障定位系統(tǒng)是上海藍瑞電氣有限公司依托上海交通大學(xué)聯(lián)合研制的，該系統(tǒng)由電纜絕緣在線監(jiān)測裝置和電纜故障智能測試儀組成。電纜絕緣在線監(jiān)測裝置以改進的介

2、損因數(shù)法+直流分量法為主，對電纜的絕緣情況給出預(yù)警，以便及時更換電纜，當(dāng)電纜線路發(fā)生故障時，裝置可在線辨識故障支路。確定故障支路后，再通過電纜故障測試儀離線方式下精確定位故障點。二、裝置介紹1、工作原理1.1 電纜絕緣在線監(jiān)測裝置（圖1）根據(jù)國內(nèi)外大量研究表明，電纜的絕緣老化過程是一個漸變的過程，通過繪制電纜介質(zhì)因數(shù)的歷序信號頻譜分析方法分別計算史變化曲線，可以看出電纜絕緣老化趨勢。其基本方法是直接測量電纜即套接地電流和電纜對地耶壓，通過數(shù)出電纜的容性阻抗和阻性阻抗力才,以改進的介損囚數(shù)出宛分量法分析絕緣狀況，對于絕緣老化超限報警，絕緣故障線路選擇。監(jiān)測的準(zhǔn)確性，裝置采用了以輕正常時容性電流沅

3、大于差和阻抗變化斜率圖1.性電流.忻以測量精度要求高.為保證對象的方:亳纜絕緣在線監(jiān)測裝置案映圖去，可有效屏蔽測量誤1.2 電纜故障智能測試f電纜故障智能測試儀采用時域反射法，它可包開路、短路、接地、低阻故障、高阻閃絡(luò)、泄漏性故障以及電纜長度、埋地深度及走向。時域反射法故障點定位圖+圖2.電運行電纜的尋徑及識別纜故障智能測試儀示意圖2、功能介紹2.1電纜絕緣在線監(jiān)測裝置1）實時在線測量對電纜護套接地電流和相電壓實時測量，通過數(shù)字信號頻譜分析方法分別計算出電纜的容性阻抗和阻性阻抗。以長期測量計算的平均值作為基準(zhǔn)值，設(shè)定預(yù)警閥值，實時測量結(jié)果與基準(zhǔn)值相比較，得出相對偏差，以該偏差與預(yù)警閥值比較。2

4、）絕緣故障預(yù)警當(dāng)絕緣老化程度超過設(shè)定預(yù)警閥值時，裝置給出預(yù)警；根據(jù)電纜絕緣變化趨勢曲線的當(dāng)前斜率，裝置給出預(yù)警。實時監(jiān)測電纜瞬間接地現(xiàn)象，統(tǒng)計分析電纜瞬間接地概率，給出預(yù)警。根據(jù)裝置預(yù)警，及時檢修和更換電纜，避免因電纜絕緣老化帶來的突發(fā)事故；3）故障線路選擇當(dāng)發(fā)生短路、接地等穩(wěn)定性故障時，裝置能準(zhǔn)確選線。4）通訊控制器有RS-232、RS-422、RS-485串行接口、以太網(wǎng)口，支持多種電力通訊規(guī)約，可作為一個子站接入各種綜合自動化系統(tǒng)。2.2電纜故障智能測試儀可測試開路、短路、接地、低阻故障、高阻閃絡(luò)、泄漏性故障，測試步驟如下：a）主機測試電纜故障點大致距離。b）路徑儀測試停電電纜地下走向。

5、c）在前兩步的基礎(chǔ)上對故障電纜加高壓脈沖信號，用定位儀精確定位故障點。3、優(yōu)勢介紹電纜絕緣在線監(jiān)測裝置1）高性能采用高端32位150MHzDSP（數(shù)字信號處理）技術(shù)，具有強大的高速運算能力，支持144路信號的實時錄波，每路信號采樣率5kB/s。2）高精度采用16位高速A/D轉(zhuǎn)換芯片，數(shù)據(jù)采集速度快、精度高；裝置電流輸入精度0.1%,能對泄露電流進行真實錄波。3）高可靠性采用雙CPU計，人機界面和檢測診斷邏輯分屬上下位機，互相監(jiān)測，互不影響；采用歐式標(biāo)準(zhǔn)插框結(jié)構(gòu)，強弱電隔離、硬件看門狗、光電隔離和無觸點設(shè)計，確保系統(tǒng)安全可靠。4）大容量最大可支持4臺裝置，每臺裝置最大36條單芯或三芯電纜；可記憶

6、2年的數(shù)據(jù)，每次錄波時間5分鐘、15分鐘、30分鐘、60分鐘可選。5）友好的人機界面“8.4寸”彩色液晶顯示屏，多級菜單人機交互界面，操作簡捷，使用方便；運行界面結(jié)構(gòu)清晰，波形一目了然；支持歷史數(shù)據(jù)的查詢和分析，支持錄波數(shù)據(jù)的波形顯示。6）完善的自檢能力能夠在線進行裝置自檢從而確認裝置運行狀態(tài)。7）靈活的通訊方式控制器有RS-232、RS-422、RS-485串行接口及通訊組件，可作為一個子站接入各種綜合自動化系統(tǒng)。8）平滑升級監(jiān)控單元和一臺或多臺控制單元之間采用CAN總線通信方式進行連接，完全支持控制系統(tǒng)的平滑升級3.2電纜故障智能測試儀精確度高、范圍廣檢測故障成功率、測試精度及測試方便程度

7、優(yōu)于國內(nèi)任何一種檢測設(shè)備。可測35KV以下等級所有電纜的高、低阻故障。無測試盲區(qū)2）友好人機界面具有方便用戶的軟件和全中文菜單，按鍵定義簡單明了。8寸彩色液晶觸摸屏作為顯示終端，儀器具有強大的數(shù)據(jù)處理能力和友好的顯示界面。3）具有計算機通訊接口，可方便將數(shù)據(jù)及圖形保存在計算機內(nèi)。4）內(nèi)置電源，可在無電源環(huán)境測試電纜的開路及低阻短路故障。4、技術(shù)指標(biāo)電纜絕緣在線監(jiān)測裝置1）適用中、高各電壓等級；監(jiān)測支路：1180路；3）波形記錄：2年錄波數(shù)據(jù)；4）電壓測量精度：0.1%（相對引用誤差）；5）電流測量精度：0.1%（相對引用誤差）；通訊接口：RS232、RS422RS485以太網(wǎng)口；支持多種電力通

8、訊規(guī)約；PT輸入：額定電壓100V,功耗：W0.5VA;工作電源：AC220V+10%50Hz或DC220Vt10%DC110Vt10%電源容量：118W。電纜故障智能測試儀1）測試方法：低壓脈沖法、高壓閃絡(luò)法；2）沖擊高壓：低于35KV電力電纜；數(shù)據(jù)采樣速率：100MHz50MHz、25MHz12.5MHz;測試距離：30Kmi5）讀數(shù)分辨率：小于1m6）系統(tǒng)測試精度：小于50cm；7）測試電纜脈寬設(shè)有：“0.05”、“0.1”、“0.2”、“0.5”、“1”、“2”、“8”微秒；8）具有測試波形儲存功能：能將現(xiàn)場測試到的波形按規(guī)定順序方便地儲存于儀器內(nèi)，供隨時調(diào)用觀察。可以儲存大量的現(xiàn)場測

9、試波形；9）能將測得的故障點波形與好相的全長開路波形同時顯示在屏幕上進行同屏對比和疊加對比，可自動判斷故障距離；10）內(nèi)置電源：充滿電后儀器可連續(xù)工作3小時以上，亦可外接交流電源工作；11）工作條件：溫度-10C+45C,相對濕度90%。5、配置介紹電纜絕緣在線監(jiān)測裝置電纜絕緣監(jiān)測裝置由監(jiān)控單元（上位機）、控制器單元（下位機）以及終端采集器組成；上位機和下位機通過CAN總線連接，上下位機和終端采集器的功能如下：1）監(jiān)控單元（上位機）規(guī)格：機身為標(biāo)準(zhǔn)19"X4U機箱（詳見圖1）。配置：前板配有8.4"TFT-LCD屏幕顯示、功能按鍵、USES、告警指示及電源指示燈；后板配有網(wǎng)

10、口、串口、VG解通訊端口；監(jiān)控單元內(nèi)置的主板、硬盤及電源采用適用于工業(yè)環(huán)境的設(shè)計，低功耗，可靠性高。功能：人機界面交互、錄波數(shù)據(jù)存儲管理、綜合自動化系統(tǒng)通信等。圖2.監(jiān)控單元（上位機）2）控制單元（下位機）規(guī)格：機身為標(biāo)準(zhǔn)19"X4U機箱（詳見圖2）。配置：本裝置由底板、DS莊板、母段調(diào)理板、絕緣監(jiān)測板、電源板等組成；前板配有各母段運行指示燈、各母段故障指示燈及電源指示燈；板卡采用插拔式即插即用型設(shè)計，整套設(shè)備集中、緊湊、密封性好、擴展性強、便于維護;控制器單元具有看門狗電路，確保裝置連續(xù)穩(wěn)定運行。功能：信號采集等。圖3.控制單元（下位機）3）終端采集器以高精度霍爾傳感器為核心部件，采集電纜護套接地電流。電纜故障智能測試儀全套設(shè)備包括：測距主機一臺、路徑儀一套、定點儀一套、電流取樣盒一個、球間隙一個、組合接地線一組，放電棒一根等。1）故障測距單元：智能測距主機采用了8寸彩色液晶觸摸屏，操作簡單，波形易判讀。同時測距系統(tǒng)可自動定位故障點距離，故障測距簡單而輕松。2）尋蹤及識別單元：智能路徑儀路徑尋測采用了全數(shù)字電磁感應(yīng)技術(shù)，可輕