高壓電纜接地電流在線監(jiān)測(cè)技術(shù)方案

1、武漢朗開電氣有限公司電力電纜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案電力電纜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案一、系統(tǒng)原理一、系統(tǒng)原理在正常情況下，電纜金屬護(hù)套因與纜芯交鏈存在一定的感應(yīng)電勢(shì)，在事故以及系統(tǒng)內(nèi)部過(guò)電壓或雷擊過(guò)電壓情況下，感應(yīng)電勢(shì)尤為嚴(yán)重。因此，電纜金屬護(hù)套必須正確接地，利用大地將電纜金屬護(hù)套限制在允許接地電位上。一、系統(tǒng)原理一、系統(tǒng)原理66KV以上電力電纜多為單芯電纜，敷設(shè)時(shí)若金屬護(hù)套兩端三相互聯(lián)后直接接地，則線芯通過(guò)電流時(shí)，由于導(dǎo)體電流的電磁感應(yīng)，在金屬護(hù)套上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓使得金屬護(hù)套上出現(xiàn)感應(yīng)環(huán)流。本系統(tǒng)采用了環(huán)流法原理，即：?jiǎn)涡倦娎|金屬護(hù)套在正常情況下（即一點(diǎn)接地），金屬護(hù)套上環(huán)流極小，主要是容性電流，而一旦金屬

2、護(hù)套出現(xiàn)多點(diǎn)接地與大地形成回路后，環(huán)流顯著增加，嚴(yán)重時(shí)可達(dá)主電流的90%以上。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)金屬護(hù)套環(huán)流及其變化量，即可實(shí)現(xiàn)單芯電纜金屬護(hù)套多點(diǎn)接地故障的在線監(jiān)測(cè)。一、系統(tǒng)原理一、系統(tǒng)原理本系統(tǒng)主要由電流測(cè)量模塊、電流傳感器、無(wú)線收發(fā)控制器、GSM/GPRS通訊模塊、電源模塊、計(jì)算機(jī)、通訊鏈路、客戶端軟件等軟硬件部分組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示：二、系統(tǒng)構(gòu)成二、系統(tǒng)構(gòu)成二、系統(tǒng)構(gòu)成二、系統(tǒng)構(gòu)成圖1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖二、系統(tǒng)構(gòu)成二、系統(tǒng)構(gòu)成二、系統(tǒng)構(gòu)成二、系統(tǒng)構(gòu)成二、系統(tǒng)構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)分為兩種：結(jié)構(gòu)分為兩種：1）地下電纜 此種情況電纜護(hù)套在接地井里面接地，設(shè)備安裝在接地井內(nèi)，直接在接地井里面取三相接地線電流信

3、號(hào)，通過(guò)RS485或GSM/GPRS信號(hào)向后臺(tái)傳輸數(shù)據(jù)。二、系統(tǒng)構(gòu)成二、系統(tǒng)構(gòu)成 2）地下電纜轉(zhuǎn)架空線 此種情況電纜在桿塔上接地，設(shè)備安裝在桿塔上，取三個(gè)單相接地線電流信號(hào)，分別通過(guò)三個(gè)GSM/GPRS模塊向后臺(tái)傳輸信號(hào)。二、系統(tǒng)構(gòu)成二、系統(tǒng)構(gòu)成三三、主要技術(shù)參數(shù)、主要技術(shù)參數(shù)3.1 3.1 電纜電纜護(hù)層綜合監(jiān)測(cè)護(hù)層綜合監(jiān)測(cè)主機(jī)主機(jī)運(yùn) 行 電 流 測(cè) 量：1路，100mA1000A（其他需定制）護(hù)層接地 電流測(cè)量：4路，100mA100A（其他需定制）測(cè) 量 精 度：1%測(cè) 量 周 期：5秒24小時(shí)可設(shè)置R S 4 8 5 接口：1路，波特率120019200bps可設(shè)主 機(jī) 防 護(hù) 等 級(jí)：

4、IP68（I型）/IP54（II型）電流互感器防護(hù)等級(jí)：IP68工 作 電 源： DC5.524V工 作 環(huán) 境 溫 度：-40+65工 作 環(huán) 境 濕 度：95%Rh三、主要技術(shù)參數(shù)3.2 3.2 溫度溫度振動(dòng)傳感器振動(dòng)傳感器溫 度 測(cè) 量 范 圍：-40+260溫 度 測(cè) 量 精 度： 1振 動(dòng) 測(cè) 量 范 圍： 3軸，-16g+16g振 動(dòng) 測(cè) 量 精 度： 1%防 護(hù) 等 級(jí)：IP68工 作 電 源： DC5.524V工 作 環(huán)境 溫度：-40+65工 作 環(huán)境 濕度：95%Rh三、主要技術(shù)參數(shù)3.3 3.3 感應(yīng)感應(yīng)取電電源取電電源最 大 一 次 電流:1000A最 小 啟 動(dòng) 電流

5、： 20A輸 出 電 壓：DC 5.5V輸 出 電 流： 1%耐 受 沖 擊 電流： 30kA 1s防 護(hù) 等 級(jí)：IP68工 作 電 源： DC5.524V工 作 環(huán)境 溫度：-40+65工 作 環(huán)境 濕度：95%Rh四、技術(shù)特點(diǎn)4.1 電流電流測(cè)量模塊測(cè)量模塊 電流測(cè)量模塊用于采集接地線中的電流信號(hào)再將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)路發(fā)送出去。采用了開合式電流互感器和交流電流傳感器大大地方便了現(xiàn)場(chǎng)安裝。裝置采用全封閉式結(jié)構(gòu)，有較好的防水防潮效果。4.2 數(shù)據(jù)采集單元數(shù)據(jù)采集單元功能： 采集和存儲(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)的電壓信號(hào)，供后臺(tái)系統(tǒng)調(diào)用。裝置采用全封閉式結(jié)構(gòu)，功耗小，發(fā)熱量低。有較好的防水、防潮效果，并

6、且使用壽命長(zhǎng)，故障率低。四、四、技術(shù)技術(shù)特點(diǎn)特點(diǎn)特點(diǎn)： 數(shù)據(jù)采集單元采用智能終端，具體功能如下：高性能，低功耗，含有WATCHDOG和FLASH的微處理器，使系統(tǒng)具有更強(qiáng)的抗干擾能力；既可通過(guò)串行接口（RS232或RS485）連接超短波電臺(tái)，又可采用GPRS/GSM短信方式；四四、技術(shù)技術(shù)特點(diǎn)特點(diǎn)支持現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)程設(shè)置功能，可動(dòng)態(tài)修改數(shù)據(jù)傳輸間隔時(shí)間；采用低功耗電源監(jiān)控技術(shù)，值守電流小于2mA。支持休眠喚醒工作方式；各外部接口均具有光偶和繼電器保護(hù)，最大限度降低外部雷電對(duì)數(shù)據(jù)采集單元設(shè)備的破壞；四、四、技術(shù)技術(shù)特點(diǎn)特點(diǎn)具有系統(tǒng)硬件復(fù)位功能和死機(jī)自動(dòng)復(fù)位功能；自主研發(fā)，具有高度的可擴(kuò)展和可升級(jí)特性，

7、可以根據(jù)不同用戶的不同需求定制特定功能的專有數(shù)據(jù)采集單元終端。四、四、技術(shù)技術(shù)特點(diǎn)特點(diǎn)技術(shù)指標(biāo)：運(yùn)行電流測(cè)量：運(yùn)行電流測(cè)量：1路，100mA1000A（其他需定制）。接地電流測(cè)量接地電流測(cè)量：4路，100mA100A（其他需定制）測(cè)量精度：測(cè)量精度：1%測(cè)量周期測(cè)量周期：5秒24小時(shí)可設(shè)置四、四、技術(shù)技術(shù)特點(diǎn)特點(diǎn)4.3 GSM/GPRS通訊模塊通訊模塊1）功能特點(diǎn)： GSM/GPRS通訊模塊將接受到的數(shù)據(jù)通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)送往目標(biāo)計(jì)算機(jī)。寬電源范圍，DC5.5-24V，通過(guò)RS-232或者RS-485或者TTL電平即可實(shí)現(xiàn)電話或者短信或者上網(wǎng)等服務(wù)。此外GSM模塊還可以根據(jù)外界設(shè)置定時(shí)檢測(cè)是否處于通

8、訊狀態(tài)。如果長(zhǎng)時(shí)間停止通訊，設(shè)備將重新復(fù)位連接。四、四、技術(shù)技術(shù)特點(diǎn)特點(diǎn) 產(chǎn)品體積小巧，設(shè)計(jì)時(shí)可以直接連接標(biāo)準(zhǔn)串口線(連接 PC機(jī)標(biāo)準(zhǔn)DB9串口時(shí)，請(qǐng)使用直通線)和標(biāo)準(zhǔn)電源插頭(2.1mm芯)。 We-T01D外形尺寸為73*55*19mm，重量200g。2）擴(kuò)展性強(qiáng)：GSM/GPRS通訊模塊擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)傳輸功能，用戶可將上位機(jī)與We-T01D構(gòu)成一套完整的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，而不需要其他的設(shè)備。四、四、技術(shù)技術(shù)特點(diǎn)特點(diǎn)3）抗干擾性：外殼采用鋁合金，堅(jiān)固耐用，可以有效地抵御各種惡劣環(huán)境；抗強(qiáng)電磁干擾，并且高溫散熱能力極強(qiáng)；加上性能優(yōu)異的電源電路，可以最大限度地保證在變電站設(shè)備監(jiān)控、工廠車間設(shè)備監(jiān)控

9、等環(huán)境中正常使用。四、四、技術(shù)技術(shù)特點(diǎn)特點(diǎn)4）外界環(huán)境指標(biāo)：工作溫度：-4065 濕度范圍：95%Rh 可在強(qiáng)電強(qiáng)磁環(huán)境(例如變電站等)下正常工作。四、四、技術(shù)技術(shù)特點(diǎn)特點(diǎn)4.4 4.4 高壓高壓感應(yīng)取電模塊感應(yīng)取電模塊 高壓感應(yīng)取電裝置是一種利用高壓輸電線路電流獲取電能的新型感應(yīng)取電裝置。本裝置將輸電導(dǎo)線周圍的電磁能量轉(zhuǎn)化為電能，為安裝在附近的電氣設(shè)備提供穩(wěn)定的電源。四、四、技術(shù)技術(shù)特點(diǎn)特點(diǎn)全封閉式外殼，防水防潮，耐高溫，能適應(yīng)戶外各種惡劣天氣；內(nèi)部電路模塊化設(shè)計(jì)，并有完善的保護(hù)電路，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)；體積小，安裝方便，接線簡(jiǎn)單；四、四、技術(shù)技術(shù)特點(diǎn)特點(diǎn)可配備大容量鋰電池組，即使高壓輸電導(dǎo)線停電，也能保證較長(zhǎng)時(shí)間的不間斷供電；輸出功率大，電壓穩(wěn)定。四、四、技術(shù)技