电力隧道在线式高压电缆护层环流故障录波系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电力隧道在线式高压电缆护层环流故障录波系统，其特征是，它由监控平台、监控主机、电流采集器和电流互感器组成；其中，监控平台和监控主机互相连接，监控主机和电流采集器互相连接，电流互感器和电流采集器连接；所述监控主机至少与一个电流录波采集器连接；所述电流采集器与电缆上至少一个电流互感器连接。电力隧道在线式高压电缆护层环流故障录波系统通过对电缆线路护层环流突变进行数据录波实时展示，根据运行数据的积累，结合相关因素建立的电缆运行状态分析诊断模型，实现故障原因分析、定位故障段，为线路抢修和前期预警提供技术条件。本系统针对性强，可靠性好，系统功能完善。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及 一种电缆护层环流故障录波系统，尤其涉及一种电力隧道在线式高压电缆护层环流故障录波系统。
技术介绍
随着经济持续增长、城市电网迅猛发展以及现代城市对电流采集器供电可靠性、环境美化的要求，现代化的城市建设对电力输送提出了更高的要求，随着电力事业的不断发展，城市架空线路送电正在被地下高压电缆所取代，因此地下高压电缆的数量正急剧上升。电缆具有运行维护工作量小、不占空间走廊等优点，但也有查找故障速度慢，检修周期长等不足。电缆在运行时，电缆护层绝缘发生故障，造成多点接地，会产生护层循环电流，影响电缆的载流能力，严重时使电缆严重发热而烧毁；对其高压电缆线路护层环流实施在线监测，可以及时发现电缆护层绝缘故障，并可以监测电缆铜屏蔽、接地箱及引线被盗。电力隧道高压电缆护层环流有运行静态和超限故障两种状态，运行静态是指高压电缆正常运行时允许一定限值内的护层感应电流存在，此电流一般受接地方式、接地良好程度、线芯负荷大小、绝缘老化程度等因素影响，允许的范围一般在百安以内，属常态运行监测范围，常态运行状况的护层接地电流监测系统已经实现。除上述正常运行态以外，由于电缆接头老化、绝缘层受损、短路击穿、雷电散流和环流发热等原因，会造成电缆护层电流的瞬间增大，导致跳闸停电，甚至还有可能引发火灾；对于这种护层电流突变的情况，现有的常态电流监测是无法做到准确有效采集，因为单凭运行静态电流监测是无法做到故障时瞬态电流的捕捉，也就无法实现对故障时瞬态超限电流的及时响应。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决上述问题，针对隧道电缆在线运行时，由于电缆接头老化、绝缘层受损、短路击穿、雷电散流和环流发热等原因引起护层环流的瞬变、突变进行监测，提供一种电力隧道在线式高压电缆护层环流故障录波系统，它通过捕捉护层环流的突变信号，录制突变前、突变中和突变后的电流波形，分析故障原因、定位故障段，具有针对性强，可靠性好，系统功能完善优点。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案一种电力隧道在线式高压电缆护层环流故障录波系统，它由监控平台、监控主机、电流采集器和电流互感器组成。电力隧道在线式高压电缆护层环流故障录波系统利用在电缆上设置的电流互感器对护层超限电流的瞬变、突变进行采集，通过与电流互感器连接的电流采集器将所采集的数据上传至监控主机；监控主机将收到的数据以TCP/IP以太网接口的方式传输到监控平台；监控平台中所设有的服务器实时对采集到的超限电流的瞬变、突变数据进行分析比较判断，若产生超限电流，将进行故障原因的分析、定位故障段，为线路抢修和前期预警提供数据依据。所述监控平台为Real-time实时监控平台。Real-time实时监控平台支持多种常用设备的接入，能够快速对所监控的设备进行控制与数据响应，且拥有开放式的架构，便于扩展功能及第三方平台的接入。该平台能够根据用户的需求进行模块的增减，满足用户不同层次的需求。所述监控平台包括应用服务器，应用服务器分别与资源管理服务器，前端采集服务器，监控管理服务器，语音处理服务器，短信处理服务器和数据分析服务器连接。所述应用服务器能够接受多个模块的注册申请，然后为这些模块提供采集数据、上报数据、数据分析、数据整合等多种功能。所述监控管理服务器是展现给用户的显示平台，分为B/S、C/S两种形式，通过使用浏览器与客户端软件的形式为用户提供直观的数据、图表、仿真GIS地图展示界面，并响应用户对于监控设备的控制操作所述前端控制服务器至少与一台监控主机连接，监控主机至少与一个电流录波采集器连接。所述监控主机采用热插拔式积木结构设计，采用标准6U机箱封装，7U机架式安装在设备机柜上，方便标准机柜内安装和维护。所述监控主机包括电源转换及通信脉冲产生插板，数据采集及通信插板，串口通信插板，底板，所述电源转换及通信脉冲产生插板，数据采集及通信插板，串口通信插板与底板连接。所述监控主机具备全工模式和半工模式两种工作模式，用户可根据实际需求选用，以求达到最佳使用要求和经济成本。当处于半工工作模式时，若主用数据采集及通信插板故障，可切换到备用数据采集及通信插板，增强了工作的稳定性和可靠性，故障时可不断电维护，方便可靠。所述监控主机采用白发蓝LED对其功能、运行及故障进行明确指示，方便查看运行状况和故障排除等。所述数据采集及通信插板最多支持插接数据采集及通信插板8块，每块插板具备8个通信端口，最大具备64通信端口。所述每个通信端口挂载I 16个电流采集器。所述监控主机和电流采集器之间的通信距离是OKM 10KM。所述电流采集器与电缆上设置的至少一个电流互感器连接，电流采集器对高压电缆护层电流进行在线监测，所测护层环流范围值为O 5000A ;突变录波门限可由监控平台设定，设定范围O 5000A，监控平台和电流录波终端保存录波门槛设定值;AD采样频率IK 200K ;录波时长20ms IOs ;存储事件波形个数I 50个。所述电流采集器采用高集成度及超低功耗设计，由前端信号调理模块，AD转换模块、电源和通信模块、嵌入式处理单元、数据存储单元组成，将护层电流互感器就近安装于环路接地线，进行信号采集、转换和预处理；可对电流突变进行录波和静态电流精确采集，然后将数据上传给监控主机。所述电流采集器采用壁挂式外壳结构设计，防护等级达到IP68标准，防爆标志为Ex d IIBT6Gb ;可以外接8个电流互感器。所述电流互感器主要作用是用于耦合护层环流所产生的工频信号以及电流突变引起的中低频信号。监测电流范围O 5000A，绝缘阻抗大于100M欧。本技术的有益效果电力隧道在线式高压电缆护层环流故障录波系统通过对电缆线路护层环流突变进行数据录波实时展示，根据运行数据的积累，结合电缆线路模型、接地箱保护器动作次数及性能差异、电缆及接头老化程度、接地系统是否良好、土壤电阻率差异、雷击散流、温度季节及其它相关因素建立电缆运行状态分析诊断模型，实现故障原因分析、定位故障段，为线路抢修和前期预警提供技术条件。本系统针对性强，可靠性好，系统功能完善。附图说明图I为电力隧道在线式高压电缆护层电流故障录波系统示意图；图2为Real-time实时监控平台示意图； 图3为监控主机组成结构示意图；图4为电流采集器组成示意图；图5为电流采集器和电流互感器连接示意图。其中，I.监控平台，2.监控主机，3.电流采集器，4.应用服务器，5.资源管理服务器，6.前端控制服务器，7.监控管理服务器，8.语音处理服务器，9.短信处理服务器，10.数据分析服务器，11.底板，12.电源转换及通信脉冲产生插板，13.数据采集及通信插板，14.串口通信插板，15.电源和通信模块，16.前端信号调理模块，17. AD转换模块，18.嵌入式处理单元，19.数据存储单元，20.电流互感器。具体实施方式以下结合附图与实施例对本技术作进一步说明。如图1，地下高压电缆护层超限电流监测系统，它包含监控平台1，监控平台I为Real-time监控平台，还包括与Real-time监控平台依次连接的监控主机2和电流采集器3。如图2，Real-time实时监控平台，它包括应用服务器4，应用服务器4分别与资源管理服务器5，前端控制服务器6，监控管理服务器7，语音处理服务器8，短信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力隧道在线式高压电缆护层环流故障录波系统，其特征是，它由监控平台、监控主机、电流采集器和电流互感器组成；其中，监控平台和监控主机互相连接，监控主机和电流采集器互相连接，电流互感器和电流采集器连接；所述监控主机至少与一个电流录波采集器连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张明广，马宝国，付怀珍，杨震威，
申请(专利权)人：山东康威通信技术股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：