一种电力电缆在线监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电力电缆在线监测系统，包括PCI数据采集卡阵列、监测预警服务器、微信号处理测量单元，所述微信号处理测量单元通过CAN总线方式连接PCI数据采集卡阵列，所述PCI数据采集卡阵列连接监测预警服务器，其控制方法包括：a、采用工频法微信号处理测量单元计算出电缆的绝缘值、电容量、阻性电流、容性电流、温度等参数，将参数数据通过CAN总线传送到监测预警服务器；b、监测预警服务器分析数据，判断电缆的绝缘性状况，并对故障点进行判定。本发明专利技术可以实时监测电缆的运行状况，PCI数据采集阵列的设计需要增加对更多电缆进行监测时，直接扩展PCI数据采集卡即可达到目的，通过分析测得数据判定故障的发生地点。

【技术实现步骤摘要】
一种电力电缆在线监测系统
本专利技术涉及一种电力电缆在线监测系统。
技术介绍
电气设备的在线监测技术在近些年来已经得到突飞猛进的发展，尤其是微信号的采集、运行可靠性等方面都得到很大程度的提高，在线监测(状态监测)可对各电气设备实现实时监控，通过各电气设备故障前各电气量的测量分析实现设备选择性的检修，使社会经济损失降至最低，容性设备在线监测作为在线监测系统中的一部分，已越来越受到人们的关注，尤其是容性设备介质损耗的在线测量。目前电力电缆绝缘监测方法主要有直流分量法、局部放电法、低频叠加法和工频法等，其中工频法在这些方法中是一种相对实用的方法。以往在使用工频法对容性设备进行测量时，都是通过对电压、电流进行相位测量，这种方法的弊端是当电网中含有一定程度的谐波分量时其测量误差会急剧增大，由于在测量容性设备过程中必须依赖于高精度微电流传感器才能保证测试精度，这无疑给测量工作带来不便，甚至完全失去应有的价值。
技术实现思路
本专利技术提出一种电力电缆在线监测系统，采用独立测量单元集中管理方式实现对各监测数据的管理，泄漏电流、运行电流、绝缘电阻值、温度、湿度等都属于独立的测量节点，每个节点具有自身的属性，如地点信息、历史数据、越限值等，通过CAN总线将监测的数据发送至监测预警服务器预警分析，实时监测电缆的运行状况。本专利技术的技术方案是这样实现的:一种电力电缆在线监测系统，包括PCI数据采集卡阵列、监测预警服务器、微信号处理测量单元，所述微信号处理测量单元通过CAN总线方式连接PCI数据采集卡阵列，所述PCI数据采集卡阵列连接监测预警服务器，其控制方法包括:a、采用工频法微信号处理测量单元计算出电缆的绝缘值、电容量、阻性电流、容性电流、温度等参数，将参数数据通过CAN总线传送到监测预警服务器；b、监测预警服务器分析数据，判断电缆的绝缘性状况，并对故障点进行判定。所述监测预警服务器根据预定数值范围对比接收的数据，超出该预定数值范围即触发报警系统。所述监测预警服务器连接服务器终端及扩展。所述电缆的绝缘值、电容量、阻性电流、容性电流采用介质损耗值tgS的方法测得。步骤b中对故障点的判定方法满足:①i1=i2，电缆绝缘良好，其中ip I2分别为待测电缆首尾处的电流值；②I1=I2 > i10或i2(l,说明电缆整体受潮或老化,其中i10、i20为i2的初始值;③I1古i2，但两者都增大，则说明电缆出现局部故障绝缘性不良，出现电树枝、水树枝、局部放电、电缆端头绝缘不良或表面污垢，I1^ i2增大的幅值取决于故障点的距离，且存在关系=^i2=I1Zl2，其中Ip I2为待测电缆首尾处的距离；④I1古i2，但两者都减小，则说明电缆绝缘层对地绝缘不良，如出现多点接地状况，且减小幅值也于故障距离有关，且也存在关系J1Zi2=I1Tl215本专利技术产生的有益效果为:本专利技术可以实时监测电缆的运行状况，且PCI数据采集阵列的设计需要增加对更多电缆进行监测时，不需要再花大量的资金架设多余的预警服务器，直接扩展PCI数据采集卡即可达到目的，服务器软件只需要扩充相应电缆监测项目即可快速投运，还可以通过分析测得数据判定故障的发生地点。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术检测框架示意图。 【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参照图1，一种电力电缆在线监测系统，包括PCI数据采集卡阵列1、监测预警服务器2、微信号处理测量单元4，所述微信号处理测量单元4通过CAN总线方式连接PCI数据采集卡阵列1，所述PCI数据采集卡阵列I连接监测预警服务器2，所述监测预警服务器2连接服务器终端及扩展4，其控制方法包括:a、采用工频法微信号处理测量单元计算出电缆的绝缘值、电容量、阻性电流、容性电流、温度等参数，将参数数据通过CAN总线传送到监测预警服务器；b、监测预警服务器分析数据，判断电缆的绝缘性状况，并对故障点进行判定。工频法是通过测量系统电压和泄漏电流的关系计算出电缆的介质损耗值，然后计算出阻性分量、容性分量、谐波分量等参数，最终得到电缆的绝缘电阻值，该方法对矿用电缆的受潮程度尤为敏感，因此是各电缆测试方法中的首选，ZXJY绝缘在线监测系统的大部分测量方法也正是基于此方法而得到广泛应用。CAN总线应该是目前为止传输距离远、维护简单、运行可靠的数据传输方式，而且具有硬件纠错能力，不需要软件进行额外的纠错处理，虽然在传输速度上比不过光纤，但对于在线监测系统这种数据量不大的场合，无疑是最合适的方案，所以优先选择CAN总线传输数据。本专利技术光纤和CAN总线方案几乎没有节点的限制，通过扩展PCI数据采集卡阵列几乎可以无限制增加不同监测地点的数据。而且通过PCI数据采集卡阵列与中央预警系统上位机系统的结合，监测预警服务器连接服务器终端及扩展，可以实现整个监测系统的远程访问、远程分析和远程升级等功能，比如生产厂家可以在系统升级时，无需工作人员到现场操作，直接通过互联网进行升级服务，具有速度快、实时性强的特点。系统远程在线升级及互联网实时监测是指电缆在线监测系统在连接互联网的前提下实现远程查询、监测测量数据，整个监测系统的升级无需生产厂家到现场操作，直接通过互联网实现升级。还可以通过GPRS服务器将监测数据发送至工作人员手机终端，随时随地掌握电缆系统的运行状况。与其他测试原理相比，采用工频法测量原理的电缆故障监测系统最大的特点是:能灵敏反映电缆受潮情况，直流法、局放法等其他方法并不适合矿井这种环境恶劣的场合。实际上判断电缆的绝缘程度并不能只靠某一种测试数据，而需要综合各种数据对电缆绝缘进行判断，因为导致电缆绝缘下降的因素有很多，如绝缘受潮、多点接地、温度过高等，以下详细阐述各种监测项目对绝缘故障的判断依据。绝缘电阻(或绝缘受潮程度):绝缘电阻采用介质损耗值tg δ的方法测量，同时可以测试出电缆的绝缘值、电容量、阻性电流、容性电流等。tgS值的大小直接反映电缆整套受潮程度，灵敏度高，对测量设备要求也很高。绝缘正常的电缆tgS是很小的，一般在0.1%以下，当电缆tg δ值超过1.2%时表示绝缘下降严重，当降至2%时很有可能会出现电缆温度聚升甚至导致电缆直接短路，此时需要停电检修，可以通过调整tgS越限值来设置报警，该方法属于定量判断。泄漏电流瞬时值:高速测量泄漏电流的瞬时值对电缆内部放电的判断十分有效，而且主要是在电缆接头处采集，离接头处越远则受电容效应影响越大，必要时还需要根据泄漏电流与运行电流的比值来综合判断电缆运行状态，属于定量判断。温度监测:电缆绝缘下降时必然会导致电缆温度的升高，根据温度的变化范围和运行电流的数值即可判断该电缆接头的绝缘程度，数定性判断。故障点判断原理:对6kV电缆而言本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力电缆在线监测系统，其特征在于，包括PCI数据采集卡阵列、监测预警服务器、微信号处理测量单元，所述微信号处理测量单元通过CAN总线方式连接PCI数据采集卡阵列，所述PCI数据采集卡阵列连接监测预警服务器，其控制方法包括：a、采用工频法微信号处理测量单元计算出电缆的绝缘值、电容量、阻性电流、容性电流、温度等参数，将参数数据通过CAN总线传送到监测预警服务器；b、监测预警服务器分析数据，判断电缆的绝缘性状况，并对故障点进行判定。

【技术特征摘要】
1.一种电力电缆在线监测系统，其特征在于，包括PCI数据采集卡阵列、监测预警服务器、微信号处理测量单元，所述微信号处理测量单元通过CAN总线方式连接PCI数据采集卡阵列，所述PCI数据采集卡阵列连接监测预警服务器，其控制方法包括: a、采用工频法微信号处理测量单元计算出电缆的绝缘值、电容量、阻性电流、容性电流、温度等参数，将参数数据通过CAN总线传送到监测预警服务器； b、监测预警服务器分析数据，判断电缆的绝缘性状况，并对故障点进行判定。2.如权利要求1所述的一种电力电缆在线监测系统，其特征在于，所述监测预警服务器根据预设数值范围对比接收的数据，超出该预设数值范围即触发报警系统。3.如权利要求1所述的一种电力电缆在线监测系统，其特征在于，所述电缆的绝缘值、电容量、阻性电流、容性电流采用介质损耗值tg δ的方法测得。4.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋树，张辉，左林，盛钢，
申请(专利权)人：武汉中旭科技有限公司，
类型：发明
国别省市：