[发明专利]高压电缆金属外护层接地环流在线监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电缆监测系统，特别是一种对电力电缆性能进行监测的系统。

背景技术

随着电网建设的高速发展，高压电力电缆(电缆)的使用越来越广泛，对新建电缆的性能监测和已经铺设电缆的历史数据搜集的需求将会越来越多。同时，较早铺设的电缆正在使用，随着使用年限增加，电缆的绝缘问题将会日益出现并增加，因此对电缆性能进行监测很有必要。

在正常使用情况下，由于电缆的金属护套与电缆芯之间存在有一定的感应电动势，在发生事故、电力系统内部过电压或遭雷击，产生过电压情况下，感应电动势尤为严重。因此，电缆金属护套必须正确接地，利用大地将电缆金属护套的电位限制在允许的接地电位上。66KV以上电力电缆结构多为单芯电缆，铺设时若金属护套两端三相互联后直接接地，在电缆芯通过电流时，由于电缆芯导体中电流的电磁感应，在金属护套上产生的感应电压使得金属护套上出现感应环流，会增高电缆运行的温度，导致电能损耗，直接影响电缆的输送容量并加速电缆的老化程度。

电力电缆长期运行还存在以下的问题：(1)产生电劣化、热劣化、化学劣化、机械劣化现象，同时也有可能受到鼠虫的啃咬，而金属护套在遭到破坏后有可能会使金属护套多点接地，在金属护套、接地线和接地系统之间形成回路，产生接地环流，接地环流的电流若上升到很危险的数值，被传输电流的50～90％，会导致金属护套或电缆的铠装层发热，甚至使绝缘薄弱处被击穿。电力电缆在遭到外力破坏、交叉互联系统接错线、接地线被盗、白蚁咬蚀、化学物品侵蚀的情况下，会造成接地电流值异常从而引起电缆局部温度升高，加速电缆绝缘层的热老化，影响电缆线路的载流量，增加线路运行损耗，严重情况下可能导致高压电缆发生单相接地故障而停止供电。(2)现有技术的电力电缆监测主要靠人工进行定期巡视，电力电缆一般铺设在环境复杂的沟道或地下，极有可能在下一个巡视周期到来之前电缆发生故障隐患，人工监测已经无法满足电力电缆的运行需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种高压电缆金属外护层接地环流在线监测系统，要解决的技术问题是实时对电力电缆进行有效检测。

本发明采用以下技术方案：一种高压电缆金属外护层接地环流在线监测系统，设有前端远程终端单元RTU、综合监控中心服务器，前端远程终端单元RTU 与综合监控中心服务器之间采用全球移动通信系统GSM、码分多址CDMA或通用分组无线服务GPRS建立无线通信连接；

所述前端远程终端单元RTU采集和测量流经高压电缆各个交叉互连段的接地环流、电缆接头与终端头温度、振动和局部放电情况，对电缆的运行状态进行检测，将采集和测量到的信号数据，综合分析后得到检测结果，发送给综合监控中心服务器；

所述综合监控中心服务器接收到前端远程终端单元RTU的检测结果，建立历史数据，根据用户的需求给出可以直观看到的数字、绘制图表、图标或曲线，进行故障统计、分析和告警。

本发明的高压电缆金属外护层接地环流在线监测系统设有用户手机，所述前端远程终端单元RTU与用户手机之间采用全球移动通信系统GSM、码分多址 CDMA或通用分组无线服务GPRS建立无线通信连接。

本发明的前端远程终端单元RTU设有电缆检测主机，电缆检测主机连接有： A、B、C、E相接地环流监测模块，A、B、C相高频局部放电监测单元，感应取电电流互感器CT，单相运行电流互感器CT电缆监测单元，A、B、C相电缆表面温度传感器，A、B、C相接头温度传感器，A、B、C相振动传感器，环境温度监测传感器。

本发明的A、B、C、E相接地环流监测模块实时监测A、B、C、E相电缆流经大地的接地环流，所述电缆检测主机记录A、B、C、E相接地环流监测模块采集的环流数据，将记录的环流数据传输到综合监控中心服务器；

所述A、B、C相高频局部放电监测单元实时监测A、B、C相电缆辐射的的高频局部脉冲放电信号，所述电缆检测主机记录A、B、C相高频局部放电监测单元采集的高频局部脉冲放电信号数据，将记录的高频局部脉冲放电信号数据传输到综合监控中心服务器；

所述感应取电电流互感器CT为电缆检测主机提供工作用电能；

所述单相运行电流互感器CT电缆监测单元实时监测任一相运行电缆内流过的电流，所述电缆检测主机记录该任一相运行电缆内流过的电流，将记录的电流数据传输到综合监控中心服务器；