[发明专利]一种中压电缆中间接头运行状态实时三级监测及保护系统

说明书

本发明提供了一种中压电缆中间接头运行状态实时三级监测及保护系统，包括现场采集终端、主站监控平台、移动式APP监控平台，通过现场自动灭火装置、主站手动灭火两种方式，分别作为主保护和备用保护。现场数据采集的监测量包括电流、温度、湿度、局放、烟感，根据温度采取自动灭火，并将滤波后的测量数据通过GPRS上传给主站监控平台。本发明通过主保护(自动)‑备用保护(手动)的双重火灾保护系统，能够有效克服单一方式的可靠性不足的问题，提高了灭火动作的可靠性。本发明基于多传感器数据融合技术，有效提高了数据的利用率和终端控制平台状态监测、预警、动作的精度，避免单一监测量下或现场微控制器故障带来的误报、漏报问题。

技术领域

本发明涉及电气设备状态监测技术领域，特别涉及一种中压电缆中间接头运行状态实时三级监测及保护系统。

背景技术

近年来，凭借着安全、可靠、稳定、美观等优点，电力电缆供电在城乡电网建设和改造中大量应用，在10kV配电网中的供电比例越来越大。然而，在电力电缆的使用过程中，由于外力破坏导致线缆绝缘损坏、保护层腐蚀或终端浸水导致绝缘劣化受潮、长时间过载运行导致绝缘老化、电缆头受潮积污导致绝缘闪络等原因，在使用电力电缆过程中线路尤其是中间接头火灾和爆炸事故的情况时有发生，给电网企业带来极大的经济损失和社会影响。考虑到中间接头部位是电缆运行的薄弱环节，逾80％的电缆故障都发生在中间接头位置。因此，加强对电缆尤其是中间接头的运行状态监测，对薄弱点采取事故自动和手动双重保护动作措施，能够有效缩短故障后的排查维修时间，提高电缆运行和电力系统运行的可靠性。

目前，已出现较多与电缆监测相关的专利，如发明专利《一种电缆状态在线监测预警数据综合处理终端》(授权公告号：CN 213213186 U)、发明专利《一种电力电缆综合监测装置》(授权公告号：CN 212459998 U)、发明专利《基于物联网的电缆监测系统》(授权公告号：CN 111537851 A)等。上述专利均可以在线监测电缆的实时运行状态，均有其独特之处。然而，以上述专利为代表的主流状态监测方案往往以单一监测量(温度)作为状态评估判据，对温度传感器的精度和灵敏度要求较高。当温度传感器故障或失灵时，容易出现误报、漏报等诸多问题，基于单一监测量的电缆状态监测方案存在可靠性不足的问题。此外，针对电缆接头出现的火灾爆炸等事故，上述专利未能给出明确的适用的保护处理方案。

发明内容

为解决上述问题，本发明旨在提出一种中压电缆中间接头运行状态实时三级监测及保护系统，在监测部分，利用数据融合技术综合多传感器的采集信息，并采用现场采集终端、主站监控平台、移动式APP监控平台三级监测，在保护部分，将现场自动灭火控制和终端手动灭火控制相结合，以提高可靠性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种中压电缆中间接头运行状态实时三级监测及保护系统，包括现场采集终端、主站监控平台、移动式APP监控平台以及保护终端，所述现场采集终端包括用于采集10kV中压电缆中间接头的温度、湿度、电流、局放、烟感信息的传感器组、滤波器组以及数据采集模块，所述滤波器组用于对传感器组的采集信息进行滤波并传输给数据采集模块，所述保护终端包括数据集中器以及自动灭火装置，所述数据采集模块通过LoRa将数据传输给数据集中器，所述数据采集模块配设有设备定位模块以及故障预警模块，所述设备定位模块通过北斗模组进行定位，所述数据集中器用于分析、判断数据并在现场通过控制电缆传输信号控制自动灭火装置完成自动灭火功能，所述数据集中器通过GPRS将现场监测数据上传至主站监控平台，所述主站监控平台设有手动灭火操作模块，所述移动式APP监控平台通过5G通信与主站监控平台实时共享数据信息。

进一步的，所述传感器组包括温度传感器、湿度传感器、电流传感器、局放传感器以及烟感传感器，所述滤波器组包括五个滤波器，所述五个滤波器用于对所述温度传感器、湿度传感器、电流传感器、局放传感器以及烟感传感器分别进行滤波处理。

进一步的，所述温度传感器采用电缆井下专用数字温度传感器，输入端与温度感应单元连接，测量温度范围为：-55℃～+250℃。