电缆绝缘在线监测及故障定位 系统.doc

上海蓝瑞电气有限公司

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CIM-II电缆绝缘监测及故障定位系统

目录

TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc310348866"一、概述 PAGEREF_Toc310348866\h1
HYPERLINK\l"_Toc310348867"二、装置介绍 PAGEREF_Toc310348867\h1
HYPERLINK\l"_Toc310348868"1、工作原理 PAGEREF_Toc310348868\h1
HYPERLINK\l"_Toc310348869"2、功能介绍 PAGEREF_Toc310348869\h2
HYPERLINK\l"_Toc310348870"3、优势介绍 PAGEREF_Toc310348870\h3
HYPERLINK\l"_Toc310348871"4、技术指标 PAGEREF_Toc310348871\h4
HYPERLINK\l"_Toc310348872"5、配置介绍 PAGEREF_Toc310348872\h4

系统简介
一、概述
电线电缆是最常用的电力设备，同时也是出现绝缘故障概率最高的设备，由于电缆绝缘损坏直接导致线路相间短路、单相接地等重大事故，严重影响供电可靠性。当电缆发生故障时，人工寻找故障点比较困难。因此，对电缆绝缘状态进行在线监测及故障定位意义重大。
CIM-II电缆绝缘监测及故障定位系统是上海蓝瑞电气有限公司依托上海交通大学联合研制的，该系统由电缆绝缘在线监测装置和电缆故障智能测试仪组成。电缆绝缘在线监测装置以改进的介损因数法+直流分量法为主，对电缆的绝缘情况给出预警，以便及时更换电缆，当电缆线路发生故障时，装置可在线辨识故障支路。确定故障支路后，再通过电缆故障测试仪离线方式下精确定位故障点。
二、装置介绍
1、工作原理
1.1电缆绝缘在线监测装置（图1）
根据国内外大量研究表明，电缆的绝缘老化过程是一个渐变的过程，通过绘制电缆介质因数的历史变化曲线，可以看出电缆绝缘老化趋势。
其基本方法是直接测量电缆护套接地电流和电缆对地电压，通过数字信号频谱分析方法分别计算出电缆的容性阻抗和阻性阻抗的大小，以改进的介损因数法+直流分量法分析绝缘状况，对于绝缘老化超限报警，绝缘故障线路选择。因正常时容性电流远大于阻性电流，所以测量精度要求高，为保证监测的准确性，装置采用了以相对偏差和阻抗变化斜率为比较对象的方法，可有效屏蔽测量误差。

图1.电缆绝缘在线监测装置系统图
1.2电缆故障智能测试仪（图2）
电缆故障智能测试仪采用时域反射法，它可测试电力电缆的开路、短路、接地、低阻故障、高阻闪络、泄漏性故障以及电缆长度、埋地深度及走向。

图2.电缆故障智能测试仪示意图

2、功能介绍
2.1电缆绝缘在线监测装置
实时在线测量
对电缆护套接地电流和相电压实时测量，通过数字信号频谱分析方法分别计算出电缆的容性阻抗和阻性阻抗。
以长期测量计算的平均值作为基准值，设定预警阀值，实时测量结果与基准值相比较，得出相对偏差，以该偏差与预警阀值比较。
绝缘故障预警
当绝缘老化程度超过设定预警阀值时，装置给出预警;
根据电缆绝缘变化趋势曲线的当前斜率，装置给出预警。
实时监测电缆瞬间接地现象，统计分析电缆瞬间接地概率，给出预警。
根据装置预警，及时检修和更换电缆，避免因电缆绝缘老化带来的突发事故;
故障线路选择
当发生短路、接地等稳定性故障时，装置能准确选线。
通讯
控制器有RS-232、RS-422、RS-485串行接口、以太网口，支持多种电力通讯规约，可作为一个子站接入各种综合自动化系统。
2.2电缆故障智能测试仪
可测试开路、短路、接地、低阻故障、高阻闪络、泄漏性故障，测试步骤如下：
主机测试电缆故障点大致距离。
路径仪测试停电电缆地下走向。
在前两步的基础上对故障电缆加高压脉冲信号，用定位仪精确定位故障点。

3、优势介绍
3.1电缆绝缘在线监测装置
高性能
采用高端32位150MHZDSP（数字信号处理）技术，具有强大的高速运算能力，支持144路信号的实时录波，每路信号采样率5kB/s。
高精度
采用16位高速A/D转换芯片，数据采集速度快、精度高；
装置电流输入精度0.1%，能对泄露电流进行真实录波。
高可靠性
采用双CPU设计，人机界面和检测诊断逻辑分属上下位机，互相监测，互不影响；
采用欧式标准插框结构，强弱电隔离、硬件看门狗、光电隔离和无触点设计，确保系统安全可靠。
大容量
最大可支持4台装置，每台装置最大36条单芯或三芯电缆；
可记忆2年的数据，每次录波时间5分钟、15