電力電纜故障定位監測裝置
電力電纜故障定位監測裝置、海拔高度:≤3000m。
環(huán)境溫度
最高溫度:+45℃;
最低氣溫:-25℃;
最大日溫差:25K。
導線(xiàn)溫度
最高溫度:+100℃;
最低氣溫:-40℃。
太陽(yáng)輻射強度:0.1W/cm2(風(fēng)速0.5m/s)(戶(hù)外)。
耐地震能力
地震烈度:8度;
地面水平加速度:0.25g;
地面垂直加速度:0.125g;
地震波為正弦波,持續時(shí)間三個(gè)周波,安全系數1.67。
濕度
5%~100%RH。
大氣壓力
550hPa ~ 1060hPa。
污穢條件
污穢等級:e級;
安裝場(chǎng)地位于近海1km之內的戶(hù)外場(chǎng)地,鹽密大于0.25~0.35mg/ cm2;
傳感器、高頻電纜、采集箱及端子箱等的外殼材質(zhì)、螺栓及防護等級均應滿(mǎn)足耐腐蝕要求,運行期間不能出嚴重銹蝕情況。
風(fēng)速
監測裝置在陣風(fēng)≤45m/s條件下應正常工作。
安全要求
符合GB4943中的相關(guān)規定及計算機機房?jì)鹊腉B9361中B類(lèi)安全規定。
工作電源
額定電壓:AC 220V15%;
頻率:50Hz;
諧波含量:<5%。
覆冰厚度
10mm(戶(hù)外)。
裝置在狂風(fēng)、暴雨、冰凍等惡劣自然環(huán)境及強電磁環(huán)境中運行,其工作穩定性、可靠性不應受到明顯影響。
監測裝置的接入不應改變被監測電纜本體的電氣聯(lián)接方式,不影響密封性能、絕緣性能及機械性能等各項性能指標。
傳感器應能承受GB/T 7674規定的額定運行電壓、操作過(guò)電壓和沖擊過(guò)電壓。
傳感器外殼應可靠接地,傳感器的輸出端具備限壓保護功能,空載輸出電壓應不危及人身安全。
監測裝置的裝設應滿(mǎn)足:與附近高壓帶電部件和區域具有足夠的安全距離;有效防護雷電、開(kāi)關(guān)操作產(chǎn)生的過(guò)電壓和地電位升高;不產(chǎn)生涉及電源、電磁兼容和網(wǎng)絡(luò )通訊等安全隱患,不影響其他系統的安全運行。
監測裝置基本要求
裝置應滿(mǎn)足模塊化和標準化要求,并預留足夠的通道,方便擴充數據采集單元和傳感器,支持熱插拔和互換性要求。
現場(chǎng)信號采集控制單元及監測主機應采用可靠的專(zhuān)用供電電源。
裝置應具備現場(chǎng)校驗測試接口,方便用戶(hù)開(kāi)展現場(chǎng)調試和檢測。
裝置應具備過(guò)流和防雷保護功能。
裝置箱體應有防盜功能鎖具功能,防盜鎖采用無(wú)源電磁鎖。
裝置監測范圍為電纜戶(hù)外終端的上方至GIS終端的下方。
監測系統軟件基本要求
監測裝置配套軟件采集電力電纜缺陷及故障時(shí)刻的暫態(tài)行波在故障點(diǎn)與電纜兩端之間的傳播時(shí)間,在線(xiàn)計算故障點(diǎn)到電纜任一端之間的距離。前端數據處理裝置獲取信號后傳輸給數據接收器,在通過(guò)數據接收器到主機,后臺主機接收數據后進(jìn)行波形的診斷分析,最終給出定位的故障點(diǎn)位置,定位誤差L*0.5%+5m(L為電纜長(cháng)度)。
電力電纜故障精確定位只需在電纜兩端各安裝一套監測終端;電纜若有T接點(diǎn),則在電纜T接點(diǎn)的各段線(xiàn)路分別加裝一套,能實(shí)現電纜T接故障時(shí)的精確定位?,F場(chǎng)監測終端固定安裝于電纜終端護層接地箱附近,傳感器卡裝于電纜本體和接地線(xiàn)上。每套電力電纜故障精確定位裝置包含一臺監測終端和A、B、C三相各一套傳感器;每套傳感器包含行波傳感器和工頻電流傳感器。監測終端包含:電源模塊、通訊模塊、時(shí)間同步模塊、數據處理模塊等核心單元。
數據傳輸采用無(wú)線(xiàn)/有線(xiàn)方式,若采用無(wú)線(xiàn)傳輸方式,監測數據由前端數據處理單元采用無(wú)線(xiàn)APN專(zhuān)網(wǎng)(包括4G/5G等),滿(mǎn)足《Q/CSG1205031-2020《輸電線(xiàn)路在線(xiàn)監測通信規約及信息交互規范(試行)》。中標廠(chǎng)家協(xié)助完成投標產(chǎn)品的監測數據接入電纜在線(xiàn)監測平臺的實(shí)施工作(包含數據接入開(kāi)發(fā)、系統軟件系統發(fā)布和現場(chǎng)服務(wù)等)。
軟件能夠自動(dòng)對現場(chǎng)監測終端采集的電纜線(xiàn)路跳閘的故障波形進(jìn)行在線(xiàn)監測和診斷分析。后臺軟件長(cháng)期實(shí)時(shí)收集監測數據并建立歷史數據文件,且將這些數據繪制成各種曲線(xiàn),電纜運行維護人員可根據這些曲線(xiàn)提供的信息來(lái)了解整條電纜的長(cháng)期運行狀態(tài)。同時(shí),軟件對采集的電流數據進(jìn)行處理,提供設備狀態(tài)告警、電纜電流異常告警和電纜故障告警。并將診斷結果通過(guò)Web終端或者短信方式及時(shí)通知運維管理人員。使線(xiàn)路運維人員隨時(shí)掌握電纜的運行情況,能夠及時(shí)預警電纜故障并在故障后快速定位故障點(diǎn)。
監測系統軟件功能要求
電纜故障區間定位
對于架空電纜混架線(xiàn)路能實(shí)現故障位于電纜段還是架空段的區間判別。
電纜故障精確定位
電纜故障發(fā)生后,能夠快速精確定位到電纜故障點(diǎn)的位置。
雙端行波故障定位功能
實(shí)現自動(dòng)雙端定位;實(shí)現人工輸入雙端啟動(dòng)時(shí)間定位;可人工校正故障初始波頭到達時(shí)間。
通信功能
支持無(wú)線(xiàn)APN/有線(xiàn)通信方式,可接收來(lái)自站端行波采集裝置的缺陷及故障暫態(tài)行波數據; 可人工和自動(dòng)調取站端數據;通信參數可配置。
數據管理功能
實(shí)現配置數據管理;實(shí)現故障記錄數據管理;數據導入、導出:可以分別導入、導出配置或故障記錄。
監測裝置功能要求
數據采集
監測終端能夠自動(dòng)監測、采集、存儲電纜的故障跳閘行波電流等波形數據;
時(shí)鐘同步
現場(chǎng)監測終端內部應采用可靠方法使電纜兩端行波采集裝置之間保持精確的時(shí)鐘同步,并且保證兩套裝置的時(shí)鐘誤差,在故障時(shí)刻脈沖波形的采樣時(shí)間內不超過(guò)20 ns。
數據通信
監測終端能將采集到的實(shí)時(shí)數據(故障行波等)和裝置心跳信息,按Q/CSG1205031-2020《輸電線(xiàn)路在線(xiàn)監測通信規約及信息交互規范(試行)》規定的報文格式進(jìn)行發(fā)送,以APN專(zhuān)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)/有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通信方式發(fā)送到后臺系統中心站;監測終端能夠在通訊中斷時(shí),可自動(dòng)保存采集到的監測數據,待終端通訊恢復后,及時(shí)將存儲的數據傳回中心站;電纜故障行波報文有優(yōu)先發(fā)送權。
設備自檢與自恢復功能
裝置應具有自檢測功能,提供裝置運行狀態(tài)定時(shí)自檢信息,記錄故障日志,檢測周期可設置。 裝置應具有自恢復功能,當出現類(lèi)似異常供電終止等情況后,裝置能夠自動(dòng)恢復正常運行,且存儲數據不丟失。
抗干擾功能
應具備在現場(chǎng)復雜電磁環(huán)境下,有效抑制和排除背景干擾的能力,可采用濾波、屏蔽、識別、定位等抗干擾技術(shù),保證監測有效性。
結構和外觀(guān)
在線(xiàn)監測裝置安裝應注意安全和美觀(guān),布線(xiàn)應有線(xiàn)槽或護套;傳感器安裝不影響電纜日常試驗及檢修;端子箱應因地制宜,變電站內敷設線(xiàn)纜位置需征得變電運行單位同意。
就地信號裝置宜預留有接口,便于帶電測試。
監測單元應有不銹鋼機箱保護,機箱開(kāi)啟靈活、匹配緊密,箱內無(wú)灰塵、雜物。機箱內部要求要防潮。
機箱應采取必要的防電磁干擾的防護措施,機箱的外露導電部分應在電氣上連成一體,并可靠接地。
機箱表面不應有機械損傷、劃痕、裂縫、變形,外表涂敷、電鍍層應牢固均勻、光潔,不應有脫皮銹蝕等,機箱應為304不銹鋼材料。
柜內各底板、擋板、零部件固定牢固,無(wú)毛刺,螺栓平整,鍵盤(pán)、按鈕等控制部件應靈活,面板的顯示和標志應清楚。
電氣及通訊電纜線(xiàn)路連結牢固,走向合理、美觀(guān),各連接卡套貼有標記,各焊接點(diǎn)裸露部分套有熱縮管,電源進(jìn)線(xiàn)貼有強電標志。
裝置外部與內部均應采用阻燃、防爆、防腐、防潮等設計,裝置硬件應采用工業(yè)級及以上等級元器件。
電源和信號插口應采用防水航空插頭,并具備防誤插設計;裝置應具有便于起吊、運輸的結構設計。
取電方式
電纜故障精確定位裝置采用CT感應取電/市電/站用電作為主要供電方式,可采用太陽(yáng)能供電作為輔助供電方式。