电力电缆故障定位监测装置

电力电缆故障定位监测装置、海拔高度:≤3000m。

环境温度

最高温度:+45℃;

最低气温:-25℃;

最大日温差:25K。

导线温度

最高温度:+100℃;

最低气温:-40℃。

太阳辐射强度:0.1W/cm2(风速0.5m/s)(户外)。

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;

地震波为正弦波,持续时间三个周波,安全系数1.67。

湿度

5%~100%RH。

大气压力

550hPa ~ 1060hPa。

污秽条件

污秽等级:e级;

安装场地位于近海1km之内的户外场地,盐密大于0.25~0.35mg/ cm2

传感器、高频电缆、采集箱及端子箱等的外壳材质、螺栓及防护等级均应满足耐腐蚀要求,运行期间不能出严重锈蚀情况。

风速

监测装置在阵风≤45m/s条件下应正常工作。

安全要求

符合GB4943中的相关规定及计算机机房内的GB9361中B类安全规定。

工作电源

额定电压:AC 220V15%;

频率:50Hz;

谐波含量:<5%。

覆冰厚度

10mm(户外)。

装置在狂风、暴雨、冰冻等恶劣自然环境及强电磁环境中运行,其工作稳定性、可靠性不应受到明显影响。

监测装置的接入不应改变被监测电缆本体的电气联接方式,不影响密封性能、绝缘性能及机械性能等各项性能指标。

传感器应能承受GB/T 7674规定的额定运行电压、操作过电压和冲击过电压。

传感器外壳应可靠接地,传感器的输出端具备限压保护功能,空载输出电压应不危及人身安全。

监测装置的装设应满足:与附近高压带电部件和区域具有足够的安全距离;有效防护雷电、开关操作产生的过电压和地电位升高;不产生涉及电源、电磁兼容和网络通讯等安全隐患,不影响其他系统的安全运行。

监测装置基本要求

装置应满足?榛捅曜蓟螅⒃ち糇愎坏耐ǖ溃奖憷┏涫莶杉ピ痛衅鳎С秩炔灏魏突セ恍砸蟆

现场信号采集控制单元及监测主机应采用可靠的专用供电电源。

装置应具备现场校验测试接口,方便用户开展现场调试和检测。

装置应具备过流和防雷保护功能。

装置箱体应有防盗功能锁具功能,防盗锁采用无源电磁锁。

装置监测范围为电缆户外终端的上方至GIS终端的下方。

监测系统软件基本要求

监测装置配套软件采集电力电缆缺陷及故障时刻的暂态行波在故障点与电缆两端之间的传播时间,在线计算故障点到电缆任一端之间的距离。前端数据处理装置获取信号后传输给数据接收器,在通过数据接收器到主机,后台主机接收数据后进行波形的诊断分析,最终给出定位的故障点位置,定位误差L*0.5%+5m(L为电缆长度)。

电力电缆故障精确定位只需在电缆两端各安装一套监测终端;电缆若有T接点,则在电缆T接点的各段线路分别加装一套,能实现电缆T接故障时的精确定位。现场监测终端固定安装于电缆终端护层接地箱附近,传感器卡装于电缆本体和接地线上。每套电力电缆故障精确定位装置包含一台监测终端和A、B、C三相各一套传感器;每套传感器包含行波传感器和工频电流传感器。监测终端包含:电源?椤⑼ㄑ赌?椤⑹奔渫侥?椤⑹荽砟?榈群诵牡ピ

数据传输采用无线/有线方式,若采用无线传输方式,监测数据由前端数据处理单元采用无线APN专网(包括4G/5G等),满足《Q/CSG1205031-2020《输电线路在线监测通信规约及信息交互规范(试行)》。中标厂家协助完成投标产品的监测数据接入电缆在线监测平台的实施工作(包含数据接入开发、系统软件系统发布和现场服务等)。

软件能够自动对现场监测终端采集的电缆线路跳闸的故障波形进行在线监测和诊断分析。后台软件长期实时收集监测数据并建立历史数据文件,且将这些数据绘制成各种曲线,电缆运行维护人员可根据这些曲线提供的信息来了解整条电缆的长期运行状态。同时,软件对采集的电流数据进行处理,提供设备状态告警、电缆电流异常告警和电缆故障告警。并将诊断结果通过Web终端或者短信方式及时通知运维管理人员。使线路运维人员随时掌握电缆的运行情况,能够及时预警电缆故障并在故障后快速定位故障点。

监测系统软件功能要求

电缆故障区间定位

对于架空电缆混架线路能实现故障位于电缆段还是架空段的区间判别。

电缆故障精确定位

电缆故障发生后,能够快速精确定位到电缆故障点的位置。

双端行波故障定位功能

实现自动双端定位;实现人工输入双端启动时间定位;可人工校正故障初始波头到达时间。

通信功能

支持无线APN/有线通信方式,可接收来自站端行波采集装置的缺陷及故障暂态行波数据; 可人工和自动调取站端数据;通信参数可配置。

数据管理功能

实现配置数据管理;实现故障记录数据管理;数据导入、导出:可以分别导入、导出配置或故障记录。

监测装置功能要求

数据采集

监测终端能够自动监测、采集、存储电缆的故障跳闸行波电流等波形数据;

时钟同步

现场监测终端内部应采用可靠方法使电缆两端行波采集装置之间保持精确的时钟同步,并且保证两套装置的时钟误差,在故障时刻脉冲波形的采样时间内不超过20 ns。

数据通信

监测终端能将采集到的实时数据(故障行波等)和装置心跳信息,按Q/CSG1205031-2020《输电线路在线监测通信规约及信息交互规范(试行)》规定的报文格式进行发送,以APN专网无线/有线网络通信方式发送到后台系统中心站;监测终端能够在通讯中断时,可自动保存采集到的监测数据,待终端通讯恢复后,及时将存储的数据传回中心站;电缆故障行波报文有优先发送权。

设备自检与自恢复功能

装置应具有自检测功能,提供装置运行状态定时自检信息,记录故障日志,检测周期可设置。 装置应具有自恢复功能,当出现类似异常供电终止等情况后,装置能够自动恢复正常运行,且存储数据不丢失。

抗干扰功能

应具备在现场复杂电磁环境下,有效抑制和排除背景干扰的能力,可采用滤波、屏蔽、识别、定位等抗干扰技术,保证监测有效性。

结构和外观

在线监测装置安装应注意安全和美观,布线应有线槽或护套;传感器安装不影响电缆日常试验及检修;端子箱应因地制宜,变电站内敷设线缆位置需征得变电运行单位同意。

就地信号装置宜预留有接口,便于带电测试。

监测单元应有不锈钢机箱保护,机箱开启灵活、匹配紧密,箱内无灰尘、杂物。机箱内部要求要防潮。

机箱应采取必要的防电磁干扰的防护措施,机箱的外露导电部分应在电气上连成一体,并可靠接地。

机箱表面不应有机械损伤、划痕、裂缝、变形,外表涂敷、电镀层应牢固均匀、光洁,不应有脱皮锈蚀等,机箱应为304不锈钢材料。

柜内各底板、挡板、零部件固定牢固,无毛刺,螺栓平整,键盘、按钮等控制部件应灵活,面板的显示和标志应清楚。

电气及通讯电缆线路连结牢固,走向合理、美观,各连接卡套贴有标记,各焊接点裸露部分套有热缩管,电源进线贴有强电标志。

装置外部与内部均应采用阻燃、防爆、防腐、防潮等设计,装置硬件应采用工业级及以上等级元器件。

电源和信号插口应采用防水航空插头,并具备防误插设计;装置应具有便于起吊、运输的结构设计。

取电方式

电缆故障精确定位装置采用CT感应取电/市电/站用电作为主要供电方式,可采用太阳能供电作为辅助供电方式。

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