高压电缆接地环流在线监测
高压电缆接地环流在线监测系统
环流+运行电流监测 · 护套绝缘诊断 · 开合式传感器
一、概述
当线路单芯电缆的金属护套出现2点或多点接地时就会在金属护套中形成环流，当金属护套中环流较大时，环流损耗会使金属护套发热，破坏电缆的主绝缘，威胁电缆运行安全。因此研究有效的电力电缆在线监测方法，对保证电缆安全可靠的运行至关重要。
我公司主要针对电缆环流故障研发生产了一款高压电缆环流在线监测系统，该系统可监测的故障类型有绝缘材料缺陷、绝缘材料老化、金属护套多点接地、短路故障等。
二、监测原理
高压电缆在运行过程中护套绝缘常受到破坏，出现2点或多点接地故障而发生电力事故因此、保证高压电缆线路金属护套至少有一处良好的接地点十分重要。
不论是单端接地系统还是交叉互联接地系统，其因单芯电缆金属护套与芯线中交流电流产生的磁力线相铰链，使其两端出现较高的感应电压，故需采取合适的接地措施，使感应电压处在安全电压范围内(通常不超过50V)。
在电缆不太长的情况下，110kV及以上高压交联电缆的外护套通常是采取一端直接接地，另一端通过保护器保护接地。电缆导体与金属护套间的关系可以看作是一个穿芯变压器，当电缆芯线通过负荷电流时，会产生漏磁通，漏磁通与电缆金属护套铰链，金属护套有感应电势，电缆金属护套只有单点接地，没有形成闭合回路，不会形成环流。
当电缆较长时，110kV及以上单芯高压交联电缆的护套通常是交叉互联接地或是两种接地方式组合。如果电缆线路三段的长度是相等的，三相负荷是平衡的，由于各段金属护套产生的电压幅值基本相等，相位相差120度，经过交叉互联后两个直接接地点之间的电位差接近于零，所以金属护套基本没有环流，最高感应电压也为每段电缆的感应电压。
当线路单芯电缆的金属护套出现2点或多点接地时就会在金属护套中形成环流，环流的大小与电缆相应的长度，导体中电流大小有关。当金属护套中环流较大时，环流损耗会使金属护套发热，破坏电缆的主绝缘，威胁电缆运行安全。
结论:
A. 对于护层绝缘良好的单端接地电缆线路，流入直接接地端的仅有电容电流，数值很小，与电缆结构大小有关，与电缆线芯电流无关。
B. 对于有护层绝缘缺陷的电缆线路，护层循环电流中会产生感性电流分量，导致流入电缆终端直接接地点的电流将变大，具体电流值与护层的接地点数量、接地电阻值及线芯电流等参数有关。
C. 对于特定的电缆线路，在外部环境没有发生变化的情况下护层电流和线芯电流的比值应该是一个常数。
D. 通过监测高压电缆护层的循环电流，可以判断高压电缆金属护套是否存在多点接地等故障。
所以，在高压电缆的实际运行中，电缆芯线运行电流是否超负荷、主绝缘及护套绝缘是否存在缺陷，都可以从电缆金属护层电流的变化反映出来。若能实时监测运行电缆金属护套的循环电流指标，对于避免电缆长期过载运行，负荷调节，安全运行维护等方面都具有重要意义。
三、系统介绍
整个系统包括环流传感器、运行电流传感器、环流监测IED及设备后台监测软件等。网络构架图如下所示：
四、主要功能特点
实时监测: 对电力电缆的接地环流进行实时监测，可及早发现电缆环流异常，防止由于环流造成严重的电缆故障。
护套绝缘监测: 护套绝缘层的完好是电缆可靠运行的电气需要，护套绝缘在线监测有许多好处: 随时报告电缆外护套的损坏情况，防止主绝缘受到致命损坏。通过连续检测金属护套接地电流来监测护套绝缘，是目前不改变线路连接，不影响运行的唯一可行办法。
瞬态超限锁定报警和过流保护功能: 可实现对接地电流的瞬态超限监控，要求能锁存并上报，以便为电缆的运行情况提供参考指标。
超标自动告警或者异常变化自动告警功能: 在集中监控中心对接地电流参数超过预设值时发出视听告警，在集中监控平台的图形展示界面上报警，以及通过语音、弹出窗口方式自动通知相关人员，并自动将报警资料存档。
五、主要技术指标
| 环流监测IED | |
|---|---|
| 工作电源 | AC220V、电缆感应取电、太阳能电池 |
| 接入传感器数量 | 3/6路电流输入接口 |
| 电源功率 | ≤5W |
| 采样周期 | ＜1S |
| ADC采样精度 | 12位 |
| 灵敏度 | ＜±0.1A |
| 防护等级 | IP68 |
| 使用温度 | -20℃～60℃ |
| 储存温度 | -40℃～70℃ |
| 接地环流传感器 | |
|---|---|
| 测量范围 | 0.1A-100A（其他需定制） |
| 分辨率 | 0.1A |
| 最大误差 | ±1A |
| 额定输出 | 5VA |
| 结构 | 开合式 |
| 运行电流传感器 | |
|---|---|
| 测量范围 | 1mA～1000A |
| 测量精度 | ±1% |
| 防护等级 | IP65 |
六、安装方式
1、环流监测IED
采用螺丝固定的方式安装在现场合适位置处。
2、接地环流传感器
在电缆的A/B/C三相接地线处安装一个开口式的接地环流传感器，传感器使用开合式传感器，有利于现场安装。
3、运行电流传感器
在电缆的A/B/C三相接地线处安装一个运行电流传感器。
七、工程案例
八、售后服务承诺
现对购买我公司产品的所有用户均作如下产品质量、服务保证承诺：
1. 产品质量三包，配套的外购原材料为优质产品，以保证质量。对所有产品我厂均严格按产品规格书的技术要求生产、检验。
2. 我公司生产的接地环流在线监测系统均按ISO9001认证要求及相关电力行业标准设计和生产。
3. 在原材料采购、产品生产制造过程等各个环节严格按ISO质量认证标准进行控制，确保每个工序均处在质量受控状态，从而保证产品的质量。
4. 所有出厂产品均严格按检验程序100%进行检验，保证成品一次交检合格率99%，成品抽查合格率99%。
5. 所有产品质保期为1年。质保期内如果发现质量问题，如属于我方的责任，我方负责免费更换、及时处理。
6. 对所有用户均提供：技术更新、质量更好、服务更佳的产品。我们不但保证我们所提供给各客户的产品是完全优质合格的产品，而且我们将予以积极配合，大力支持你们的工作。
对于我公司所设计施工的系统及我公司销售的设备我们保证用户能够得到整个系统的终身技术支持和服务。在服务速度上，我们承诺在用户系统出现故障时，我们在最短时间内响应。
在有关系统设备到货前，我们将指派专门人员前往用户现场，做好设备安装的先期准备工作，以使系统设备运行在一个良好的工作环境，并将与用户协调有关系统的安装调试工作。
在系统设备到货后，我们的有关人员将与用户一起对设备进行检查验收，并实施现场的安装调试工作，以便及时解决万一在发货过程中存在的差错。
作为技术支持重要部分，我们还将为用户提供最佳的系统升级服务，并确保技术的先进性与应用适用发展趋势；随时能够为用户提供系统的扩展能力，以满足用户日益发展的要求；升级后的系统有良好的性能价格比、经济性。
客户的系统管理员或系统管理维护人员随时可与我公司直接电话联系，由我们的工程师和软件工程师通过电话向用户提供专业的技术咨询，以最快的速度解决用户网络系统中出现的问题，并提供全天候、无周末、1小时响应服务。
当我们的工程师通过电话无法及时排除问题时，我们会迅速派遣工程师并带所需一切工具来到现场进行维护工作，直到所有问题被解决为止。标准响应时间为路途时间。
我们对免费维护期内的系统设备提供现场维护和更换服务，对后续保用服务合同内指定的所有设备提供保修和保养服务。对于未包含在后续保用服务内的设备可提供优惠收费维护服务。
我们会指定一到两名工程师负责指定用户的维护工作，这样，用户的维护请求可以得到最快的响应，能更快地提出建议并解决问题。
系统验收合格后，我们会建立完整的用户系统设备配置及免费维护档案，以便随时查阅用户系统的原始维护记录，为系统的维护提供参考资料。
产品支持：有关使用杭州辉能电力科技有限公司高压电缆接地环流在线监测系统的问题，可以通过以下方式联系：
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