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。

環境溫度

最高溫度:+45℃;

最低氣溫:-25℃;

最大日溫差:25K。

導線溫度

最高溫度:+100℃;

最低氣溫:-40℃。

太陽輻射強度:0.1W/cm2(風速0.5m/s)(戶外)。

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,持續時間三個周波,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;

安裝場地位于近海1km之內的戶外場地,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、螺栓及防護等級均應滿足耐腐蝕要求,運行期間不能出嚴重銹蝕情況。

風速

監測裝置在陣風≤45m/s條件下應正常工作。

安全要求

符合GB4943中的相關規定及計算機機房內的GB9361中B類安全規定。

工作電源

額定電壓:AC 220V15%;

頻率:50Hz;

諧波含量:<5%。

覆冰厚度

10mm(戶外)。

裝置在狂風、暴雨、冰凍等惡劣自然環境及強電磁環境中運行,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、操作過電壓和沖擊過電壓。

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、開關操作產生的過電壓和地電位升高;不產生涉及電源、電磁兼容和網絡通訊等安全隱患,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。

現場信號采集控制單元及監測主機應采用可靠的專用供電電源。

裝置應具備現場校驗測試接口,方便用戶開展現場調試和檢測。

裝置應具備過流和防雷保護功能。

裝置箱體應有防盜功能鎖具功能,防盜鎖采用無源電磁鎖。

裝置監測范圍為電纜戶外終端的上方至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刻的暫態行波在故障點與電纜兩端之間的傳播時間,在線計算故障點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,在通過數據接收器到主機,后臺主機接收數據后進行波形的診斷分析,最終給出定位的故障點位置,定位誤差L*0.5%+5m(L為電纜長度)。

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,則在電纜T接點的各段線路分別加裝一套,能實現電纜T接故障時的精確定位?,F場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、時間同步模塊、數據處理模塊等核心單元。

數據傳輸采用無線/有線方式,若采用無線傳輸方式,監測數據由前端數據處理單元采用無線APN專網(包括4G/5G等),滿足《Q/CSG1205031-2020《輸電線路在線監測通信規約及信息交互規范(試行)》。中標廠家協助完成投標產品的監測數據接入電纜在線監測平臺的實施工作(包含數據接入開發、系統軟件系統發布和現場服務等)。

軟件能夠自動對現場監測終端采集的電纜線路跳閘的故障波形進行在線監測和診斷分析。后臺軟件長期實時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,電纜運行維護人員可根據這些曲線提供的信息來了解整條電纜的長期運行狀態。同時,軟件對采集的電流數據進行處理,提供設備狀態告警、電纜電流異常告警和電纜故障告警。并將診斷結果通過Web終端或者短信方式及時通知運維管理人員。使線路運維人員隨時掌握電纜的運行情況,能夠及時預警電纜故障并在故障后快速定位故障點。

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路能實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

電纜故障發生后,能夠快速精確定位到電纜故障點的位置。

雙端行波故障定位功能

實現自動雙端定位;實現人工輸入雙端啟動時間定位;可人工校正故障初始波頭到達時間。

通信功能

支持無線APN/有線通信方式,可接收來自站端行波采集裝置的缺陷及故障暫態行波數據; 可人工和自動調取站端數據;通信參數可配置。

數據管理功能

實現配置數據管理;實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

監測終端能夠自動監測、采集、存儲電纜的故障跳閘行波電流等波形數據;

時鐘同步

現場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鐘同步,并且保證兩套裝置的時鐘誤差,在故障時刻脈沖波形的采樣時間內不超過20 ns。

數據通信

監測終端能將采集到的實時數據(故障行波等)和裝置心跳信息,按Q/CSG1205031-2020《輸電線路在線監測通信規約及信息交互規范(試行)》規定的報文格式進行發送,以APN專網無線/有線網絡通信方式發送到后臺系統中心站;監測終端能夠在通訊中斷時,可自動保存采集到的監測數據,待終端通訊恢復后,及時將存儲的數據傳回中心站;電纜故障行波報文有優先發送權。

設備自檢與自恢復功能

裝置應具有自檢測功能,提供裝置運行狀態定時自檢信息,記錄故障日志,檢測周期可設置。 裝置應具有自恢復功能,當出現類似異常供電終止等情況后,裝置能夠自動恢復正常運行,且存儲數據不丟失。

抗干擾功能

應具備在現場復雜電磁環境下,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,保證監測有效性。

結構和外觀

在線監測裝置安裝應注意安全和美觀,布線應有線槽或護套;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,機箱開啟靈活、匹配緊密,箱內無灰塵、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,無毛刺,螺栓平整,鍵盤、按鈕等控制部件應靈活,面板的顯示和標志應清楚。

電氣及通訊電纜線路連結牢固,走向合理、美觀,各連接卡套貼有標記,各焊接點裸露部分套有熱縮管,電源進線貼有強電標志。

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,可采用太陽能供電作為輔助供電方式。

光纖聯系

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