分布式电缆状态监测系统的利记博彩app
【专利摘要】本实用新型涉及一种分布式电缆状态监测系统，由后台监控系统，若干个集中监测单元、无线集中点和分布式监测单元组成；后台监控系统通过CAN总线和集中监测单元通信，后台监控系统通过以太网和其中的一部分分布式监测单元互联，其中的另一部分分布式监测单元通过无线方式与无线集中点相连，无线集中点通过以太网与后台通信。本实用新型采用分布时结构，通过有线无线方式灵活组网，能够满足更多实际工况、不同运行环境下的电网系统的电缆馈出线运行状态进行统一、有效地监测。
【专利说明】分布式电缆状态监测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种分布式电缆状态监测系统，该系统可实时监测运行中电缆的护套接地电流、介损角和缆芯对地阻抗。
【背景技术】
[0002]电力电缆是输配电网的基础设施，其可靠、稳定的运行是电网安全的基础。随着经济的发展，对电力行业的供电可靠性、安全性提出了越来越高的要求，如何降低电网的故障率，提高供电可靠性已成为电网研究的一个重点。
[0003]在电网实际运行中，由于电缆绝缘老化、接头材料或接头工艺不良、施工时对电缆绝缘的潜在破坏、接地不良、金属护套或屏蔽层环流过大、金属护套或屏蔽层感应电压过高等原因造成的电缆事故层出不穷，甚至因单条电缆起火殃及其它相邻电缆而危及电网整体安全。高压电气设备在电网中运行时，如果其内部存在因制造不良、老化以及外力破坏造成的绝缘缺陷，会发生影响设备和电网安全运行的绝缘事故。所以有必要对电缆实施状态在线监测，以便及时发现故障隐患，避免重大安全事故。
[0004]传统方式是“计划检修”:
[0005]在设备投运后，需按规程规定的试验周期和试验方法对电气设备进行停电检修，以便及时发现设备内部的绝缘缺陷，防止发生绝缘事故。其弊端在于:
[0006]I)现场工况各不相同，造成绝缘缺陷和影响绝缘缺陷发展快慢的因素也各不相同，并没有一个合适的试验周期可以确保不发生绝缘缺陷漏检现象；
[0007]2)理论上，试验周期越短越能及时发现绝缘缺陷。但缩短检修周期会加大检修工作量，增加用户停电时间；
[0008]3)在电力系统规模越来越大，规模化的停电计划将影响供电可靠性；
[0009]4)停电检修的一些试验方法本身具有一定的破坏性，会减少高压设备寿命，这也决定了停电检修不能频繁进行。
[0010]于是，便出现了电缆状态在线监测的研究课题。
[0011 ] 在线状态监测的优势在于:
[0012]I)系统实时在线监测各条电缆的运行状态，减少人力上的检修工作量；
[0013]2)能及时发现高压设备的绝缘缺陷，提高用电可靠性；
[0014]3)虽然增加了在线监测设备，但实际长远看，节省了检修成本。
[0015]状态检修是基于设备的实际工况，根据其在运行电压下的各运行参数的变化趋势，通过分析比较来确定电气设备是否需要停电检修，以及需要检修的项目和内容，具有极强的针对性和实时性。
[0016]国内现有的大多数电缆状态监测系统可以统称为“集中型电缆状态监测系统”，特点概括为:
[0017]I)主要针对较小的片区，例如一段母段上的电缆馈出线，或者一个厂区内的工况较好的开关站所有电缆出线，又或者是一个变电站的所有电缆馈出线，系统可对该片区的电缆运行状态进行统一监测和处理；
[0018]2)采集信号传输方式以铺设控制电缆为主。
[0019]而“集中型电缆状态监测系统”的弊端在于:
[0020]I)监测面较集中、局部，针对较大的电网系统，将无法满足统一管理的要求，冗多的监测系统及片面的监测范畴造成电缆运行维护的诸多不便；
[0021]2)现场工况复杂，一是用来传输信号的控制电缆不易铺设，费时费力；二是铺设控制电缆，成本不菲，且若是在较为恶劣环境下，本身易成为故障点，维护不便。
【发明内容】
[0022]本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种电缆状态监测的方案，能够满足更多实际工况、不同运行环境下的电网系统，对整个电网系统的电缆馈出线运行状态进行统一、有效地监测。
[0023]本实用新型采用的技术方案为:一种分布式电缆状态监测系统，由后台监控系统，若干个集中监测单元、无线集中点和分布式监测单元组成；
[0024]后台监控系统，用于同时对不同电压等级、不同类型电缆的运行参数值进行记录、曲线描绘、状态判别，负责将监测单元传送来的信号数据长期记录和保存(可能贯穿电缆的整个生命周期)，同时在线判断电缆运行状态，数据的统一管理保存；
[0025]集中监测单元，用于实时采集电缆运行参数值，并与后台监控系统实时保持数据的及时上行下行；
[0026]无线集中点，用于收取和传输其中一部分分布式监测单元的数据采集值；
[0027]分布式监测单元，用于实时采集、传输电缆运行参数值；
[0028]其特征是:后台监控系统通过CAN总线和集中监测单元通信，后台监控系统通过以太网和其中的一部分分布式监测单元互联，其中的另一部分分布式监测单元通过无线方式与无线集中点相连，无线集中点通过以太网与后台通信。
[0029]对于一条运行中的电缆，表征其运行状态的参数有缆芯对地电压、屏蔽层(或金属护套)接地电流、屏蔽层(或金属护套)对地电压、接头温度、电缆介损因数、视在阻抗、接地电流直流分量、电缆局部放电等。所有的监测单元需实时采集电缆运行参数值，并与后台实时保持数据的及时上行下行。
[0030]本实用新型着重于“分布式”组网方式的应用:
[0031]I)信号传输方式的选择
[0032]选用以太网通讯方式以及无线传输方式，在有网口通讯、信号覆盖的情况下，不受外界环境的影响，节省人力物力外，最重要的是提供了可靠、高效的信息传输技术平台给监测系统，便于监测系统的灵活组网。
[0033]2)电缆监测系统的结构设计
[0034]本实用新型作为一种能灵活组网，具有良好的扩展性的电缆状态监测系统；能够实现对各监测点的全面覆盖，并提供良好的可扩展性，以方便系统平滑扩容。
[0035]所述的分布式监测单元采集、传输的仅是类似电缆护套电流等工频信号，信号实时传输到后台分析，该系统后台足可同时对不同电压等级、不同类型电缆的运行参数值进行记录、曲线描绘、状态判别。
[0036]系统内部采取以下几种通讯方式:
[0037]后台监控系统主要通过CAN总线和集中监测单元通信；
[0038]后台监控系统可以通过以太网和分布式监测单元互联；
[0039]分布式监测单元可以通过无线方式与无线集中点相连；
[0040]无线集中点通过以太网与后台通信。
[0041]本实用新型的容量支持:
[0042]每个后台监控系统可以带15个集中监测单元；
[0043]集中监测单元通信本身可监测12条电缆之多；
[0044]每个分布式监测单元监测一条电缆的一项运行参数值；
[0045]后台监控系统又可以通过以太网和10000个分布式监测单元互联；
[0046]每个系统可支持最大100个无线集中点。
[0047]由此可见，分布式电缆监测系统的结构设计完全可以满足大容量的电网及电缆数量。
[0048]本实用新型采用分布时结构，各模块可通过有线无线方式灵活组网，具备了良好的扩展性。通过信息集中管理，终端分布式运行的方式，更加便于对整个电缆电网系统进行监测维护。能够满足更多实际工况、不同运行环境下的电网系统，对整个电网系统的电缆馈出线运行状态进行统一、有效地监测。
[0049]产生的有益效果有以下几点:
[0050]I)采用以太网通讯、无线通讯方式，规避铺设控制电缆的弊端:
[0051]省时省力、成本较低等；
[0052]提高了监测系统对工况环境的兼容性、可靠性；
[0053]为系统的灵活组网提供技术平台；
[0054]2)结构设计容量大，兼容性强、监控管理做到“整齐划一”:
[0055]使之能够同时监测多个变电站内不同电压等级、不同类型的电缆运行状态，提高了电缆所在电网运行的可靠性、安全性；
[0056]电缆及所在电网统一管理，维护方便；
[0057]运行数据，后台统一记录、保存，为后期电网改善提供实际运行经验等宝贵依据。
【专利附图】
【附图说明】
[0058]图1是本实用新型的组网结构示意图。
【具体实施方式】
[0059]本实用新型的组成有如下四部分:
[0060]I)后台监控系统
[0061]对电缆及所在电网进行统一管理；
[0062]对电缆运行参数值进行统一分析、判断；
[0063]对得到的电缆运行参数数据进行记录、保存；
[0064]2)集中监测单元
[0065]集中监测单元可监测12条电缆的运行状态，并通过CAN总线通讯方式，传送到后台监控系统；
[0066]3)无线集中点
[0067]无线集中点可通过无线模式将分布式监测单元的数据采集值进行收取，并通过以太网传统给后台监控系统；
[0068]4)分布式监测单元
[0069]其中分布式监测单元采集、传输的仅是类似电缆护套电流等等的工频信号，信号实时传输到后台分析，该系统后台足可同时对不同电压等级、不同类型电缆的运行参数值进行记录、曲线描绘、状态判别。
[0070]“分布式电缆状态监测系统”的放置问题安排如下:
[0071]I)后台监控系统:放置在调度中心；
[0072]2)集中监测单元通信:放置在开关室即可；
[0073]3)集中监测单元:放置在现场，用于信号采集。
[0074]如图1所示:系统内部通讯方式存在以下几种:
[0075]后台监控系统主要通过CAN总线和集中监测单元通信，每个后台监测系统可以带15个集中监测单元，集中监测单元通信本身可监测12条电缆之多。
[0076]后台监控系统可以通过以太网和分布式监测单元互联；后台监控系统又可以通过以太网和10000个分布式监测单元互联；
[0077]分布式监测单元可以通过无线方式与无线集中点相连；每个无线集中点可支持100个分布式监测单元；无线集中点通过以太网与后台通信；
[0078]每个系统可支持最大100个无线集中点。
[0079]本实用新型应用到电网电缆电气参数的管理上，实现了全面、综合、统一的方式。实现对变电站出线电缆的状态检测，积累电缆状态检修经验，最终将对提高电缆所在电网运行可靠性做出贡献。
[0080]实施例:
[0081]共20个分布式监测单元、5个集中监测单元将采样到的电流值作为数字量信号传送到后台系统。
[0082]20个分布式监测单元与系统后台的组网方式如下:
[0083]1),10个分布式监测单元与后台系统直接通讯:
[0084]利用标准的以太网方式(lOMbit/s)，以太网的接入方式采用带冲突检测的载波监听多路访问协议，通信方式符合IEEE802.3标准。
[0085]2)、10个分布式监测单元与后台系统间接通讯:
[0086]利用433MHZ短距离无线模块和网络，先由一个无线集中点将这10个分布式监测单元的采样数据实时接受，再通过以太网方式(lOMbit/s)将汇总的数据传送到系统后台。
[0087]3)、5个集中监测单元与系统后台的组网方式如下:
[0088]5个集中监测单元选择通过CAN总线(控制器局域网络)与后台系统通讯，实行串行通信协议，保证了监测系统较高的的实时性、可靠性。
【权利要求】
1.一种分布式电缆状态监测系统，由后台监控系统，若干个集中监测单元、无线集中点和分布式监测单元组成； 后台监控系统，用于同时对不同电压等级、不同类型电缆的运行参数值进行记录、曲线描绘、状态判别，负责将监测单元传送来的信号数据长期记录和保存，同时在线判断电缆运行状态； 集中监测单元，用于实时采集电缆运行参数值，并与后台监控系统实时保持数据的及时上行下行； 无线集中点，用于收取和传输其中一部分分布式监测单元的数据采集值； 分布式监测单元，用于实时采集、传输电缆运行参数值； 其特征是:后台监控系统通过CAN总线和集中监测单元通信，后台监控系统通过以太网和其中的一部分分布式监测单元互联，其中的另一部分分布式监测单元通过无线方式与无线集中点相连，无线集中点通过以太网与后台通信。
【文档编号】H04L29/06GK204065318SQ201420441999
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年8月7日 优先权日:2014年8月7日
【发明者】倪亚强 申请人:国家电网公司, 国网江西省电力公司景德镇供电分公司