电缆隧道集中监控系统的应用.doc

吴让新 张 苏 段尚琪 ( 云南电网公司昆明供电局，云南 昆明 650011) 摘要: 阐述了昆明供电局电力电缆运行维护现状，介绍了电缆隧道集中监控系统的构成和实施技术，通 过该系统的实施; 使得电缆的管理由传统管理模式转变为现代科技管理模式。 关键词: 电缆 电缆隧道 集中监控系统 管理 文章编号: 中图分类号: TM76 文献标识码: B 1006 － 7345 ( 2011) 01 － 0022 － 03 1 前 言 2. 1 中心控制层 中心控制层是整个电缆隧道集中监控系统的 昆明 地 区 共 有 220kV 电 缆 线 路 4 回 19. 46 km，110kV 电缆线路 46 回 105. 8 km，35kV 线路 17 回 14. 3 km，负责城区各变电站之间的 电 源 联 络; 电缆隧道 34km，61% 的高压电缆敷设在电缆 隧道内。随着城市快速发展，电力基础设施投入 逐年增 加，电缆及电缆隧道的长度在不断增加， 其传统运行模式面临着越来越大的压力。 1) 电缆等 附属设施被盗严重， 严 重 影 响 电 缆安全运行。 上层核心部分，以 REAL － TIME 电力监控系统为 基础，通过模块化扩展，可构建多个应用子系统 和并实现多种监控功能实时远程监测电缆运行参 数及 电缆隧道内环境变化， 实现各监控子系统 ( 含防盗 电 子 井 盖、高 压 电缆线路运行电流、护 层电流、瞬间故障电流、电缆接头温度、电 缆 本 体温度、隧道综合环境、隧道应急通信、隧 道 智 能视频监控子系统等) 之间的联动功能。 2. 2 区域监控层 2) 其他施 工单位私自对隧道开孔， 对 运 行 2. 2. 1 分控主机 分控主机安装在变电站内，是介于中 心 控 制 层和隧道监控终端设备之间，通过通信电缆与隧 道内的各类采集器连接，每个分控主机可带 48 个 回路，每个回路最远可达 10km。同时分控主机还 负责对前端采集器进行远程供电、控制和自动监 测，从而实现实时监控。 各变电站的区域分控主机通过已经建成的自 动化通 信 系 统，使 用 TCP / IP 实 现 与 电 缆 集 中 监 控中心的连接，形成覆盖整个监控网的监控系统， 网络与外界隔离，没有黑客攻击和病毒感染的危 险。 电缆也带来安全隐患。 3) 电力负荷急剧增加导致电缆过载、过热， 隧道内积水、产生有害气体等会影响到电缆安全 运行。 4) 电 缆 管 理、控 制 手 段 薄 弱， 无 法 实 时 了 解电缆隧道内电缆及附属设施的运行情况。 目前国内参数采集终端设备的精确性已经能 如实反映电缆及环境运行状态。 2009 年 12 月，昆明供电局在南 北 隧 道、西 坝隧道、南 三 环、海 硬 隧 道 共 17km 建 成 电 缆 及 隧道在线监控系统，采用科技手段解决周期巡视 中存在的问题，有效提高了电缆运行环境的安全 性。 2. 2. 2 系统供电和数据传输 采集终端设备一般安装在电力隧道或者管沟 内，距离变电站达十几公里远，各种现场采集单 元分布十分分散，如用普通的低压交流供电方式， 长距离供电会使供电质量下降，影响系统的可靠 性。且部分管沟段甚至没有低压电源，无法实现 对现场设备的供电。 鉴于这一情况，在电缆隧道集中监控 系 统 中 2 系统介绍 电缆隧道集中监控系统由中心控制层 ( 输电 分局监控室 ) 、区 域 监 控 层 ( 分 控 主 机， 设 在 电 缆隧道附近变电站内) 及监控终端层 ( 各监控终 端，设在各电缆隧道内) 三层结构组成。  采用一种远程供电和通讯共缆传输技术。采用低 压远程 供 电 ( 10km 以 上) 和 载 波 通 讯 通 过 一 对 双绞线 传 输; 一对双绞线可挂接多个监控终端， 通过主机配置通讯和终端供电的时间比来保证系 统的稳定性。 针对 信号传输中带来的谐波、传 导、辐 射、 串扰等干扰问题，采取端口输出设有共、差模滤 波器的方式来消除能量反射，驻波。同时采用脉 冲分时复用技术和独特的脉宽检波算法，有效滤 除高压电缆运行过程中产生的各种电磁干扰，以 保证通讯良好，从而很好地适应电力隧道、沟道 内的复杂电磁干扰环境。 分布在电力隧道内的现场采集单元采用低功 耗设计，对于充电、发送、接收、控 制 等 各 功 能 电路实行控制分时上电，待机时关断的电源管理 方法，有效地降低了系统功耗。 2. 3 监控终端层 监控终端层含电缆隧道集中监控系统最基础 的控制终端、采集终端及通信链路，实现对风机、 水泵、井盖等的开闭管理和对电缆运行、隧道环 境等参数的采集。 3 监控子系统介绍 3. 1 井盖集中监控子系统 对隧道检查井、防盗门加装电子锁以 及 控 制