充油电缆在线监测系统中故障定位辅助功能的应用.docx

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充油电缆在线监测系统中故障定位辅助功能的应用

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摘要：高压充油电缆因其电气性能稳定而广泛应用于输配电领域，但却容易受外力破坏或者其它原因导致渗油漏油。本文针对一起充油电缆漏油处缺中所涉及的实际情况，探讨高压充油电缆在线监测系统故障定位功能的应用，对比传统和新型的寻找漏油点的方法，体现新型故障定位辅助功能的优势。

关键词：充油电缆；在线监测系统；故障定位；

引言

充油电缆是利用补充浸渍原理来消除绝缘层中形成的气隙，以此提高电缆工作场强［1］。由于其可靠性高、维护工作量少、电缆及附件通用率高、适用电压等级高等优点［2］。从1924年意大利安装的第一条充油电缆开始［3］，它就广泛应用于高电压长距离的输电领域。1983年投运的加拿大本土与温哥华岛跨海联网工程采用的就是39km(两段，分别长30km、9km)500kV充油电缆［4］；2009年6月30日投运的海南联网工程使用的也是31km500kV充油电缆［5］;可见在高压输电系统中充油电缆依旧被广泛使用。

高压充油电缆的油压数据是体现电缆绝缘水平、运行水平的重要参数。目前的现状是,超高压充油电缆的油压数据是在日常巡视中依靠人工来抄录、整理和分析的。一方面这样耗费了大量的人力,而且容易产生人为差错。另一方面,由于受运行巡视周期的限制,这些数据并不能完全反映油压随时间的变化，给有故障时的故障分析工作带来了困难［6］。

充油电缆电气性能稳定，其自身电气击穿的几率非常小，因此更多的故障是由于外力破坏或者施工工艺的差异导致电缆出现漏油。随着日益完善的在线监测系统的应运，当发生故障时，充油电缆的供油系统安装有流量、压力监测装置，完全可以利用电缆向外排油时检测到的压力、流量等相关信息，对漏油点进行定位［7］。

1背景介绍

高压充油电缆以绝缘油作为主绝缘，因此油压的变化是判断电缆线路是否正常运行的重要数据，高压充油电缆在线监测系统可以排除人为因素造成的错误，提高油压测量精度以及系统稳定性。因此通过对油压的实时监测，可以及时了解电缆的绝缘水平和运行状况，预防和避免不必要的故障发生，直接关系到电力系统的安全可靠运行、经济效益和社会影响。油压在线监测系统实现了实时监测、故障告警、数据记录等功能，满足了对电缆油压数据的远程监测和集中管理的需求。

目前，社会对电力供应的可靠性和连续性要求日益提高。因此，通过现场及远程监测的方式对运行中的高压充油电缆绝缘油压力进行实时监测，及时了解高压充油电缆绝缘油的压力状况，及时发现潜在的事故隐患，对于电缆的安全运行具有重大意义。

电力电缆的油压监测系统运用计算机、现代通信、智能测控等先进技术,利用先进的通信网络对分布于本区域或远程区域的电力电缆的油压进行实时监测,以实现防盗报警、实时监测、故障告警、紧急时事件处理、记录并处理相关数据,从而实现对在一个区域或不同区域里的各个机房及工作区域的电力电缆的油压进行集中监测。

2系统简介

2.1系统功能

系统支持短信报警、无线组网、无线传输。具有现场测量并实时显示、远程监控、压力超限报、数据存储等功能。

2.2系统架构

通过各类监测装置将现场实时采集的各类数据通过智能无线远程测控终端(以下简称无线RTU）传输至监控中心和相关人员的移动客户端。如图1所示：

图1系统的架构图

2.3系统采样模块简介

采用MK-P800压力变送器，利用高精度，高稳定性压力传感器组件，经过高可靠性的放大电路及精密温度补偿，将被测介质的压力转换成4～20mADC、0～5VDC，0～10VDC及1～5VDC等标准电信号。测量范围从0～-0.1MPa至0～250MPa，精度也包含：1.0级、0.5级、0.25级，极大减低了人力抄表可能存在的误差值，为其能准确的故障定位打好了基础。

2.4采样模块安装

安装环节上只需要将原本充油电缆各相压力箱末端的压力阀门更换成三通阀如图2，在其中增加传感器即可。现场数据终端即可将采样数据上传至网络服务器，通过物联网平台最终到达监控后台和相关的移动终端如图所示3。

图2改造后的现场图

图3现场采样模块示意图

3故障定位功能的实际应用

3.1某条充油电缆油压低报警

今年上半年某条上海220KV充油电缆改造后投运不久，站内油压监控屏发出站内12#塞止头至天宝站侧油压B相油压低报警信号。该段电缆线路当时的油压已降至压力表下限处如图4所示，到达线路整定的油压下限如图5所示。

图412#塞止头B相油压表图52267运行注意事项

3.2以往常用的查找漏油点的方法

以往电缆漏油故障，在线路不停电的情况下需将充油电缆的油压恢复到满足运行安全要求压力后，待其静态稳定，串联故障相与正