魏维华 朱亮
国网湖南省电力有限公司岳阳供电分公司 湖南岳阳 414000
【摘要】由于电网的覆盖范围越来越广，传统的定期检查与维护管理模式具有一定的局限性。针对电缆在线监测对监测设备装精度要求较高的问题，本文提出了一种在线综合监测系统。可实现电缆运行状态的连续或周期性监测、分离和辅助诊断。
关键词：高压电缆；通道综合；在线监测系统
1.引言
高压电缆线路在整个国家输电网系统中占有极为重要的地位，它对保证其高效、安全、稳定运行具有重要意义。在操作和管理高压电缆方面，传统的方法是采用人工操作，通过定期的断电计划进行预防性测试和人工检查。另外，由于人工操作效率低，设备的断电次数增多，在正常运行过程中造成了大量的设备浪费，甚至给试验带来新的隐患。正因为如此，预防性测试不能保证测试会失败。线缆在线监测与诊断的任务是利用各种检测、测量、监测、分析和判别方法了解线缆绝缘状况。从环境因素出发，结合系统的历史和状态，对电缆绝缘状态进行评价，判断其是否为正常或异常绝缘，显示并记录其状态，报警操作人员可及时对其进行处理。可作为评价绝缘、合理使用及安全工作的依据。为了解决电力电缆工作环境复杂、维修繁琐、日常维修费用高的问题，提出了一种综合式高压电缆通道在线监测系统，能及时准确地掌握电缆绝缘状况，大大减少绝缘事故发生。工作负荷及日常维护费用。通过长期的在线监测，积累有价值的历史数据，为电力系统工作人员提供数据资源，并对输电线路进行系统评价。
2.高压电缆及通道多状态综合监控系统
高压电缆及通道多状态综合监控系统综合利用分布式光纤在线温度测量、实时载流量监测、实时电流监测、隧道环境实时监测、电缆局部放电在线监测、电缆绝缘实时监测和等在线实时监检测等技术有机结合起来，实现了电缆及通道的实时温度、载流量地电流、隧道环境、电缆局部放电、电缆绝缘等情性能实时监控有关，达到实时监测和电缆通道的相关运行参性能的，加强做到防范和管理。有线频缆道多状态综合监测系统的构成主要有以下几个方面。
2.1分布式光纤测温系统（DTS）
分布式光纤测温系统的主要功能是实时在线监测电缆主体、连接器和其它部件的温度，对异常点或超过阈值的部分及时报警，并对电缆的位置进行精确定位。缆绳缆绳缆绳离群点值
（1）分布式光纤测温系统解决方案标准分布式光纤测温系统主要包括测温光缆、DTS测温主机、DTS监测和分析应用软件、硬件和 OTDR硬件(用于健康监测)。测温光缆本身就是一根测温光缆，也可以作为信号传输的链路。当电缆的表面温度达到报警配置值时，报警信息就会弹出，并且也可以通过 SMS向操作和维护人员发送数据。
（2）热光缆的安装：热光缆敷设于光缆外表面，用绝缘电缆扎带固定，每隔1m固定一道，使它与高压电缆的外表面紧密相连。重要的部分是导热。硅胶粘剂电缆中间接头是温度测量中的关键部位，必须采用双绕组固定以达到整体控制效果。
2.2电缆载流量实时监测系统
电缆载流量实时监测系统是在 DTS布线式光纤测温系统的基础上，在监测主机上安装线缆动态载流量软件，同时在线缆体上加装电流互感器，实现线缆动态负荷的实时监测，模拟不同工况下线缆导体温度和负荷的安全水平，及时有效地发现潜在的危险，为后期适时适度、有针对性地维修提供依据。
2.3隧道环境综合监控系统
隧道环境综合监测系统主要由电缆隧道水位、人孔盖板、环境温度、各种含气量监测传感器及相关辅助连接设施等组成；主要收集隧道水位、人孔盖的开启、关闭状态、环境温度等。监测危险气体、有害气体和其他参数信息，以充分掌握巷道环境的整体状况；配备外部控制端口的同时采集系统可在巷道内安装远程设备，如排水泵、通风风机、风扇和防火门等，用于改善巷道环境并实现其质量。高效接触道灾难事件限制了事故的进一步发展，并使损失降到最低程度；它逐渐取代了传统的人工日常检查，采用道路环境监测系统进行实时、全面的监测和创新，以及使用和管理电缆隧道。
（1）气体监测子系统方案设计
本子系统采用多种气体监测技术。目前这是一种很安全的气体检测方法，该方法利用分光计监测甲烷、CO和其他气体，在光纤传感器上采集电子信号，并将其转换成4到20毫米的范围。利用安培电流信号，使其对应于特定气体在周围环境中的浓度，从而实时监控恶劣环境中各种气体的浓度。电缆通道内气体传感器的具体安装位置必须与电缆检查井的位置一致，即每根电缆检查井附近必须有一组气体传感器，以监测电缆环境中气体的实时浓度。当浓度超过设定值时，系统环境监控器会自动开启风机通风。
（2）隧道井盖监控子系统方案设计
光纤电缆井盖监测子系统主要由光纤电缆井盖监测控制器、信号控制器等设备组成。光纤井盖监控控制器可对井盖的开启、关闭状态进行实时监控，并具有非法开启报警功能。只要这个盖子是非法的，那么当打开它的时候，就会在监控系统的界面发出警报信号，这样就能有效地防止盗窃者非法进入隧道。
（3）水位监测子系统方案设计
水位监测子系统主要由自动排水泵、排水泵控制箱、信号电缆等设备组成。每一个水箱都应该配有自动排水泵。排水泵应装有浮球液面开关和控制器。浮动水位开关的磁悬浮随水位升高或下降。感应器能够探测管道部件在设定位置的运动，然后发送节点开关转换信号，并将水位信息上传到监控系统界面。每台排水泵附近设有一个控制箱，对排水泵的运行有三种控制方式：自动控制、远程控制和现场控制。排水管泵通常是自动的。在水箱水位超过报警极限时，泵自动启动排水口，向监控界面发送水位报警信号。
2.4电缆局部放电在线监测系统
电缆局部放电在线监测系统主要由高频电流互感器、通信光缆、局部放电监视器等组成。排放监测主机的一部分被安装到电缆护套的地面线路上。光缆护套由光缆连接。通过通信光缆释放监控器实时采集和分析高频电流互感器采集的电流信号。当线缆 PD超过指定值时，会立即弹出警报，提示操作者及时进行线缆测试，进一步检查线缆状况，避免出现细小缺陷，否则可能导致停电。
2.5隧道视频监控系统
该系统主要包括监控主机、硬盘录像机、高清摄像头等设备。为此，需要在光缆通道入口和光缆中间连接的关键部位安装了360°旋转红外热像仪。将其与监控主机安装在光纤变电所内，并配有视频线。光缆隧道桥生活架上的道路视频监控系统是通过安装在道路上的摄像机来采集图像信息，通过视频把道路上的实时图像和报警信号传送给监控主机。该系统具有数据与图像处理、存储、报警连接等功能，从而实时监控运行情况。
3.结束语
本文针对电力电缆在线监测与诊断复杂、成本高的问题，研制了高压电缆及电缆通道综合在线监测系统。通过高压电缆及通道多状态综合监控系统，方便电缆操作者实时掌握电缆运行状况，真正实现电缆可控运行，保证电缆运行稳定可靠。
参考文献
[1] 王新，王建顺，周涛.电力电缆故障定位与检测信号去噪研究[J].计算机仿真，2015，32（11）：137-140，298.
[2] 许红娟.电缆局部放电的电脉冲信号检测研究[D].石家庄：河北科技大学，2016.
[3] 朱博.长距离电力电缆绝缘在线监测及故障定位技术研究[D].哈尔滨：哈尔滨理工大学，2015.
[4] 魏新劳，朱博，庞兵，等.长距离三相电力电缆绝缘在线监测方法[J].中国电机工程学报，2015，35（8）：2079-2086.
[5] 成志威.城市电缆线路绝缘故障诊断技术研究[D].长沙：长沙理工大学，2015.