输电电缆综合在线监测预警系统

输电电缆综合在线监测预警系统

苑建涛、刘博志

国网冀北电力有限公司唐山供电公司，河北唐山063000

摘要：输电电缆运行管理部门每年投入大量的人力、物力，对电缆沟井内环境以及电缆运行进行巡视检查，特别在高气温、大负荷季节进行大量的巡线工作对井沟内电缆接头进行的红外测温，井盖的防偷窃或破坏巡视，以及电缆沟内积水，防火防气观察、检测等，但仍然无法实时掌握，进行预防预测。这种状况下，待建立一个综合的电缆井沟运行状态监测平台，对影响电缆沟井内电缆线路运行的重要状态进行实时在线监测。因此，输电电缆监测预警系统，将为电网安全稳定运行提供有力保障，其既是智能输电技术的重要组成部分，也是国际电力电缆产业的发展趋势。本文将对输电电缆综合在线监测预警系统进行探究。

关键词：输电电缆；综合；在线监测；预警系统；分析

1导言

输电电缆监测预警系统主要针对我国不同地区的自然气候、环境条件及历史数据进行综合分析、处理及预警管理。输电电缆综合在线监测预警系统实现了实时掌握我国输电电缆运行状态和分布状况以及运行区域内输电电缆健康状况的功能，同时还能够及时发现并消除线路故障隐患。在设计上也更加合理，其可以有效减少故障点的出现，延长电网使用寿命。并且在成本上也具有较大的优势，其由于采用了云计算模式和智能分析方法，由此将能够实现对采集数据的实时管控和远程控制等，由此大大降低了投资和运营成本。

2国内外发展现状

目前国内外对电缆电缆沟井在线监测系统，在形式上主要以有线光纤为主，并且对于电缆沟井监测的项目，通常以单一电缆接头温度或井沟通道气体监测形式，不能综合监测电缆沟井环境的多项环境因素。并且有线监测安装范围局限在一条线路，不能完全适应电缆分布监测的需要，投资巨大。对于电缆沟井环境状态监测数据的分析处理和管理方式存在很多不完善的地方，如服务器端软件功能单一，数据分析方法简单，不能提供预警功能还有的监测系统测量状态数据类型单一，为服务器端软件进行有效的质量评估带来困难，所以开发可靠的数据接收方法、新的数据分析技术、数据管理技术、质量评估方法很有必要。

3输电电缆综合在线监测预警系统的开发和设计

3.1系统整体设计

输电电缆在线监测预警系统是基于智能电网“三基三平台”（基础设施、平台、应用）的基础上建立的集输电电杆、变电站、架空线路通道、用户终端为一体的综合服务管理平台。平台采用基于大数据技术与移动互联网技术融合构建新型电网架构，集实时采集、传输、监控、分析功能于一体，为用户提供实时视频画面以及三维动画。可通过远程集中监控，远程采集运行状态信息，并通过大数据分析提供精确的故障定位和信息反馈。电网运行状态管理信息主要包括在线监测信息和输电线路安全信息，以及电力故障信息。在线监测信息主要包括变电站开关电源系统、电气设备绝缘子电阻、电气设备放电参数、电力线路通道内存在杂物、设备本体缺陷信息及外部环境温度。

3.2系统功能

一是系统功能模块化：为用户提供模块化开发接口，可实现多用户同时软件开发需求，便于用户根据实际情况进行定制化开发；支持用户自行进行系统开发和管理。二是全面数据统计：可提供与历史数据相比较的历史数据统计功能。三是实时预警：可实时显示电缆运行状态，并可根据需要设置显示预警区域。四是故障报告功能：提供故障预警信息、故障记录等信息。五是在线处理：提供故障历史统计功能如：故障位置统计、故障线路统计等。六是故障原因分析：可提供故障产生原因分析结果、故障原因分析结果等故障诊断信息。七是异常报警功能：提供故障检测报警、故障代码等故障报警功能。八是安全防护：提供对数据传输环境温度、湿度等参数进行智能分析与控制功能及报警提示等功能。

4输电电缆综合在线监测预警系统的具体应用价值

4.1输电电缆综合在线监测预警系统实现缺陷预警探测

智能缆系统采集大量的高精度的传感器，包括温度计、电阻率计、电流传感器等，这些传感器能精确反映出电缆电缆运行状况，并及时对电缆进行缺陷预警探测。同时，系统采用高性能服务器对数据进行高速处理，保证系统长期稳定运行，有效减少运行维护工作量。智能缆监测平台还具有较高的稳定性和抗干扰能力，确保了设备的长期稳定运行，降低电力设备故障率。同时，输电电缆综合在线监测预警系统还具备实时采集传感器数据及在线传输数据的能力，保证了在线监测系统能进行快速有效地分析、处理与显示，其在为实时掌握我国输电电缆运行状态和分布状况以及运行区域内输电传输数据提供了有力保障。

4.2输电电缆综合在线监测预警系统实现数据信息的有效传达

平台具有多个功能模块，包含数据分析和综合管理模块及信息报送模块等，同时能实现对故障和风险状态的快速监测和监控。期间需要使用光纤电缆作为通信桥梁，该通信桥梁既需要有良好的结构。期间根据所安装工程设备的类型可以分为：综合自动化及非智能化电缆等。当安装工程完成后需要对其进行测试，然后对其是否合格进行检验和判断。在运行过程中若出现异常状况，将会导致线路跳闸，并且影响整个电网的稳定，因此需要融入综合自动化技术，由此将可以有效减少投入成本，且防止线路故障问题的发生，由此更好地提升电缆监测的智能化水平。

4.3输电电缆综合在线监测预警系统实现数据收集分析

在数据收集分析方面具有强大优势，可以实时获取电缆运行数据和分布数据，并结合历史故障规律给出预警建议。输电电缆监测预警系统、线路视频监控系统、光纤光缆在线监测系统和通信网络监测系统组成。输变电电缆监测预警系统能够实现实时监测电缆运行状态、采集电缆温度数据，并针对电缆运行中出现原因给出预警建议。期间针对不同地区，在设计过程中也需考虑绝缘层质量、敷设方式、设计环境、敷设方式对电缆结构及性能的影响等内容，同时应满足气候条件及环境保护要求等因素对电缆监测信息的影响和反馈。输变局电气安全管理平台能确保变电站监控系统有效运行，实时监测变电站内设备隐患、并对线路进行风险评估与管控，由此更好地推动电力行业的可持续性发展。

5结论

总而言之，在我国，输电电缆占据着70%以上，电缆作为电力系统中最重要的组成部分之一，担负着输送电能，保证电力供应安全的重要使命。因此对电缆运行状况的监测显得十分重要。近年来，随着电力市场的快速发展和各类新技术、新工艺的不断应用，以及新技术新工艺不断涌现，电力系统安全运行状况也得到明显改善，输电电缆日常巡视工作也呈现出新的特点和需求。基于此，特研发并建设输电电缆综合在线监测预警系统。该系统可以对输电电缆进行全方位实时监测和预警，实现对输电电缆运行状态进行在线监测预警、实时掌握电缆运行情况；同时可以实现对线路上存在的各种危险点进行早发现、早控制和早处理，由此将能够更好地促进电力行业朝着可持续性方向发展。

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