电缆隧道综合监控平台设计与应用

电缆隧道综合监控平台设计与应用

金宇 施琪

国网浙江省电力公司宁波供电公司电缆运检中心，浙江省宁波市， 315000

摘要：随着我们城市化进程的不断深入，对城市所赖以存在的各项公共基础设施建设，尤其是城市电网不断提出更高的要求。高压电力电缆在美化环境、节约用地、供电可靠性等方面的优势得到逐步体现，并得到越来越广泛的应用。目前全国主要城市高压电缆及电缆隧道迅速增长，架空线路逐渐被地下电缆方式取代，使得供电公司对高压电缆及电缆隧道的运行维护方面都面临着巨大压力。计算机技术、网络技术、信息技术以及智能电网技术的不断进步，使得电缆隧道综合监控平台的建设成为可能。通过电缆隧道综合监控平台，运维人员能够及时发现电缆本体绝缘局部放电情况、电力电缆环境温度异常、外部入侵以及隧道内环境等隐患，及时掌握电缆的运行状况，根据设备运行状态安排检修维护，从而降低电缆及附属设备故障概率，提高高压电缆电缆线路供电的安全性和可靠性。基于此，本文对电缆隧道综合监控平台设计与应用进行深入研究，以供参考。

关键词：电缆隧道;综合监控平台设计;应用

引言

电缆隧道综合监控平台的推广和应用逐步减少了运维人员周期性运检需求，通过综合监控平台提供的各种技术监测手段，实时监测高压电缆及隧道的运行状态。并根据综合监控平台提供的预警信息采取相关预防和检修措施，将潜在的缺陷和隐患及时排除，避免发展成电缆故障，影响供电，最大程度减少损失。同时，也降低了人工巡视需要的人力、物力支出，降低电力电缆隧道的整体运行维护成本。在有些极端恶劣甚至危险的环境中，有效防止发生人身事故。

1电缆隧道综合监控平台总体设计

1.1功能和目标

电缆隧道综合监控平台通过将电缆及隧道内分布式的设备运行信息采集并集中起来，实现对电缆设备及隧道环境数据的集中监视、管控一体化目标。北京供电公司、济南供电公司、青岛供电公司等各省市电力公司从2007年以来开始对高压电缆隧道采用电缆隧道综合监控系统，实现对电缆本体以及电缆隧道环境不同监控对象的全面监视。通过建设电缆隧道综合监控系统，实现以下目标：(1)打破信息孤岛，实现高压电缆及隧道在线监测系统的统一运维，完成对电缆本体、附属设施和运行环境的全面监视和控制；(2)实现高压电缆日常生产工作的指挥、调度；(3)实现对高压电缆设备、附属设备设施及运行环境的实时在线统一监控；(4)实现依据设备状态统筹安排检修生产任务，为实现从计划检修到状态检修提供技术支持；(5)实现对高压电缆主设备及运行环境的科学评估及分析；(6)最终形成坚强智能电网下的电缆生产运行管理新模式。

1.2系统结构

电缆隧道综合监控平台需要集成分布式光纤测温系统、电缆局部放电监测系统、电缆隧道环境监测系统、电缆隧道视频监控系统等二十余个子系统，除了常规遥信、遥测、遥控等常规数据外，平台需要接入的非结构化数据也比较多。一般情况下，电缆隧道综合监控管理平台需要接入的数据都存在如下特点：接入子系统多、数据量大、储存粒度各异、接入方式多样，这些都为电缆隧道综合监控平台的互联、集成、建设造成了很大困难。电缆隧道综合监控平台的建设一般以供电公司高压电缆管理现状为基础，系统结构需要满足技术先进性原则、架构合理性原则、安全可靠原则、可扩展性原则等原则，目的在于构建一个适合当前以及未来一段时间内高压电缆发展需要的信息管理、决策支持平台。

2电缆隧道综合监控平台应用

2.1分布式光纤测温

分布式光纤测温通过沿轴向将分布式光纤温度传感器直接埋入电缆中，或者沿着电缆的表面进行敷设。光纤温度测量技术基于拉曼散射的物理效应，是目前比较成熟的技术，多年实际运行证明是一种监测电缆运行温度的行之有效的技术手段。电缆隧道综合监控平台对分布式光纤测温数据的接入一般有两种方式，一种是基于多点遥测，另一种是基于数据文件。这两种方式各有优缺点，分别适用于不同的应用场景。一般情况下，如果电缆隧道综合监控平台接入的管廊很多，则建议采用数据文件方式，这种情况基于多点遥测方式会对实时库和历史库都产生巨大压力。

2.2电缆接头局部放电实时监测

高压电缆局部放电是指在电缆绝缘中，只有电缆部分区域放电，但没有完全击穿，这种现象称为局部放电。为了保证电缆安全运行，对运行中的电缆及电缆接头和终端进行局部放电在线监测，以实时评估其绝缘状况，具有重要意义。电缆隧道综合监控平台通过对电缆局放的放电量和频次进行实时采集和监测以波形、PRPD图、累积PRPD图、故障分析图、故障定位图和趋势图等进行显示，实时动态显示电缆局放监测的数据和状态。

2.3电缆接地电流监测

电缆线路金属护层接地电流的大小对电缆线路供电安全可靠有着重要作用。电缆隧道综合监控平台通过电缆隧道接地电流在线监测子系统把电缆护层接地电流测量数据与电缆负荷数据进行对比和综合分析，实现对接地电流的瞬态参数监测、接地线被盗报警、外护套绝缘监测等功能。高压电缆护层接地电流参数，是高压电缆运行过程中的重要监测数据，通过对接地电流的实时监测，降低人工巡检频率，保证电缆隧道供电网的安全可靠运行。

3电缆隧道运行控制方式

3.1调度监控层

运检中心的值班人员，通过运检中心的监控系统，由综合数据网专业光纤通道与董家窑、桃苑电缆隧道就地计算机监控系统通信，实现对各电缆内设备的监控。

3.2就地监控层

就地监控层可实现对电缆隧道内设备的监测和控制，包括自动模式和手动操作模式。电缆隧道就地监控自动模式，是通过电力电缆隧道内分布式布置的区域控制器按照预先确定的逻辑实现后，在触发条件发生后自动对电缆隧道内的设备进行自动控制。电缆隧道就地监控手动模式，是操作人员在通过就地监控系统获取的信息，按照相关规程需要对电缆隧道内风机、水泵、摄像头等可控制设备进行必要的监视和控制，达到操作人员的运维检修的目的。

3.3现场监控层

在电缆隧道监控系统调试期或电缆隧道监控系统发生故障情况下，操作人员可通过现场控制箱、操作按钮、操作把手等设备，实现对电缆隧道内设备的就地控制及工况的转换达到及时处理现场运维检修要求的目的。现场监控层设有远方和就地把手用于切换现场监控层和就地监控层的控制权限，在现场控制层处于远方模式下，就地监控层的控制指令才有效，而现场监控层处就地模式下，虽然就地监控层的控制指令无效，但不影响其数据正常上送至就地监控层；在就地监控层设有就地监控和调度监控切换按钮，用于切换就地监控层和调度监控层的权限，只有在调度监控模式下，调度监控层的控制指令才有效。

结束语

总而言之，通过建设电缆隧道综合监控平台，对电缆隧道各个监控子系统功能进行集成、互联、整合，完成对高压电缆及电缆隧道的集中监测和控制。实时动态、深入融合、安全可靠的电缆隧道综合监控平台为全面开展高压输电电缆状态监测、逐步实现状态检修提供技术支撑，并提高了运维人员工作效率，降低劳动强度。电力电缆隧道的运行管理维护应逐步突破传统的电缆运行管理模式束缚，依靠电缆隧道综合监控管理平台形成电缆运维管理新模式，进一步为提高电力电缆供电可靠性保驾护航，稳步提升电缆专业精益化管理水平。

参考文献

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