配电电缆运行状态在线监测系统研究与应用

配电电缆运行状态在线监测系统研究与应用

范朝栋 王洋

国网山西省电力公司闻喜县供电公司 山西省运城市闻喜县 043800

摘要：随着电力系统的完善，大量的电缆线路被应用于电网建设中，这也给配电电缆线路监测及故障定位带来了一定的难度和挑战。为了给电网运行提供稳定的保障，利用综合监测系统解决配电电缆线路运行监测及故障定位十分必要。本文主要研究配电电缆线路在运行监测及故障定位中存在的问题，并利用综合监测系统解决配电电缆线路运行监测及故障定位。

关键词：综合监测系统；配电电缆线路；运行监测；故障定位

随着经济的发展，电能在各项能源中的地位越来越高，人们的生产生活的方方面面都离不开电能，在电力传输过程中，主要依靠电缆来进行电力传输。但在部分地区的配电电缆线路运行中仍存在一定的问题和故障，这也对正常的电力传输产生了严重的影响，进而影响了人们正常的生产和生活。因此，我们需要利用综合监测系统解决配电电缆线路运行监测及故障定位。

一、配线电缆线路运行现状和其中存在的问题

相对于高架线路而言，配电电缆一般铺设在地下，有很强的隐蔽性，可用于配电电缆线路监测的设备设施也十分的有限，这也给配电电缆日常的检修和故障维护带来了较大的难度。配电电缆一旦出现故障及问题，故障抢修的时间就会很长，进而影响周围居民的正常用电，并对电力企业的经济效益和社会效益产生影响。为解决配电电缆中存在的问题，并对故障位置进行准确判断，需加强对综合监测系统的应用，进而解决配电电缆线路运行中出现的问题及故障抢修时间长的问题。

二、综合监测系统运行原理分析

（一）系统工作原理

在配电电缆线路上安装故障显示器，当配电线路发生故障时，故障显示器会出现相应的提示来帮助维护人员对配电线路故障的位置和故障问题进行分析和判断。配电电缆正常运行时，故障显示器显示的是正常的运行数据，但当配电电缆出现故障时，在故障显示器的相应位置就会出现线路短路的提示，此外，故障显示器还可将故障信息上传到控制台，控制台据此可对故障情况的故障位置进行准确的判断。

（二）系统主要功能

1.主动告警功能

主动告警功能指的是综合监测系统在运行过程中，会不定时的主动将配电电缆中存在的故障及问题进行上报。例如：数字显示器出现电池故障、传输信号中断、电力设施设备时效等。主动报警功能可以在很大程度提升配电电缆的运行效率。当故障信息传输到配电运行中心时，工作人员可根据实际的需要选择是否对相关的数据进行保存，如果是比较重要的信息可以选择将信息储存起来，这样如果后期配电电缆遇到类似的问题时可以进行参考。

2.数据管理功能

在综合监测系统中将配电电缆的配置信息以及在运行过程中出现各种报警及故障信息都存储在自身具备的信息库中。电力中心的工作人员可以将这些信息制作成各种类型的图表，方便工作人员在处理后续的故障情况可以找到可供参考的信息。

3.电池电压管理功能

电池电压管理功能在综合监测系统中处于较为重要的位置，电池电压是各类设施设备正常运转的保障，因此对于电池电压要进行有效的管理。对电池电压的监测主要在于当电池电压不足时要及时的向电力中心进行报警，这样可以帮助工作人员第一时间接到反应，并第一时间对问题进行解决，以保证配电电缆线路的正常运行。

（三）技术特点

1.设备运行低耗能，使用寿命长

配电电缆线上上的数字显示器所使用的电池为锂电池，锂电池具有低耗能的优点，可长时间应用于显示器中，使用寿命较长，且使用后不再需要进行维护，维修时间一般为五年/次。

2.采用量化的接地故障检测方法

在进行配电电缆故障检测时，可采用检测接地系统的电流，通过接地系统的电流来对故障进行检测。采用这样的检测方式可大大提升故障检测的准确度，减轻了工作人员的工作难度。

3.指示器和数据采集器安装简单

综合监测系统在正常运行过程中，数据采集器和指示器可以起到十分重要的作用，数据采集器和指示器的安装方法十分简单。安装便捷的优点是当数据采集器和指示器出现故障时，工作人员可迅速的对数据采集器和指示器进行更换，避免给配电电缆正常运行造成阻碍，可以在最大限度上降低经济损失，帮助电力企业实现经济效益最大化。此外更换便捷，可以避免出现故障检测不到的现象，为配电电缆的正常运行提供了另一层坚实的保障。

三、利用综合监测系统解决配电电缆线路运行监测及故障定位的方法

（一）综合监测系统的利用

综合监测系统是由多个安装在配电电缆上的监测装置组成的。在综合监测系统中，配电电缆上的数据采集终端，会不断收集配电电缆的运行参数，并对参数进行处理和保存，保存后的数据，数据采集终端会进行打包，并根据数据完成对自身设置的调整。数据采集终端会将打包后的数据，统一进行发送，主监测站会接收到数据采集终端发送的数据。此外，综合监测系统要想实现对配电电缆全面的监测，还需要在配电电缆适当的位置安装传感器，并为配电电缆上的监测设备配备各类的传感器和触压开关，从而实现对不同类型数据的监测，根据监测的具体需求，可以通过在线视频的方法监控各子监控系统及各类传感器的布设。为了准确的对故障进行定位还能要在配电线路铺设的过程中即在线路的终端加装具有通信和测量功能的接地短路故障指示器，从而利用该装置实现对电流的即时监测，通过对监测数据的分析，可以准确的对故障情况和故障位置进行判断。对于经常发生故障的电缆，还需要在电缆的中间处安装故障指示器，以便对故障进行定位。特别需要注意的是，在各类装置安装的过程中，需要采取等电位的安装方式，以免电缆在运行过程中受到电磁的干扰。

（二）线路运行监测的实现

在利用综合监测系统对配电电缆进行监测的过程中，还要加强对带有重要用户的电缆线路的监测。对于这一类的电路可以采用分布式光纤温度传感器，此类传感器具有测量距离长、抗干扰能力强、空间精确定位、传输能力强的优点，并能实现对配电电缆线路的实时监测。在实际的施工过程中，首先要在光纤表面粘贴测温光纤，光纤在获得配电电缆的表层数据后，会对电缆内的电荷情况进行描述，并在此基础上对电缆表面温度变化进行分析，从而获得电荷与表面温度之间的关系。进而推算配电电缆的运行情况，通过光纤，可以实现对配电电缆的实时监测。当前，此类监测方式被广泛的应用于配电线路运行监测中，此类监测方式可以记录线路运行任意时刻的数值，并将数据自动的保存在电脑中，此外，通过设置多处报警点，装置可以根据环境和温度完成对报警点温度的修改，从而进行过热预警，帮助工作人员及时处理可能存在的隐患。

（三）线路故障定位的实现

在线路故障定位实现时，需要先建立通信终端，并利用去电CT实现电源供应。该电源可以帮助故障指示器接收报警信息和监测信息，然后将信息发送至监控中心。在监控中心，电缆组可以接受和管理数据，并通过对数据的分析判断故障位置。将查找到的故障在系统内显示，为线路检修和维护提供科学依据。在有需要的情况下，系统也可以将配电电缆的运行数据和故障信息上传到地理信息系统，从而为配电电缆管理提供更好的依据。

结论：随着电力事业的发展，电力建设规模逐渐扩大，电缆的使用量也逐年增加，为了保障配电电缆的顺利运行，就需要利用综合监测系统对配电电缆运行监测并对故障进行定位，从而更好的开展配电电缆的维护和检修工作，提升电力运行的稳定性和可靠性，进而保障电力企业的正常生产和经营，提升人们的生产生活质量。

参考文献:

[1]刘宁东.浅谈电力电缆故障检修[J].中国科技纵横，2014(23):179

[2]高作毅,艾玲,张占龙.配电线路运行状况分布式监测系统[J].电气自动化,2014（02）:81-83.