27.5KV电缆 绝缘状态在线监测装置
1 概述
27.5KV电缆采用带有金属护层的单芯电缆。因为单芯电缆金属护层与芯线中交流电流产生的磁力线相铰链,使其两端出现较高的感应电压,故需采取合适的接地措施,使感应电压处在安全电压范围内(通常不超过50V,有安全措施时不超过100V)。通常短线路单芯电缆的金属护层采用一端直接接地和另一端经间隙或保护电阻接地的方式;长线路单芯电缆金属护层则采用三相分段交叉互联两端接地的方式。不论采用哪种接地方式,良好的护层绝缘都是必要的,当电缆护层绝缘发生损伤时,将使金属护套多点接地,从而产生护层循环电流,增加护套的损耗,影响电缆的载流能力,严重时甚至使电缆严重发热而烧毁。同时,保证高压电缆线路金属层护套直接接地点的接地良好也十分重要,如果接地点由于各种原因不能有效接地,那么电缆金属护套的电位就会急剧升到几千伏甚至上万伏,很容易把电缆外护套击穿并在击穿点持续放电,造成电缆外护套温度升高甚至着火燃烧。 ZRJY-1906型电缆绝缘状态在线监测装置采用了环流法原理,即:单芯电缆金属护套在正常情况下(即一点接地),金属护套上环流极小,主要是容性电流,而一旦金属护套出现多点接地与大地形成回路后,环流显著增加,严重时可达主电流的90%以上。实时监测金属护套环流及其变化量,即可实现单芯电缆金属护套多点接地故障的在线监测,从而及时准确的发现接地故障,从根本上避免电缆事故的发生,保证电缆安全、可靠的运行。
2 环流产生的原理
由电缆结构了解到,其外部是金属护层,当传导电能时,在线芯中的电流,会与外层金属护层产生切割现象的电磁感应。由于电磁感应会在金属护层上形成电动势,称为感应电压。其强弱与电流有关。当电流增大时,电压也增大,是一种递增关系。过大的电压会对护层造成影响,甚至造成电缆击穿。因此,电缆每隔一段距离都要接一条接地线,目的就是释放护层上积累的感应电压,这样金属护层就与大地形成一条通路,在感应电压的影响下形成回路电流,将这个电流称为电缆护层环流。
3 环流过大的危害
(1)运行高压电缆金属护层系统环流的增大,使得电缆金属护层损耗剧增,电缆的温升增加,严重时或导致电缆过热甚至着火燃烧。
(2)运行高压电缆金属护层环流大大增加了电缆传输电能的能量损失,降低了电缆的传输效率,造成严重的资源浪费。
(3)运行高压电缆金属护层环流,加速了电缆绝缘的老化,缩短了电缆的正常使用寿命。
(4)使交叉互联连接处发热,若长期运行的电缆护层环流较大,而电缆交叉互联处接触不好,会引起交叉互联处发热。从设计角度及运行经验来看,若运行中保证交叉互联接触良好,将不会产生发热问题。
4 功能特点
(1)实时监测三相电缆的护层接地电流、总接地电流及任意相主缆运行电流;
(2)实时监测三相电缆接头温度;
(3)实时对电缆护层接地线防盗割监测;
(4)监测时间间隔可设置;
(5)报警参数及是否允许相应监测参数产生报警可设置;
(6)统计设置时间段内的最大值、最小值、平均值;
(7)实时监测统计周期内单相接地电流最大值最小值比,并进行报警处理;
(8)实时监测统计周期内接地电流与负荷比值,并进行报警处理;
(9)实时监测统计周期内单相接地电流变化率,并进行报警处理;
(10)可指定任意时刻发送测量数据;
(11)可指定某个或多个监测参数报警时,向指定手机发送报警信息;
(12)实时测量装置输入电压;
(13)所有监测数据均有时间标签,保证数据的唯一性;
(14)所有监测传感器可根据用户要求进行增减配置;
(15)多种数据传输接口:RS485接口、RJ45、GPRS、GSM短信,可同时使用一种或多种数据传输模式;
(16)支持远程维护和升级;
(17)采用低功耗设计,支持多种电源供电方式:CT感应取电、AC-DC电源、直流电供电及电池供电;
(18)全部采用工业级元件,具有良好的可靠性、稳定性;
(19)单元式全封闭结构设计,易于安装,所有部件均采取紧锁措施,抗振性能好,并且更换拆卸方便;
(20)全封灌结构:环氧树脂封灌、无外露元件、不进水,完美支持IP68防护等级。
(21)可靠性高、免维护。
5 技术指标
监测参量
参数 | 指标 | |
电流测量 | 运行电流测量 | 1路,0.5A~1000A(其他需定制) |
护层接地电流测量 | 0.1A~1000A | |
测量精度 | ±1A | |
测量周期 | 5秒~200秒可设置 | |
温度测量 | 范围 | -40℃~+130℃ |
精度 | ±2℃ | |
测量周期 | 10秒~200秒可设置 | |
其它 | 传感器断线可检测 |
电磁兼容特性
静电放电抗扰度 |
等级4:GB/T 17626.2 |
射频电磁场辐射抗扰度 |
等级3:GB/T 17626.3 |
电快速瞬变脉冲群抗扰度 |
等级4:GB/T 17626.4 |
浪涌抗扰度 |
等级4:GB/T 17626.5 |
射频场感应传导抗扰度 |
等级3:GB/T 17626.6 |
工频磁场抗扰度 |
等级5:GB/T 17626.8 |
脉冲磁场抗扰度 |
等级5:GB/T 17626.9 |
阻尼振荡磁场抗扰度 |
等级5:GB/T 17626.10 |
抗电压变化 |
等级3:GB/T 17626.11 |
6 通信接口及支持协议
6.1 RS485接口
波特率:2400bps、9600bps、19200bps可设置
数据长度:8位;
起始位:1位;
停止位:1位;
校验:无校验;
6.2 GSM/GPRS接口
工作频段: 4频,850 MHz/900 MHz/1800 MHz/1900 MHz ;
GSM中英文短消息;
GPRS class 10,最大下行速率85.6 kbit/s,最大上行速率42.8 kbit/s,支持TCP/IP、UDP、FTP、HTTP协议。
7.现场安装照片
现场情况分为:城市地下管廊、地下电缆沟、地下电缆转架空线
7.1 城市地下管廊
此种情况电缆护套在城市地下管廊接地,设备安装在地下管廊内,直接在接地线取三相接地线电流信号,通过RS485、或者RJ45信号向后台传输数据。
7.2 地下电缆沟
此种情况电缆护套在接地井里面接地,设备安装在接地井内,直接在接地井里面取接地线电流信号,通过RS485、GSM/GPRS信号向后台传输数据。
7.3 地下电缆转架空线
此种情况电缆在杆塔上接地,设备安装在杆塔上,取接地线电流信号,分别通过GSM/GPRS模块或者有线通信方式向后台传输信号。