電纜金屬外護(hù)套接地環(huán)流在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用說明

1、JDJY電纜金屬外護(hù)套接地環(huán)流在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用說明書目錄第一章系統(tǒng)概述 11 前言 12 系統(tǒng)原理 13 設(shè)備特點(diǎn) 24 設(shè)備參數(shù) 35 運(yùn)行環(huán)境條件 : 46 抗干擾 47 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 5第二章硬件設(shè)計(jì) 61 系統(tǒng)說明 62 RTU 73 GPRS無線通訊84 系統(tǒng)安裝 101 設(shè)備安裝示意圖 102 安裝說明 103 整機(jī)配件 11修訂記錄 12第一章 系統(tǒng)概述/、八1 前言電力電纜在線監(jiān)測(cè)及診斷的任務(wù)是了解電纜絕緣狀態(tài)，包括采用各種檢測(cè)、 測(cè)量、監(jiān)視、分析和判別方法，結(jié)合系統(tǒng)的歷史和現(xiàn)狀，考慮環(huán)境因素，對(duì)電纜 絕緣狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，判斷其處于正?；蚍钦顟B(tài)，并對(duì)狀態(tài)進(jìn)行顯示和記錄， 對(duì)異常狀

2、態(tài)發(fā)出報(bào)警， 以便運(yùn)行人員及時(shí)處理， 并為設(shè)備的絕緣評(píng)估、 合理使用 和安全工作提供信息和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。隨著電網(wǎng)建設(shè)的高速發(fā)展，電力電纜的使用越來越廣泛，對(duì)新建電纜的性能 監(jiān)測(cè)和歷史數(shù)據(jù)搜集的需求將會(huì)越來越多。 同時(shí)，早期鋪設(shè)的電纜現(xiàn)在陸續(xù)到了 正常使用年限， 電纜的絕緣問題將會(huì)日益增加， 因此電力系統(tǒng)需要一套完善的電 纜性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，接地環(huán)流在線監(jiān)測(cè)裝置就是其中之一。電力電纜的工作環(huán)境復(fù)雜，檢修起來相當(dāng)復(fù)雜，日常維護(hù)開支巨大。而采用 電力電纜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)后， 能準(zhǔn)確和及時(shí)的了解電力電纜的絕緣狀態(tài)， 大幅度減 少了日常維護(hù)的工作量和開支。 同時(shí)在線監(jiān)測(cè)的長(zhǎng)期運(yùn)行將會(huì)累積寶貴的歷史數(shù) 據(jù)，給電力系統(tǒng)

3、工作人員對(duì)電網(wǎng)輸電線路進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估提供數(shù)據(jù)資源。2 系統(tǒng)原理在正常情況下，電纜金屬護(hù)套因與纜芯交鏈存在一定的感應(yīng)電勢(shì)，在事故以 及系統(tǒng)內(nèi)部過電壓或雷擊過電壓情況下， 感應(yīng)電勢(shì)尤為嚴(yán)重。 因此，電纜金屬護(hù) 套必須正確接地，利用大地將電纜金屬護(hù)套限制在允許接地電位上。 66KV 以上 電力電纜多為單芯電纜， 敷設(shè)時(shí)若金屬護(hù)套兩端三相互聯(lián)后直接接地， 則線芯通 過電流時(shí)， 由于導(dǎo)體電流的電磁感應(yīng)， 在金屬護(hù)套上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓使得金屬護(hù) 套上出現(xiàn)感應(yīng)環(huán)流。 本系統(tǒng)采用了環(huán)流法原理， 即：?jiǎn)涡倦娎|金屬護(hù)套在正常情 況下（即一點(diǎn)接地），金屬護(hù)套上環(huán)流極小，主要是容性電流，而一旦金屬護(hù)套 出現(xiàn)多點(diǎn)接地與大地

4、形成回路后， 環(huán)流顯著增加，嚴(yán)重時(shí)可達(dá)主電流的 90%以上。 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)金屬護(hù)套環(huán)流及其變化量， 即可實(shí)現(xiàn)單芯電纜金屬護(hù)套多點(diǎn)接地故障的在線監(jiān)測(cè)GPRS或光纖的方后臺(tái)服務(wù)程序收電纜運(yùn)行維護(hù)人員同時(shí)，后臺(tái)服務(wù)程本設(shè)備采集和測(cè)量接地線電流及主纜電流有效值，并通過 式，以一定的時(shí)間間隔將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)接?jì)算機(jī)后臺(tái)服務(wù)程序， 集數(shù)據(jù)后建立歷史數(shù)據(jù)文件， 并將這些數(shù)據(jù)繪制成各種曲線， 可根據(jù)這些曲線提供的信息來了解整條電纜的長(zhǎng)期運(yùn)行狀態(tài)。序?qū)Σ杉碾娏鲾?shù)據(jù)進(jìn)行處理，提供電纜電流異常告警及設(shè)備狀態(tài)告警3 設(shè)備特點(diǎn)1) 靈活的電源方式：支持電纜感應(yīng)取電方式 支持 220V 交流電源輸入 支持直流電源輸入2) 靈

5、活的通訊方式GPRS無線通訊：支持專網(wǎng)通訊， 支持多后臺(tái)連接 支持心跳包連接指示 支持后臺(tái)數(shù)據(jù)下傳 支持任意數(shù)據(jù)傳輸間隔設(shè)置 支持信號(hào)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度查詢3) 超低功耗平均功耗0.5W,最大瞬時(shí)功耗w 1.5W 米用感應(yīng)取電方式時(shí)，線路電流w 30A時(shí)即可啟動(dòng)使用 Cortex-M3 超低功耗 CPU4) 高準(zhǔn)確度 米用智能校準(zhǔn)技術(shù),解決大量程互感器的小電流測(cè)量非線性誤差 米用真有效值檢測(cè)方案,能夠測(cè)量各種畸變波形的電流有效值 低噪聲PCB設(shè)計(jì)，設(shè)備自身噪聲極低，并能夠抑制來自外部的各種 噪聲信號(hào)5）多通道寬范圍4個(gè)0200A接地電流測(cè)量通道1個(gè)0800A主纜運(yùn)行電流測(cè)量通道采用智能校準(zhǔn)技術(shù)，整個(gè)量程

6、內(nèi)的測(cè)量精度優(yōu)于 1%6）高穩(wěn)定性采用主流ARM芯片，使用穩(wěn)定性優(yōu)秀的Cortex-M3內(nèi)核CPU 設(shè)計(jì)有具有鉗位保護(hù)功能的放大電路，能夠防止信號(hào)過大時(shí)對(duì)系統(tǒng) 產(chǎn)生損壞采用業(yè)內(nèi)最高溫度系數(shù)（3 ppm/ °），基于XFET芯片制造工藝的超低 噪聲基準(zhǔn)芯片作為系統(tǒng)測(cè)量基準(zhǔn)7）高集成度使用大規(guī)模集成電路作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，采用小封裝貼片制造技術(shù)，采 用多層板設(shè)計(jì)技術(shù)，使設(shè)備以最小的體積完成全部功能優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，充分利用內(nèi)部空間，使得整機(jī)體積小巧8）防水性強(qiáng)具有認(rèn)證的防水機(jī)箱，能夠滿足IP68的防水要求 特殊處理的傳感器，能夠長(zhǎng)期浸泡在水中而不受損壞 內(nèi)部電路板采用三防處理4 設(shè)備參數(shù)1）電源

7、及功耗系統(tǒng)電源：AC 220V/50HZ /電纜感應(yīng)取電（啟動(dòng)電流w 30A）電源紋波： 50mVpp功 耗 ：0.5W （峰值功耗w 1.5W）2）測(cè)量通道接地電流：0200A, 4通道，分辨率0.1A,準(zhǔn)確度1%主纜電流（選配）：0800A, 1通道，分辨率0.1A，準(zhǔn)確度1%絕緣隔離水平：10k VDC/1 min（3）通訊方式：GPRS無線網(wǎng)4）數(shù)據(jù)發(fā)送間隔 ： 15 秒24小時(shí)可設(shè)，步進(jìn) 1 秒5）設(shè)備告警 ：接地電流閥值報(bào)警、突變報(bào)警、設(shè)備聯(lián)接失敗告警，信號(hào)強(qiáng)度弱告警6）機(jī)箱 ：全封閉式不銹鋼外殼，表面防水防銹處理，能長(zhǎng)期在潮濕和浸水的情況下正常工作，滿足IP68防護(hù)等級(jí)要求。5

8、運(yùn)行環(huán)境條件海拔高度 ：<1000 m運(yùn)行溫度 ：-40 °C+125°C最大日溫差 ：40o C保證精度溫度 ：-30 °C +80 °C濕度 ：0 99%防護(hù)等級(jí)：CT各種傳感器可長(zhǎng)期浸泡于水中，滿足IP68等級(jí)防護(hù)要求，監(jiān)測(cè)單元箱體滿足IP68等級(jí)防護(hù)要求。6 抗干擾監(jiān)測(cè)單元有足夠的抗干擾能力， 可滿足在強(qiáng)電場(chǎng)、 強(qiáng)磁場(chǎng)等惡劣的環(huán)境下正常 工作。尤其在發(fā)生雷擊過電壓、操作過電壓及一次設(shè)備出現(xiàn)短路故障時(shí)，所有設(shè)備 能正常工作。監(jiān)測(cè)單元滿足下列要求：（1）靜電放電抗擾度： 4 級(jí)（2）射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度： 3 級(jí)（3）電快速瞬變脈沖群抗擾度：

9、4 級(jí)（4）浪涌（沖擊） 抗擾度： 4 級(jí)（5）射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度： 3 級(jí)（6）工頻磁場(chǎng)抗擾度： 4 級(jí)（7）脈沖磁場(chǎng)抗擾度： 4 級(jí)8) 阻尼振蕩磁場(chǎng)： 4級(jí)9) 電壓暫降和短時(shí)中斷抗擾度： 60%UT7 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB50150-1991電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)GB 2887-89計(jì)算機(jī)場(chǎng)地技術(shù)條件GB/T 9361-1988計(jì)算機(jī)場(chǎng)地安全要求DL/T 720-2000電力系統(tǒng)繼電保護(hù)柜、屏通用技術(shù)條件GB/T17626.2靜電放電抗擾度試驗(yàn)GB/T17626.3射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn)GB/T17626.4電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)GB/T17626.5浪涌(沖擊)抗

10、擾度試驗(yàn)GB/T17626.6射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度GB/T17626.8工頻磁場(chǎng)的抗擾度試驗(yàn)IEC60870-5-103繼電保護(hù)設(shè)備信息接口配套標(biāo)準(zhǔn)6 / 19第二章硬件設(shè)計(jì)1 系統(tǒng)說明本系統(tǒng)主要由感應(yīng)取電地電流互感器，主纜電流測(cè)量互感器，接地線電流測(cè)量互感器，集中數(shù)據(jù)采集器GSM/GPRS通訊網(wǎng)絡(luò)、后臺(tái)服務(wù)器、客戶端軟件、調(diào)試軟件，工程調(diào)試設(shè)備等件部分組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖:后臺(tái)服務(wù)器光纖1光纖接收單元接口通信方式根據(jù)客戶要求GPRS光纖任選其一光纖GPRS模塊采集單元：1光纖 接口GPRS模塊采集單元：2光纖 接口工程調(diào)試設(shè)備無線基站GPRS模塊米集單兀：N光纖 接口各部分功能為：感應(yīng)

11、取電地電流互感器：在現(xiàn)場(chǎng)無法提供方便電源的情況下，可以用于采集 主纜上的能量，為 集中數(shù)據(jù)采集器提供運(yùn)行所需電流。主纜電流測(cè)量互感器：負(fù)責(zé)采集主纜電流信號(hào)接地線電流測(cè)量互感器：負(fù)責(zé)采集接地線電流信號(hào)集中數(shù)據(jù)采集器）：采用真有效值計(jì)算方法，測(cè)量電流互感器信號(hào)，計(jì)算 現(xiàn)場(chǎng)接地電流和主纜電流數(shù)據(jù)，并通過接口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o線網(wǎng)絡(luò)中 GSM/GPRS通訊網(wǎng)絡(luò)：本系統(tǒng)主要利用無線運(yùn)營(yíng)商（移動(dòng)，聯(lián)通，電信）提 供的付費(fèi)網(wǎng)絡(luò)，通過運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)建立后臺(tái)與現(xiàn)場(chǎng) 集中數(shù)據(jù)采集器 之間的通訊信道。無線網(wǎng)絡(luò)需要運(yùn)營(yíng)商或電力部門提供的 SIM卡支持。 后臺(tái)服務(wù)器：后臺(tái)服務(wù)軟件的硬件平臺(tái)?？蛻舳塑浖菏占瘮?shù)據(jù)后建立歷史數(shù)據(jù)

12、文件，并將這些數(shù)據(jù)繪制成各種曲線,電纜運(yùn)行維護(hù)人員可根據(jù)這些曲線提供的信息來了解整條電纜的長(zhǎng)期運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)，后臺(tái)服務(wù)程序提供電纜電流異常告警及設(shè)備狀態(tài)告警。調(diào)試軟件：為生產(chǎn)調(diào)試及現(xiàn)場(chǎng)安裝測(cè)試使用的軟件，能夠設(shè)置和讀取單元的測(cè)量參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，同時(shí)能夠觀察到設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。工程調(diào)試設(shè)備：一般為手機(jī)或筆記本，能夠接收 集中數(shù)據(jù)采集器 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的數(shù)據(jù)。2集中數(shù)據(jù)采集器設(shè)計(jì)中采用外防水機(jī)箱加內(nèi)機(jī)盒的設(shè)計(jì)方式，系統(tǒng)通過防水插頭將 CT信號(hào) 引入到采集系統(tǒng)中。其中電路板全部安裝在內(nèi)機(jī)盒中。 外機(jī)箱用于防水、防水接 頭安裝及內(nèi)機(jī)盒安裝。（1）集中數(shù)據(jù)采集器外觀集中數(shù)據(jù)采集器8 / 19(2)設(shè)備接口天線側(cè)

13、接線側(cè)接地側(cè)CT_A :A相接地電流傳感器接口CT_B :B相接地電流傳感器接口CT_C :C相接地電流傳感器接口CT_E :總接地電流傳感器接口CT_M :主纜電流傳感器接口CT_P :感應(yīng)取電電流傳感器接口CONRS422有線通訊接口(用于設(shè)備調(diào)試)ANT :GPRS天線接口EARTH :設(shè)備接地點(diǎn)3 GPRS無線通訊(3) 設(shè)備傳輸特性:工作頻段支持 4 頻 GSM850/900/1800/1900MHZ最大發(fā)射功率EGSM850 Class 4 (2 W)EGSM900 Class 4 (2 W)GSM1800 Class 1 (1 W)GSM1900 Class 1 (1 W)接收靈

14、敏度v-107dBm短消息業(yè)務(wù)支持新短信提醒、短信接收、短信發(fā)送支持短信管理：讀取短信、刪除短信、存儲(chǔ)狀態(tài)、短信列表短消息業(yè)務(wù)支持PDU模式GPRS業(yè)務(wù)GPRS CLASS 10編碼方式 CS 1 CS 2 CS 3 CS 4 最大下行傳輸速率：85.6 kbps 最大上行傳輸速率：42.8 kbps 支持PBCCH內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議，支持多鏈接(4) 設(shè)備功能特性：支持雙后臺(tái)通訊：本機(jī)可以直接連接到兩臺(tái)服務(wù)器上，可以滿足用戶多樣化的通訊需求。后臺(tái)服務(wù)器的地址可以任意設(shè)置。其中后臺(tái)1為主后臺(tái)，后臺(tái)2為備用后臺(tái)。設(shè)備連接時(shí)會(huì)優(yōu)先連接主后臺(tái)。支持遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)下傳：用戶能夠在后臺(tái)服務(wù)器設(shè)置參數(shù)，并將數(shù)

15、據(jù)通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)下傳到設(shè)備中。傳輸時(shí)間間隔可設(shè)：15秒24小時(shí)可設(shè)，1秒步進(jìn)。支持專網(wǎng)應(yīng)用：通過設(shè)置本機(jī)的專網(wǎng)ID號(hào)，使用用戶提供的特定SIM卡 即可方便的連接到專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中。支持心跳包傳輸：能夠穩(wěn)定發(fā)送心跳包數(shù)據(jù)，用于指示當(dāng)前設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度指示：指示當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度，用于后臺(tái)判斷當(dāng)前信號(hào)質(zhì)量。(5) GPRS費(fèi)用說明采用GPRS通訊方式，需要一定的費(fèi)用支持。按 5分鐘的發(fā)送間隔為例，每 次傳輸100字節(jié)則每日發(fā)送流量為24*60/5*100*8=230Kbit，個(gè)月消耗流量為 230*30=6900Kbit。傳輸?shù)挠行Я髁繛?.9Mbit，但實(shí)際傳輸中會(huì)有開銷字節(jié)，所 以每月傳輸

16、至少需要10Mbit流量。11 / 194 系統(tǒng)安裝1 設(shè)備安裝示意圖2 安裝說明12 / 19單若電奶蘇交叉互班牝左飆JS厳中采豹JDJY高壓電纜護(hù)層絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（連接圖）高忘ifl復(fù)站（電妣狀態(tài)監(jiān)測(cè)主站） 格勸管遷終訂印修號(hào)挖忖即件曲挖欽代勸修 訂印終 糸筑曲用倉(cāng)務(wù)it曲挖修細(xì)那刊 肩"»i8SSS伶ssss護(hù)xsiafr電M他遠(yuǎn)仃電豈«<rsMtr電«設(shè)備米用不銹鋼防水機(jī)箱，機(jī)箱可直接安裝在電纜檢修井墻面上。設(shè)備使用開合式傳感器，有利于現(xiàn)場(chǎng)安裝。通道14為電流互感器，安裝到電纜接地線上（A,B,C總接地），通道5及感應(yīng)取電電流互感器安裝到 B相主電纜上赭酬與電谿髙取電CT及主纜CT安裝位置：接地電流測(cè)量CT及機(jī)箱安裝位置:3 整機(jī)配件1盧捲