高壓電纜線路在線故障定位系統(tǒng)面向110 kV及以上的在運電力電纜線路進行故障電流狀態(tài)特征量的現(xiàn)場在線監(jiān)測,其功能部件包含高壓電纜本體電流在線監(jiān)測主機和中高頻電流互感器,開口式電流互感器安裝于電纜本體上,經(jīng)轉(zhuǎn)換為二次信號后引入監(jiān)測系統(tǒng)。
當(dāng)高壓電纜發(fā)生擊穿故障時,電纜線芯對金屬護層短路,故障電流從線芯經(jīng)金屬護層流至兩端接地處入地。因此短路故障發(fā)生時,護層電流會升高到故障電流的數(shù)量級。本系統(tǒng)利用故障發(fā)生時,護層電流的變化實現(xiàn)故障定位;安裝于線路的護層電流采集裝置能夠在 5 ms 內(nèi)觸發(fā)開始錄波,并保持錄波 100 ms(電力系統(tǒng)保護裝置動作斷路器開斷過程約 70~100 ms);接著,采集裝置通信模塊會將采集到的數(shù)據(jù)通過無線數(shù)據(jù)通訊的方式上傳到云服務(wù)器;在云端的故障定位軟件開始處理采集到的數(shù)據(jù)并向電纜工程師反饋故障定位結(jié)果;采集到的數(shù)據(jù)可以從云端下載進行進一步深入分析。
護層電流信號的采集裝置:為 4 通道高壓故障告警設(shè)備,用于電力系統(tǒng)在線式高壓電纜故障告警監(jiān)測。包括前端信號調(diào)理模塊,AD 轉(zhuǎn)換模塊,電源和通信模塊,嵌入式處理單元和數(shù)據(jù)傳輸模塊(WIFI 模塊)。該產(chǎn)品通過對高壓電纜線路護層環(huán)流突變進行數(shù)據(jù)錄波實時展示。
GDLFL-OL 高壓輸電線路故障定位在線監(jiān)測系統(tǒng):主要對 110 kV 高壓電纜護層電流進行采集與處理,借助無線通訊網(wǎng)絡(luò)上傳至遠端的數(shù)據(jù)中心和工作站中,同時對采集的信號進行分析和處理,并根據(jù)波形信號特征和在電纜上的傳播特性來對故障點進行定位:
高頻電流互感器通過耦合方式采集電纜上的電容電流信號,并經(jīng)過前置濾波處理之后借助射頻電纜傳輸至高速高性能 32 位 ARM 核心處理單元對信號進行采集和數(shù)據(jù)處理得到故障信息。
經(jīng)過高性能 32 位 ARM 核心處理單元采集和處理得到的數(shù)據(jù)借助微處理器進行計算和分析得到關(guān)于電纜故障的信息作為故障點定位的依據(jù)進行故障源定位操作。