高压电缆线路在线故障定位系统面向110 kV及以上的在运电力电缆线路进行故障电流状态特征量的现场在线监测,其功能部件包含高压电缆本体电流在线监测主机和中高频电流互感器,开口式电流互感器安装于电缆本体上,经转换为二次信号后引入监测系统。
当高压电缆发生击穿故障时,电缆线芯对金属护层短路,故障电流从线芯经金属护层流至两端接地处入地。因此短路故障发生时,护层电流会升高到故障电流的数量级。本系统利用故障发生时,护层电流的变化实现故障定位;安装于线路的护层电流采集装置能够在 5 ms 内触发开始录波,并保持录波 100 ms(电力系统保护装置动作断路器开断过程约 70~100 ms);接着,采集装置通信模块会将采集到的数据通过无线数据通讯的方式上传到云服务器;在云端的故障定位软件开始处理采集到的数据并向电缆工程师反馈故障定位结果;采集到的数据可以从云端下载进行进一步深入分析。
护层电流信号的采集装置:为 4 通道高压故障告警设备,用于电力系统在线式高压电缆故障告警监测。包括前端信号调理模块,AD 转换模块,电源和通信模块,嵌入式处理单元和数据传输模块(WIFI 模块)。该产品通过对高压电缆线路护层环流突变进行数据录波实时展示。
GDLFL-OL 高压输电线路故障定位在线监测系统:主要对 110 kV 高压电缆护层电流进行采集与处理,借助无线通讯网络上传至远端的数据中心和工作站中,同时对采集的信号进行分析和处理,并根据波形信号特征和在电缆上的传播特性来对故障点进行定位:
高频电流互感器通过耦合方式采集电缆上的电容电流信号,并经过前置滤波处理之后借助射频电缆传输至高速高性能 32 位 ARM 核心处理单元对信号进行采集和数据处理得到故障信息。
经过高性能 32 位 ARM 核心处理单元采集和处理得到的数据借助微处理器进行计算和分析得到关于电缆故障的信息作为故障点定位的依据进行故障源定位操作。