高壓電纜局部放電在線監(jiān)測無線解決方案

一、行業(yè)背景

近年來，我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)和居民生活的用電量持續(xù)增長，現(xiàn)有電纜的輸電容量不斷受到挑戰(zhàn)，電纜運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，鋪設(shè)安裝時(shí)易產(chǎn)生缺陷等原因，運(yùn)行故障和潛伏性故障也屢見不鮮，對電纜進(jìn)行局部放電在線監(jiān)測有利于發(fā)現(xiàn)早期故障隱患，防患于未然。通常情況下高壓電纜線路的運(yùn)行狀況管理主要以定期巡檢為主，許多絕緣缺陷和潛在的故障無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，所以采用現(xiàn)代化的技術(shù)手段來提高電力電纜運(yùn)行維護(hù)水平是當(dāng)務(wù)之急。

使用工業(yè)無線路由器ORB305為高壓電纜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)無線解決方案提供穩(wěn)定暢通的4G/5G通信網(wǎng)絡(luò)。

二、方案介紹

高壓電纜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)主要應(yīng)用于高壓電力電纜在線監(jiān)測，系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)方案，主要由數(shù)據(jù)中心端、網(wǎng)絡(luò)傳輸端和現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集終端組成。通過安裝在配網(wǎng)電纜接頭上的電容耦合式傳感電信號；耦合到的脈沖信號通過同軸電纜傳送至前端監(jiān)測采集器，對模擬信號經(jīng)過放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換后經(jīng)過4G/5G網(wǎng)絡(luò)上傳遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī)。監(jiān)控主機(jī)對所有傳感器的信號分別進(jìn)行分類識別分析、計(jì)算，并將這些通過計(jì)算獲得的數(shù)據(jù)在監(jiān)測系統(tǒng)的軟件顯示監(jiān)測結(jié)果。

• 數(shù)據(jù)中心端：

數(shù)據(jù)中心端主要由遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺和上云助手通信服務(wù)器組成，數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上部署通過上云助手與ORB305無線路由器建立的VPN加密隧道，數(shù)據(jù)中心可輕松實(shí)現(xiàn)電纜溫度監(jiān)測、電纜載流量評估、電纜局部放電監(jiān)測、電纜護(hù)層環(huán)流監(jiān)測及故障診斷等，可以對電纜溫度、局部放電和護(hù)層環(huán)流的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患點(diǎn)所在位置溫度、局放、護(hù)層環(huán)流等情況，為及時(shí)有效的處理提供技術(shù)支撐，可極大提高檢修的效率。

• 上云助手介紹

東用開發(fā)的上云助手軟件兼容各個(gè)系統(tǒng)平臺，提供智能組網(wǎng)方案，打破位置限制，私有化部署安全組網(wǎng)，數(shù)據(jù)不經(jīng)過第三方，避免敏感數(shù)據(jù)泄露保證數(shù)據(jù)安全。
通過本方案，維護(hù)工程師只需在電腦安裝上云助手軟件，無論身處何地都可以掌握站點(diǎn)數(shù)據(jù)及電纜實(shí)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)，高效維護(hù)。

• 網(wǎng)絡(luò)傳輸端：

網(wǎng)絡(luò)傳輸端是整個(gè)遠(yuǎn)程在線監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)的樞紐，ORB305工業(yè)4G/5G無線路由器負(fù)責(zé)與數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的上云助手軟件建立VPN加密隧道，并且將前端設(shè)備采集的信息傳送給數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器，用戶應(yīng)用平臺通過數(shù)據(jù)匯總，實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)集中展現(xiàn)與分析。

• 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集端：

現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集端主要由就地采集單元和高頻脈沖傳感器等組成，局部放電就地采集單元可安裝在電纜終端、電纜接頭、交叉互聯(lián)箱等監(jiān)測點(diǎn)，接收高頻傳感器拾取的局部放電脈沖，并通過ORB305路由器與中心組建VPN網(wǎng)絡(luò)。就地采集單元之間通過精確對時(shí)，使檢測到的每個(gè)局部放電脈沖均攜帶到達(dá)時(shí)間信息，使得診斷平臺能夠根據(jù)到達(dá)時(shí)間差法精確定位電纜缺陷，就地采集單元具備數(shù)據(jù)存儲功能，即使網(wǎng)絡(luò)中斷或后臺主機(jī)關(guān)機(jī)，也不會影響數(shù)據(jù)的采集和分析。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)或后臺主機(jī)開機(jī)時(shí)，數(shù)據(jù)能夠及時(shí)恢復(fù)。

三、方案優(yōu)勢

• 系統(tǒng)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，相比傳統(tǒng)的震蕩波局放檢測，在高壓電纜不停電狀態(tài)下對局放進(jìn)行測量；
• 采用工業(yè)級箱體設(shè)計(jì)，支持移動終端，操控自由，減少巡檢時(shí)間，提高巡檢效率
• ORB305提供“永久在線”的優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，對電纜運(yùn)行情況進(jìn)行全天24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控，設(shè)備可實(shí)現(xiàn)鏈路故障轉(zhuǎn)移，減少網(wǎng)絡(luò)故障風(fēng)險(xiǎn)，降低后期運(yùn)維成本。
• 靈活可擴(kuò)展，使用ORB305工業(yè)路由器提供豐富的工業(yè)串口及以太網(wǎng)口接入能力和可擴(kuò)展性，可最大程度減少對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和現(xiàn)有設(shè)備所做出的調(diào)整。
• 通過上云助手VPN，客戶使用方便靈活，數(shù)據(jù)監(jiān)控工程師與出差工程師都可以在任何地點(diǎn)對電纜運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測、排查故障。