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▍▶ 背景概述
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6-35KV配网电力电缆担负着广大用户的供电任务，一旦出现电缆故障情况下，将直接影响用户用电，造成经济损失和不良社会影响。电缆在铺设、施工时，由于各种因素，在本体和附件（终端和中间接头）有局部放电，当局部发热时会影响绝缘寿命，长期局部放电作用会破坏绝缘分子结构，造成绝缘劣化。局放和温度过高等隐患，影响设备运行，极易引起电缆故障。
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传统方式查找电缆故障受电缆敷设路径等因素影响较大，平均故障查找时间大于48小时，如此期间备用线路出现故障，后果将及其恶劣。由于电力电缆敷设环境的多变性，为了去除这些潜伏性故障现象，需要采用配网电缆综合在线监测，针对电缆的局放、故障、温度等进行综合监测，实时监测电缆运行状态，对电缆进行综合诊断评估，提前预警，并能快速有效确定故障点位置，防止电缆出现永久性故障造成巨大损失。
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▍▶ 系统组成
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配网电缆综合在线监测系统包括：电缆局部放电在线监测、电缆故障定位在线监测、电缆头温度在线监测。系统主要分为：监控中心、监测主机和传感器三部分。
监控中心：本系统可接入智能网关和各类传感器、储存监测数据、对数据进行智能分析，并提供告警。系统包含站点总览、监测数据分析、预警告警管理、监测仪器管理、档案管理、用户中心以及系统管理等功能模块，通过协议接入监测数据，利用诊断算法、多维度对比分析等功能，实现监测数据的分析研判、设备状态的智能诊断。
监测主机：监测主机能够采集分析上传相关信号，并给出报警提示、事件记录及数据记录，数据可通过无线4G传输到后台监测系统。
传感器：根据现场需求配置不同类型的传感器，本系统配置的是局放传感器、故障传感器、无线测温传感器，用于获取局放信号、电流行波信号、温度参数。
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系统组成图
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1.电缆双端局部放电在线监测 |
本系统能够实现局放信号采集和同时精确定位多个缺陷位置。通过在电缆两端接地线上分别安装高灵敏度传感器，采集高频脉冲电流信号，当检测到局部放电时，系统会发出预警，并准确显示出放电位置，实现对电缆局放的分区段或定点的实时监测，再通过无线4G传输给监测服务器，服务器端软件可展示各个监测主机所采集到的信号和诊断结果。
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●最小测量放电量：5pC ●采样频率：100 MS/s ●相位分辨率：0.1° ●测量频带：500kHz~30MHz ●放电脉冲分辨率：10us ●转移阻抗（测量灵敏度)︰≥15mV/mA
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2.电缆双端故障定位监测 |
当电缆发生故障时，导体对地击穿瞬间，产生的故障冲击波形将以行波方式向电缆两端传播，通过在电缆两端接地线上安装高灵敏度传感器，实现对电缆局部放电、故障的分区段或定点的实时监测，再通过无线4G传输给监测服务器，服务器端软件可展示各个监测主机所采集到的信号和诊断结果。
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监测原理：基于行波定位原理，在电缆故障发生后，快速精确定位故障点。通过监测故障点产生的行波传输到电缆两端监测终端的GPS时间差，即是A、B监测终端主峰波头对应的时间差，与行波在电缆中传播的速度关系，分析计算故障点距离监测终端的距离位置。
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行波定位图
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●定位精度：0.2%*L±5m（L为电缆长度） ●授时精度：<20nS ●量程范围：10pC~00000pC ●测量频带：0.1~30MHz
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| 3.电缆头温度在线监测 |
无源无线温度传感器采用一体化结构设计，感应取电，工作时间不少于10年，采用耐高温绝缘材质的外壳封装，无外置天线。温度传感器直接安装于温度待测点，采用接触式测温方式测量各触点温度。温度传感器通过无线自组网进行数据本地传输。有效的解决了传统测温技术在安全性、可靠性、稳定性、实用性等方面存在的问题，为状态检修提供累积数据依据，实现了设备热故障的预知维修。
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●适用范围：动触头、高压母排、搭接点等部位 ●工作电源：自感应供电 ●感应取电范围：启动电流：>3A（满足国家能源行业标准NB/T 42086-2016规定的启动电流 : 不大于0.05倍一次额定电流（大于400A）或20A） ●测温范围：-40℃~200℃ ●通讯方式：868MHz无线通讯 ●无线传输距离：300米空旷距离
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▍▶ 安装部署
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●在每条电缆两端接地线处安装一套双端故障定位监测装置（含2台单通道故障采集单元，2只高频故障传感器，2台GPS授时模块，2台太阳能装置，2台无线通讯模块） |
●在每条电缆两端接地线处安装一套双端局部放电监测装置（含2台单通道局放采集单元，2只高频局放传感器，2台GPS授时模块，2台太阳能装置，2台无线通讯模块） |
●在每条电缆终端头上安装无线无源温一套度监测装置（含1只无线无源温度传感器，1台温度接收主机，每台温度主机可同时采集多个传感器数据）
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某配网电缆故障定位高频传感器安装图 某配网电缆无线无源温度传感器安装图
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