Системы мониторинга кабельных линий

CDR 6 каналов — система мониторинга технического состояния высоковольтных кабельных линий

Сохранить в PDF Распечатать
  • Назначение системы мониторинга технического состояния высоковольтных кабельных линий CDR

    Широкое внедрение силовых кабельных линий с рабочим напряжением 110 кВ и выше, являющихся ответственными элементами систем электроснабжения, все более остро ставит для служб эксплуатации вопросы оперативной диагностики состояния, особенно в режиме постоянного мониторинга.

    В настоящее время на практике используются две разновидности систем контроля и мониторинга высоковольтных кабельных линий - работающих на основе метода теплового контроля или на основе регистрации и анализа частичных разрядов в изоляции. Первый метод мониторинга более полезен для контроля тепловой эксплуатационной нагрузки кабельной линии, а второй имеет максимальную чувствительность для диагностики дефектов. В идеале оптимальным является использование комплексных систем мониторинга, использующих оба эти метода.

    Таким требованиям соответствует комплексное устройство марки CDR (Cables Diagnostics Relay), предназначенное для создания систем мониторинга состояния и поиска дефектов изоляции высоковольтных кабельных линий.

    Описание системы мониторинга технического состояния высоковольтных кабельных линий CDR

    При помощи системы CDR реализуются следующие функции мониторинга:

    • Осуществляется непрерывный контроль состояния изоляции высоковольтной кабельной линии на основе метода регистрации и анализа уровня и распределения частичных разрядов. Определяется тип дефекта в изоляции и степень его развития.
    • Производится автоматическая локализация мест возникновения дефектов в изоляции, выявленных системой по частичным разрядам, как в муфтах, так и в самом кабеле. Уникальность этой важной диагностической функции в системе заключается в том, что она реализована для кабельной линии, находящейся под рабочим напряжением.
    • Непрерывное контактное измерение рабочей температуры фаз кабельной линии (концевых муфт), расположенных рядом с измерительным прибором системы мониторинга.
    • Контроль величины уравнительных фазных токов, протекающих по экрану (броне) кабельной линии при помощи дополнительного датчика тока. Появление уравнительных токов отрицательно сказывается на нагрузочной способности линии из-за увеличенной температурной нагрузки на изоляцию.

    С системой CDR можно использовать датчики двух типов, выбор зависит от конструкции и условий монтажа линии.

    1. Датчики марки «CDR-S»

     

    Эти комплексные датчики частичных разрядов и температуры соединительных муфт монтируются непосредственно на поверхности кабеля. Датчик марки «CDR-S» обычно представляет собой гибкое металлизированное кольцо шириной до 200 мм, которыми оборачивается внешняя поверхность кабеля, рядом с концевой или соединительной муфтой. Благодаря такой разъемной конструкции монтаж датчика на кабеле не представляет большой сложности.

    Датчик работает в UHF диапазоне частот, поэтому имеет максимальную чувствительность к «рядом расположенным» дефектам. То есть он хорошо будет регистрировать частичные разряды в муфте, на которой он установлен, но к «удаленным дефектам» его чувствительность понижена. Это объясняется интенсивным затуханием высокочастотных импульсов в кабельной линии.

    2. Датчики марки «RFCT-7»

     

    Это датчики трансформаторного типа, предназначенные для регистрации высокочастотных импульсов в проводе, заземляющем броню кабеля. Конструктивно датчик «RFCT-7» представляет собой две разъемные половинки, которые легко монтируются на проводниках заземления экрана кабеля, или корпуса соединительной муфты. Благодаря разъемной конструкции установка датчика «RFCT-7» производится без разрыва цепей заземления.

    Датчик работает в HF диапазоне частот, поэтому он чувствителен к дефектам, которые могут располагаться от него на удалении до нескольких км. При этом чувствительность к «близким» дефектам у «RFCT-7» будет ниже, чем у датчика «CDR-S».

    Особенности регистрации и анализа импульсов частичных разрядов в кабельных линиях, реализованные в системе CDR

    В качестве устройства регистрации и анализа параметров кабельных линий в системе мониторинга CDR использован универсальный шестиканальный измерительный прибор. Это современный и эффективный прибор регистрации частичных разрядов.

    Его функциональными особенностями являются:

    • Возможность регистрации импульсов частичных разрядов в очень широком диапазоне частот, от 50 кГц до 1 ГГц. Использование такого диапазона частот связано с тем, что импульсы ЧР, перемещаясь по линии, уменьшаются по амплитуде и увеличиваются по длине. Если импульс возник рядом с датчиком, то его частота будет очень высокой, равной сотням МГц. Частота «удаленного импульса» может составлять «всего» сотни кГц. Чем длиннее линия, тем более низкочастотные импульсы ЧР могут быть зарегистрированы в ней.
    • В систему мониторинга марки CDR встроены два современных метода локации места возникновения дефекта в изоляции кабельной линии. Один работает независимо на основе анализа рефлектограмм распределения импульсов частичных разрядов в линии, а второй анализирует разницу по времени прихода высокочастотного импульса от дефекта к «концам» контролируемой кабельной линии.
    • В системе CDR реализована экспертная диагностическая система «PD-Expert», позволяющая в автоматическом режиме определять тип дефекта в изоляции и степень его развития.

    Для реализации такого уникального набора функциональных возможностей в системе CDR использованы специфические технические решения:

    • Во-первых, это то, что регистрация импульсов частичных разрядов во всех шести измерительных каналах прибора CDR производится полностью синхронно. Только в этом случае возможна реализация всех вышеперечисленных диагностических алгоритмов.
    • Во-вторых, если система мониторинга создается для контроля нескольких кабельных линий, то ее приходится создавать, используя несколько приборов марки CDR. В этом случае задача синхронизации измерений частичных разрядов становится глобальной.

    Такая синхронизация может быть осуществлена двумя способами. При расстояниях до 1 км синхронизация осуществляется при помощи оптических линий связи. По этим линиям будут посылаться синхронизирующие импульсы, а также проводиться обмен информацией. Если длина линии более одного км, или отсутствует возможность прокладки оптической линии, то измерения можно синхронизировать по сигналам системы GPS/GLONASS. Для этого во все приборы встроены приемники сигналов GPS.

    Система мониторинга кабельной линии с синхронизацией при помощи оптической линии.

     

    На рисунке приведена структурная схема системы мониторинга кабельной линии с двумя соединительными муфтами в каждой фазе. Полностью система мониторинга состоит из 4 приборов марки CDR и компьютера со специальным программным обеспечением. Поскольку расстояние не очень значительно, и существует техническая возможность прокладки оптической линии связи, то она используется для синхронизации процесса измерения.

    Система мониторинга кабельной линии с синхронизацией по сигналам GPS.

     

    Для контроля состояния длинных кабельных линий используются системы с глобальной синхронизацией. Передача информационных потоков в этом случае производится по обычным информационным каналам, которые на рисунке не показаны. Это доступные локальные сети предприятий, глобальные сети, и любые другие альтернативные каналы передачи информации.

    Подключение CDR к общей системе АСУ-ТП может осуществляется несколькими способами:

    • При помощи оптической линии связи.
    • При помощи изолированного интерфейса RS-485.

    Для осуществления общего мониторинга и диагностики, как одной линии, так и нескольких, в комплекте с приборами поставляется программное обеспечение марки «iNVA».

    Для передачи информации из системы мониторинга в систему АСУ-ТП может быть использован протокол ModBus RTU, или протокол IEC 61850.

  • Технические характеристики системы мониторинга технического состояния высоковольтных кабельных линий CDR:

    Параметр Значение
    Рабочее напряжение контролируемых кабельных линий, кВ 10 ÷ 500
    Способ контроля состояния изоляции Частичные разряды
    Способ контроля температуры кабельной линии Pt100
    Способ контроля уравнительных токов в экране кабеля ТТ
    Количество контролируемых одной системой кабелей (фаз) 12
    Длина контролируемых кабельных линий одним прибором, м до 6000
    Диапазон регистрируемых частичных разрядов, МГц 0,1 ÷ 1000,0
    Интерфейс связи с системой АСУ-ТП RS-485 Оптоволокно
    Синхронизация нескольких приборов GPS, оптоволокно
    Диапазон рабочих температур системы, без подогрева -40 ÷ +60°С
    Напряжение питание системы 120 ÷ 260 В
    Габаритные размеры прибора мониторинга, мм 400 * 230 * 110
  • Комплект поставки CDR 6 каналов

    Наименование Количество
    Система мониторинга технического состояния высоковольтных кабельных линий CDR 1
  • Дополнительная комплектация CDR 6 каналов

    • 21 000 руб.
      Добавить к заказу

      CDR-S, комплексный датчик для кабелей и муфт

      Комплексный датчик марки «CDR-S» емкостного типа предназначен для регистрации импульсов от частичных разрядов, протекающих в защитных экранах высоковольтных кабельных линий. При помощи этого датчика обеспечивается регистрация частичных разрядов в UHF диапазоне частот: от 100 МГц до 1500 МГц.

    • 42 000 руб.
      Добавить к заказу

      GTI-5/UNF, генератор тестовых импульсов

      GTI-5/UNF предназначен для тестирования датчиков, соединительных кабелей и входных цепей регистрации частичных разрядов в диапазоне HF/UHF при работе с приборами серии «TDM», «GIS-DM», «CDR» , а также датчиками типа «AES», «CDR-S» и другими.

    • 10 000 руб.
      Добавить к заказу

      RFCT-7, датчик частичных разрядов

      Датчик «RFCT-7» предназначен для использования в системах постоянного и периодического мониторинга состояния изоляции высоковольтного оборудования. Наиболее эффективно использовать этот датчик для регистрации частичных разрядов в заземляющих проводниках высоковольтных кабельных линий.

Рекомендуем посмотреть также