Page 36 - 电力与能源2022年第六期
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4 9 8 吴辰斌, 等: 输电电缆综合状态监控可视化系统的设计与应用
等运行故障的发生, 各类状态监测技术得到广泛 500kV 世博电力隧道一体化综合管理平台
具备实时监测能力、 全面展示能力和准确检测能
的运用。文献[ 6 ] 利用分布式光纤监测某 330kV
电缆线路的温度, 文献[ 7 ] 对所监测的电缆温度建 力。该平台主要由电缆本体运行监测系统、 隧道
立了三维实时显示系统, 文献[ 8 ] 将IEC61850 标 环境监控系统、 隧道安防监控系统和专业监控系
准运用到某 400kV 电缆监测系统中并加装了保 统四大系统组成。其中, 电缆本体运行监测系统
护。在国内, 北京、 昆明、 青岛等城市的电力公司 主要包括电缆局部放电在线监测系统、 分布式光
对电缆及其通道均建立了相关的监测系统 [ 9-11 ] , 纤测温系统和电缆护层电流监控系统; 隧道环境
积累了许多实践经验, 力求全面有效地保障电力 监控系统主要包括风机联动控制系统、 排水系统、
系统的稳定运行。 照明系统、 温湿度监测系统、 气体监测系统等; 隧
随着输电电缆线路投运规模的扩大, 以及各 道安防监控系统 主要包括智能高清视频监控系
种监控系统的建立, 电网运维检修人员所监管的 统、 门禁监控系统、 工井盖防侵入系统等; 专业监
范围日渐增大, 所接收的数据也日益增多。以上 控系统包括隧道 沉降监控系统和智能巡检机器
海地区为例, 目前上海市辖区内有 110kV 及以 人。该综合管理平台建成了国内首套 500kV 电
上输电电缆超过 4000km , 并且每年辖区内输电 缆局放电在线监测系统, 实现了对高电压等级电
电缆数量均保持 12% 左右的速度增长, 快速增长 缆绝 缘 内 部 状 况 的 实 时 监 测; 建 成 了 国 内 首 套
的线路长度加大了高压电缆运维检修人员的工作 500kV 电缆分布式光纤测温系统, 可实时监控电
负担。输电电缆的正常运行维护不仅需要防范外 缆护层和导体温度; 隧道内全程安装了智能高清
力破坏事故的发生, 还需要定期对电缆终端及接 视频监控系统, 实现隧道全方位无缝监控; 建成了
头进行红外测温、 定期对电缆本体进行局部放电 国内首套电力专用隧道沉降监控系统, 可有效监
检测、 定期对电缆交叉换位箱进行互感电流检测、 测隧道自身结构。
定期 对 充 油 电 缆 进 行 油 压 监 测 及 油 样 检 测 1.1 系统结构组成
等 [ 12-14 ] 。根据统计, 上海市从事超高压输电电缆 目前, 500kV 电缆本体及重要通道已经建立
运维检修管理的人员约 200 人, 难以满足如此大 了运行状态多维监控体系, 但就整个高压电缆体
规模电缆的日常运行维护, 因此需要大量在线监 系的监控系统来看, 监控系统小而多, 信息处于割
测装置对运行电缆的状态进行监测。目前, 上海 裂状态, 无法全面掌握电缆本体和通道的完整运
市辖区共有各类超高压输电电缆在线监测装置上 行状态。本文以此为背景, 提出并实现了多维状
千套, 本文将对上述各种监测系统进行多维度电 态量的全面集成与挖掘, 形成具备辅助决策功能
缆运行工况集成, 集成可视化展现后的在线监测 的监控可视化体系, 能够全面透视电缆和通道的
系统 40 余套, 形成完整的输电电缆综合状态监控 运行工况, 及时发现运行中出现的异常、 隐患和故
可视化系统, 并实现辅助电网运维检修人员进行 障, 提高电缆智能化运维水平。输电电缆综合状
决策的功能。 态监控系统主要结构组成如图 1 所示。
1 输电电缆综合监控系统
随着上海电网电缆规模的不断扩大和电缆化
率的提高, 在电网设备运行管理中需重点监控电
缆及其通道的情况, 要确保电缆的安全、 稳定运行
就要提升电缆运行状态在线监测的水平。以超高
压 500kV 电缆线路为代表, 为杜绝故障发生, 进
一步提升电缆设备的绝缘监测水平, 上海电力公
司研究了先进科技手段在电缆隧道在线监测中的 图 1 输电电缆综合状态监控系统主要结构组成图
综合应用, 引进安装了多套监控系统, 包括电缆本 1.2 系统方案设计
体运行监测系统、 隧道环境监测系统等, 并建立了 输电电缆综合状态监控系统的构建, 涵盖了
500kV 世博电力隧道一体化综合管理平台。 电缆运行状态参数和通道设施运行情况。建设适
