(国网大连供电公司电缆运检室辽宁大连116000)
摘要:近年来,我国对电能的需求不断增加,输电线路建设越来越多。输电电缆线路是电网的重要组成部分,其安全可靠运行对区域性电网稳定和大面积可靠供电的支撑作用日益显现。为加速实现“一强三优”战略目标,加快“两个转变”,高效管控输电电缆线路运行状况,迫切需要转变传统的输电电缆线路运行管理模式和观念,充分运用最新科技信息成果,构建切实有效的输电电缆线路综合监控系统,以适应电网发展的新形势和专业管理的新要求。
关键词:输电电缆;综合监控系统;标准化建设
引言
随着城市现代化建设的快速发展和美化市容的要求,同时为了进一步提高供电安全可靠性,大量地面架设的明线要求进入地下;对于电力电缆来说,承载的大量用户用电的需求,而电缆隧道的运行环境比较恶劣,如水淹、失火、有毒有害气体泄漏等等,一旦发生事故会给社会和人民群众的生命财产造成较大损失。本方案考虑了目前电力电缆隧道的现状和实际运行要求,对隧道安防、消防、环境、外力破坏及电缆运行温度等需求提出以下监控方案。
1定义
①监控系统中心主站(简称主站):中心主站系统为所辖隧道各段自动巡测及动环信息数据集中管理中心,实现系统用户权限管理、前端系统硬件设备配置管理、各子系统信息传输管理等功能。②前端IEC104规约主机:该设备进行前端环境数据周期性查询采集、存贮和转发,并接受中心主站管理;此主机安装在航车上。工作站:工作站具有电力电缆隧道自动巡测及动环信息遥测、遥信、遥控、遥调、遥视功能,实时监测隧道环境温湿度信息、通风信息、消防报警信息、安防报警信息、图像监控信息、人孔侵入报警信息(此信息已具备),和完成各类辅助设备(灯光、风机、水泵)控制。④IP测控单元:IP测控单元负责采集各类动环信息和输出操作控制。测控单元安装在被测控设备所在区段,以分散布置的方式通过IP网络进行数据传输。此装置可安装在航车上,也可以安装在指定的固定位置。传感器:系统采用的各类传感器;本方案采用的传感器可选择性安装为温度、湿度、风速、有害气体、水位、浸水、外力破坏(施工机械威胁)、局部放电、行程定位、运行障碍、热成像以及可见光(摄像机)等。
2应用情况
目前,该套系统已在大连供电公司电缆运检室进行推广使用,情况如下:①利用数字化电缆管理系统能正确定位电缆设备以及行走路线,缩短了工作时间,减少了人、财、物的消耗,节省了工作成本。以红外测温为例,没有使用该系统时对工区对220kV电缆终端及接点处进行红外测温需36天左右,运用该系统后工作人员仅用了20天就完成了测温任务。②利用GPS手机能更快地到达需要检修和消除缺陷的设备现场,缩短了解决故障或排除隐患的时间,提高了电网的安全稳定运行水平。利用GPS手机能加快新进班组员工熟悉和掌握所辖线路状况,对不熟悉的线路也能通过GPS手机导航,迅速投入工作,促进新员工快速成长为班组骨干。④为相关部门提供了方便,不需要班组成员做向导的情况下就能到达设备现场工作人员通过GPS手机可以互相定位,解决巡视工作中迷路、受伤等意外情况发生,保障了巡视工人的人身安全。
3实施效果
3.1为输电电缆线路综合监控系统提供技术支撑
建立输电电缆线路综合监控系统标准化体系,为国网公司已建成的综合监控系统接入PMS系统提供接入规范原则;为国网公司新建的综合监控系统提供建设标准;为国网公司未来的输电电缆线路综合监控系统建设提供发展方向。
3.2局部放电监测系统
局部放电在线监测系统通过安装在电缆交联箱的在线式局放检测仪,可以检测交联箱二侧长度约1000米范围内任何部位是否有局放现象,当发现局放故障时,在线局放检测仪通过通信系统向监控中心发出报警,从而避免事故发生;也可据后台设定计划自动运动;高速数据采样即时准确分辨局放故障,并且实现记录的存储与回放。
3.3作业人员独立工作,便捷高效
电缆线路巡视检修作业,一般配备两名作业人员为一组。在电缆设备定位阶段,一般测量人员分两组进行定位,无法及时给资料管理人员提供准确的设备地理信息。此时,若应用该系统,一人便可独立工作,找到设备位置。手持式GPS设备亦可进行导航、找点,但其使用前需按照当地坐标进行偏移、旋转设置,较为复杂;而奥维地图不需设置,直接使用。此外,手持式GPS体积一般较大,且耗电量大,需随身携带备用电池,增加外业工作负担。
3.4创造良好社会效益,树立健康企业形象
通过监控系统,有效防控了突发性电缆线路故障引发的电网停电事故,提高了城市电网稳定性和社会用电可靠性。国网武汉供电公司所承担的输电电缆线路综合监控系统科技项目《高压电缆线路载流能力提升及现场试验技术评估与应用》被湖北省人民政府授予武汉供电公司2013年度科技进步集体和个人三等奖,受到湖北省人民政府高度好评。
3.5系统通信要求
系统通信采用IP网络技术组网,使用网络延伸器、网桥、路由器等设备延伸接入站点。主干节点具备链路冗余能力。①中心主站管理服务器采用双方向100/1000Mb/s(10/100/1000BASE)光/电接口接入监控专网;②远程工作站采用双方向100/1000Mb/s(10/100/1000BASE)光/电接口接入监控专网;或通过MIS网Web浏览但应保证100M网络带宽。各级区段根据自己通讯网络实际进行设计。③前端网络接入采用下列两种方式:ES485接口:接入现有的监控装置如井盖监控等传感器。LAN接口:100BASE-TX标准接口,符合IEEEE802.3U/ETHERNET标准。④动力环境子系统采用独立10/100Mb/s(10/100BASE)光/电接口接入组网,不采用共享总线组网方式;系统各层次的网络互连使用现有的网络资源,IP地址分配应符合当地主管部门的相关规范。⑥电话子系统依托具有抗波导效应造成的多径干扰能力的无线基站设备,组成链状网络,并且利用普通安卓手机实现隧道内之间及对地面的双向电话自动呼叫。
3.6建立输电电缆线路数据库,实现全寿命周期管理
根据系统现有功能框架体系,以实时监测数据为判据,为输电电缆线路日常状态检修辅助决策提供技术支撑;以实时报警数据的宏观展示作为核心,获取准确数据,防控突发性电缆线路故障;通过数据运行判据、历史信息的积累,为设备退运提供数据支撑;根据历年电缆及附件的故障信息,明确设备选型。
3.7增强专业间沟通的灵活性
在数字化电缆管理系统中,通过添加好友,可以实现好友之间资料的实时传递。信息通过移动通信网络发送,基本不受所在位置限制,作业人员可以通过系统实时分享存储的点位、路径、区域,从而增加了信息交流,提高了沟通的灵活性,对团队整体的工作效率有巨大帮助。
结语
综上所述,有序共享电缆线路公共信息资源,成功融入武汉市数字化城市建设。监控系统的创新研究,将电缆线路运行环境信息与当地数字化城市管理信息实行共享,确保与其它市政管线的安全距离,满足数字化城市公共安全;将输电电缆线路的日常管理纳入数字化城市统一管理,强化电力设施保护工作;将输电电缆线路的规划建设纳入数字化城市建设统一规划,满足数字化城市发展需求。
参考文献
[1]冀维成.电力电缆敷设方式选择[J].中国电力企业管理,2009(2).
[2]马健,赵智峰.浅论电力电缆的敷设、安装及试验[J].内蒙古石油化工,2009,35(2):65.