电缆在线监测技术的应用

陈建春，邓 勇，程志军

大庆石化公司，黑龙江 大庆 163714

0 引言

2007年大庆石化公司“8.03”电缆连环崩烧事故，造成发电机跳闸，装置大面积停车，直接经济损失近亿元。事故的分析表明，由于某一电缆绝缘薄弱处被击穿，同时电弧烧及临近电缆扩大事故范围，进而导致了连环崩烧事故的发生。

其中后两个词“眉眼”“眉宇”与第一个词“眉目”在义项① “借指容貌”上是义项对应的同义词关系。[注] 葛本仪：《现代汉语词汇学》， 济南:山东人民出版社， 2004年， 第202-207页。三个词互相对应的这个义项恰好也都是借代意义。

为防止此类事故的发生，加强运行中电缆的实时监控，及时判断故障，一套完善的电缆故障在线监测系统可有效地辨识电缆及其接头的老化、过热和火灾的发生，对电缆过热引起的火灾进行早期预测，为现场设备的安全运行提供有力保障。

1 存在的问题

大庆石化公司热电厂现有6台锅炉，8台机组，6台主变，厂用高压电机94台，电缆桥架、电缆沟内各种电缆敷设复杂，电缆的日常维护和检查非常困难。同时现场环境差，电缆运行时间过长，制作工艺落后，造成电缆的故障率较高。

2 理论依据

试验电压加压时间电缆温度 现象 闪络时间放电电流AC 6300V 2min 16℃ 无放电现象发生 无AC 6300V 5min 35℃红外线成像仪图像显示放电现象 2min 10A～13A DC 25kV 25min 52℃形成连续弧光前共放电约80次，故障点开始闪络初期，护套上无明显颜色变化，待拉弧时间达到5min后，红外线成像仪显示该区域颜色发生明显变化。20min 5A～8A

热电厂电缆故障在线监测系统主要是通过对现场电缆中间头和终端头温度实时采集来监测其电缆的运行状况。通过模拟电缆绝缘受损、闪络放电击穿的全过程来验证电缆在线温度的变化情况。

不同教师的专业发展途径和轨迹各有特色，但在专业发展过程中都离不开对自己或前人教育经验的整合。教育专业书籍讲述教育理论、教学法和课程论等专业理论，却很少教授教师解决实际问题的方法，正如舍恩[14]所言：“每一个问题情境都是独特的，专业实践者往往更依赖自己的使用理论。”教师在遇到问题时，不会马上想到用所学教育理论来解决问题，他们通常会习惯性地依赖已有经验，这种真实知识表现为自己的经验总结、对前人的有益借鉴和教学机智等，正是依靠对这些实践性知识的运用、整合和反思，教师们逐渐形成了个性鲜明的教学方法，实现了自己的专业发展。

从图1可以看出本系统共有两个回路。回路1串联了了6个采集模块（0号、1号、2号、3号、4号、5号），其中0号、1号模块位置在汽机车间，2号、3号、4号、5号模块的位置在厂用6kVⅠ、Ⅱ段母线室。回路2串联了4个采集模块（6号、7号、8号、9号），四个模块的位置都在第III、IV段母线室。本系统使用了10个测温模块，共监测了403个点的温度。

2）同时该系统又是电缆设备故障的预知维修系统，实时掌握电缆的运行情况。它能在电缆及被检测设备发生故障之前发出报警，对了解电缆及被检测设备实现设备状态提供重要的理论根据；

2.2.2.3 发病条件。温度20～25 ℃、相对湿度90%以上有利于病害发展。气温高于25 ℃或低于15 ℃，相对湿度小于60%，持续几天，病害发展受到抑制。在春玉米区，从拔节到出穗期间，气温适宜，又遇连续阴雨天，病害发展迅速，易于流行。

3 电缆在线监测技术的应用

3.1 在线监测系统原理

在线监测系统主要由计算机、温度采集模块、传感器3部分组成。计算机通过RS-232/RS-485转换模块经由电缆与各采集模块相连，可以以总线的形式挂接最多256个采集模块，每个温度采集模块可连接8个通道，每个通道连接最多64个传感器，对应现场64个测点。分散在各处的传感器把温度信息汇总到温度采集模块，再通过RS-485总线上传到上位机（计算机），由计算机软件进行温度数据的读取、处理和显示。

——美国调查机构称中国网民患有“坏消息综合症”的比例为62%，与世界平均值41%相比高出21%。这一症状的背后，隐藏着互信缺失、生活无望和内心焦虑。

前面是一堵光秃秃的围墙，围墙下有一棵大榕树。在榕树前左拐，再往前走几步，就是另一条繁华大街，街上人来人往，要再跟踪一个人，恐怕不容易。雪萤快步走去，却见墨镜男突然从树后冒出来，堵住了她的去路。那人迅速侵上来，把雪萤拽上了一辆黑色轿车。

系统使用了3种电缆，分别是测温电缆、RS-485电缆和电源电缆。

试验结果显示：制作故障点之后，施加一定电压值，出现闪络、放电、甚至拉弧现象，红外线成像仪图像显示故障点颜色发生明显变化，故障区域温度升高。

3.2 在线监测系统测温模块分布

图1

对照组严格按照终末期糖尿病肾病血液透析护理要求对患者进行病情、生命体征进行监测,对伤口进行消毒、检查导管、检测体温并控制其血流速度等护理。观察组在此基础上实施细节管理。

3.3 主要功能

1）有效地辨识电缆及其接头的老化引起过热和火灾事故隐患。具有对电缆过热引起火灾的早期预测能力，为现场设备的安全运行提供了有力保证；

结论：如果运行中的电缆出现故障，故障点将对屏蔽层放电，可通过监测电缆温度的异常变化来判断故障电缆，尽早检查出电缆可能存在的隐患、缺陷，避免电缆崩烧事故的发生。

1）使用线缆少，所有传感器可通过一根三芯总线串在一起，大大减少了现场线缆数量，布线十分方便；

3.4 主要优点

3）在电缆出现故障时，通过其温度的变化，可快速的找到故障点。

系统使用了2个直流电源。一个12V电源用来给RS-232/RS-485转换模块供电，一个24V电源用来给各个采集模块供电。

2）通过现场采集节点将测量区域细分为几个部分，从而实现分布式测量。采集节点之间采用RS485通讯方式，有效利用了RS485网络的优良网络扩展能力，随着热电厂规模的扩大，不需要增加大量成本，即可完成系统扩容；

3）所采用的智能采集器、传感器防护性等级高，温度传感器可直接浸泡在水中使用，满足现在环境的需要；

4）采用数字信号传输，系统精度高、抗干扰能力强、传输速度快；

5）系统的环节少，因而发生故障环节少；

6）芯片概念独特、软件设计简单、通讯协议开放，大大降低了系统成本；

7）本系统具有较好的人机界面，便于运行人员的操作和监控，系统通过温度传感器探头测量出各电缆接头处温度，并将温度值实时显示在电脑屏幕上，如果有测点出现温度过高、温度过低、或达到预警温度的时候，系统将通过语音及电脑屏幕报警，运行人员通过报警信息对照监测点具体位置，即可判断故障电缆的具体位置，及时进行处理。此系统同时还具备查询历史温度记录，打印温度报表及设置管理员密码等功能。

4 最终成果

电缆故障在线监测系统已在大庆石化公司热电厂安装使用两年，运行稳定可靠。其简便可靠的报警形式，多级高压隔离措施，方面快捷的故障查找方式，具有较高的安全效益和经济效益，本系统对环境不造成影响。

[1]腾乐天，等.电力设备红外检测诊断图谱及应用规范[M].中国电力出版社，2004，8.

[2]胡其秀.电力电缆线路手册[M].中国水利水电出版社，2005，1.