35KV单芯电缆漏电流监测系统分析及应用

马骏　周鹏

摘要：单芯电缆在国内电厂及电站都有大规模应用，在应用过程中其铁铠两端往往会出现感应电动势，当两端形成闭合回路时就会产生感应电流，该电流对电缆的安全运行有潜在的风险，怎样对电流进行有效监测，从而保护电缆安全运行成为亟待解决的问题。

关键词：电缆；铠装；电流；预警

电厂、电站以及用电企业，都存在大规模使用电缆的情况，电缆多分为3芯电缆和单芯电缆，这两种类型的电缆根据现场情况，都在大规模使用。为了使电缆更加坚固，多采用无磁材料铠装，对于长距离输电的电力电缆，由于存在电缆端点的电位差和电缆之间的电磁互感现象，往往在电缆的铁铠层会存在一定的电流。3芯电缆出厂时A、B和C三相以“品”字形排列、三相外面再裹一层铁铠，这样三相之间的电磁感应相互作用后对电缆铁铠影响较小，电缆铁铠上几乎没有电流流过，单芯电缆每芯电缆外面都有单独的铁铠，并且在铺设时往往未按照“品”字形铺设，所以电磁感应对铁铠的影响较大，有时会有一定的电流流过。

电缆铁铠层存在的电流对于现场用电环境及用电安全很不利，如果对铁铠层上的电流实时监测可以预防事故的发生，并能从侧面反映送电是否安全。

一、监测系统组成

对所有出线电缆铁铠层的监测一定要做到实时、准确。对于监测设备要把铁铠层的电流值由采集设备采集，经转换模块将模拟量转换成数字量，整理记录程序对数据进行处理。模拟量由铁铠层对地添加专用电流互感器采集。

该互感器要具备一次过载能力强、准确度高且容量大的特点。

模数转换可以应用CPU内置A/D转换器实现。一般DSP芯片内置8个通道的A/D转换器。一般的现场电缆的条数都在几十以上，这样A-D资源就比较紧张。如果A-D通道循环使用，电缆较多时，分配给每条电缆的时间相对就会较少，一些短暂的漏电流变化就会被漏采，使得监测的实时性不强，为解决该问题特设计出以下方案。

该方案打破了传统循环采样的模式，充分发挥各个处理单元的内置A-D模块，使得采样真正实现了实时性，仿照大型计算服务器多个单元协同工作的模式，各个单元对各自的数据分别处理，加强了数据处理能力，如图1所示。

漏电流装置采集的电流数据可以上传至后台自动化系统，以便于值班人员的观察，也省去了巡检人员定时下到电缆沟测量。

二、采集系统介绍

该系统是集多年的电力自动化系统开发经验、工程经验和目前国际上最先进的计算机技术于一体，推出的配置灵活的新一代分布式电力自动化系统。

系统所选用的操作系统平台遵守POSIX接口标准，建立在基于Windows系列操作系统之上，图形界面符合X-Windows标准。界面全部采用图形化，操作简单，一目了然。系统采用自己开发的实时数据库管理系统，为了更好地处理历史数据，采用了实时数据库管理系统和商用数据库管理系统相结合的方式。系统建立在标准的商用关系型数据库上，具有真正意义上的开放性，同时该系统建立基于商用数据库的内存实时数据库，充分满足实时性要求。系统在局域网上以OSI和TCP/IP为通信接口标准，广域网上以X.25为通信标准。可以方便地与其他系统进行互连。系统建立在全汉化的操作系统之上，从功能软件到帮助全部汉化，做到语言无障碍。在系统中任一部件或子系统更换时，应用软件也不受影响，最大限度地节省了用户以后升级的时间和费用。

三、结束语

对电缆漏电流的监测总体是由采集、转换、整理和分析4个部分组成，最终把现场电缆的漏电流形成历史数据可查询，瞬间故障可报警的智能监测系统。该系统可以有效地对漏电流引起的电缆故障起到预警的作用，从而保证系统可靠、良好的运行。