电力电缆在线监测系统的研究与设计

摘要

电力电缆在电力系统中应用越来越广泛,实现电缆的安全、可靠和经济运行对保证电力系统的安全性和经济性具有十分重要的意义。在电缆运行过程中,电缆线路发生电气故障前都会引起电缆或附件局部温度的上升，从而导致绝缘进一步破坏直至击穿。基于分布式光纤温度传感技术(DTS,Ｄiｓtｒｉbuted temｐｅrat ｕre sｅnsorｉng)实现电缆沿线表皮温度监测,通过分析电缆温度场与动态载流量能及早发现电缆运行存在的安全隐患，起到防患于未然的作用。

本文则对电力电缆在线监测系统展开研究与设计，首先对电力电缆监测系统的研究意义和本文选题背景进行分析，并充分结合国内外此课题的研究现状进行综述,对本文研究内容进行简单的介绍；接着对电力电缆监测相关理论进行概述,首先阐述本系统的监测任务，对ＤTS和载流量进行分析计算，对分布式光纤温度传感技术进行介绍，分析电力电缆的结构，采用热路模型对电力电缆载流量进行详细计算,分析电缆故障在线监测方法、局放监测技术，建立电力电缆仿真模型;然后对系统结构进行设计,首先介绍系统设计原则和依据,对系统功能进行介绍，对系统硬件、软件进行详细设计，设计分析数据库系统,接着实现系统的核心功能,首先分析系统开发工具和运行环境,对系统软件结构进行设计,对数据接收模块进行设计和实现，对数据处理模块进行设计和实现，对系统状态显示进行分析,实现对数据的监视，实现数据报表以及数据库的设计，实现报警设置和响应,实现事件日志用户管理以及系统配置的设计,最后对进行测试与分析。

关键词：电力电缆；在线监测;电缆故障;系统设计

ABSＴRACT

Ｐｏwer ｃａbleｓin the poｗｅr ｓｙsteｍｕｓed more and morｅwid ｅly, rｅａliｚe tｈe sｅｃｕritｙａnd rｅliａbiliｔｙof cabｌe and ecｏnoｍic operationｏf tｈe power ｓysｔem ｔo enｓure saｆety and economiｃbｅｈaviｏｒhａs the very ｖital sｉｇnificanｃe. In the cabｌe running ｐroc ｅsｓes, cabｌe line ｈappeｎed beforｅeleｃtriｃal fault ｃan cause cablｅor aｃcessorｉes locaｌtemperａture rise，ｒesｕltingｉｎfｕｒtheｒdamagｅinsulａtiｏn uｎｔiｌｔhe ｂreakｄown. Baｓｅd ｏn the Ｄｉstributｅｄopｔiｃal fiｂerｔemｐｅｒaｔｕre senｓor tｅchｎｏlogy (DＴS, Disｔrｉbuｔｅｄtempeｒatuｒe sensoｒing) ｒｅalize cａble sｋin ｔemp ｅraturｅmoｎitoriｎg ａｌong, thrｏｕｇh theａnａlysｉs oｆthe tempｅｒａture fieｌd andｄｙｎamic cable carｒyiｎg ｃａpacitｙdetectｅd ｅarｌy cabｌeｒuｎniｎg tｈe safe hiddeｎtroｕｂlｅｔhat ｅxisｔ, hａve ｔh ｅfunctiｏn ｏf tｈe nｉp in thｅbｕd．

Thiｓpａｐｅr is on-ｌine moniｔｏriｎg sysｔｅm of poｗerｃablｅｌauncｈed ｒｅsｅａrch and ｄesiｇn, fｉrｓt ｏｆｐｏｗｅr ｃable moｎitorinｇsyｓｔｅｍthe reｓeａrｃh ｓｉｇniｆｉｃａnceａｎd ｃｈoosｅa backgｒｏｕnd in thｉs pａper are ａｎalyzｅd, ａｎd ｆｕlly iｎｔｈe ｓｕbject botｈat hｏme aｎｄabｒoaｄweｒｅrｅviｅwed the ｃuｒreｎt sｉｔuation of tｈe ｓｔudｙ, ｔhｉs papeｒthｅresearch contｅｎt of the siｍpｌｅintrodｕcｔion; Ｔhｅｎthe pｏwer cａｂle ｍonitoｒｉng the related ｔheｏｒy were reviewed in tｈｉs paｐer, firstly this systｅm moniｔoring ｔask，DTS ａnd loaｄｆlｏw aｎａｌysｉs aｎd calｃuｌatｉoｎ，the diｓtribｕｔed opti ｃal fiber tempeｒatｕrｅsｅnsing tecｈnology are ｉntｒodｕcｅd,aｎaｌｙzes the stｒucture of ｔhe power caｂle, the ｔhermal mｏdel ｏf power caｂle rｏａｄcａｒrｙing ｃaｐａcityｃalculation，aｎａlｙsｉs ｏｆoｎ-lｉｎｅmoｎｉtｏringｍeｔhod, ｃablｅfaults buｒeａu put mｏnitorｉng tｅchnoloｇｙ,ｅsｔａblishing ｐｏwer cable siｍuｌａtion mｏdｅｌ. And tｈｅn tｈe sｙstemｓｔrｕcture ｄesｉgｎ,ｔhｉｓpaｐer introducesｔhe sｙstem first dｅsign princiｐles ａnｄbasisｆor systｅm ｆuｎctｉon iｓin ｔroduced, the systｅm hardwaｒeａnd sｏftwaｒe ｆoｒthe detailed desｉgｎ, desiｇn analｙsｉs databａse syｓｔem, anｄtｈen realiｚe the core oｆthe sｙsｔｅm ｆunctiｏn，ｆｉｒｓt anａlｙsis sysｔem devｅｌopｍent tools

aｎd ruｎninｇenｖiroｎmｅnt, the syｓｔem structｕｒe of thｅｓofｔware desｉgｎoｆdata rｅｃeiｖing ｍodulｅdesｉgｎａｎd imｐleｍentａtion, ｏn datａproｃｅssｉng mｏｄuｌe dｅsign and iｍplementａtiｏｎ，tｈe system sｔaｔe ｄisｐlay to caｒｒy oｎｔhe anａlｙｓis,make thｅdataｍｏnitorinｇ, rｅａlizｅdata rｅpｏrt and dａtabasｅdｅsｉgｎ, reaｌizaｔｉon aｌaｒm Sｅttｉｎｇｓａｎd rｅspoｎse,ｒealize ｔhe evenｔlｏg user ｍanagｅｍｅnｔand system cｏnfｉｇuratiｏｎｄeｓign，ｆinaｌｔｅst and anaｌysisｏf.

Kｅywoｒdｓ：Ｅlecｔｒｉc cables; Ｏnlinｅmoniｔorｉng; Cａblｅｆauｌts；Ｓyｓtem desigｎ