高压电缆局部放电在线监测无线解决方案

一、行业背景

近年来，我国经济高速发展，工业生产和居民生活的用电量持续增长，现有电缆的输电容量不断受到挑战，电缆运行环境复杂，铺设安装时易产生缺陷等原因，运行故障和潜伏性故障也屡见不鲜，对电缆进行局部放电在线监测有利于发现早期故障隐患，防患于未然。通常情况下高压电缆线路的运行状况管理主要以定期巡检为主，许多绝缘缺陷和潜在的故障无法及时发现，所以采用现代化的技术手段来提高电力电缆运行维护水平是当务之急。

使用工业无线路由器ORB305为高压电缆局部放电在线监测系统无线解决方案提供稳定畅通的4G/5G通信网络。

二、方案介绍

高压电缆局部放电在线监测系统主要应用于高压电力电缆在线监测，系统采用模块化设计方案，主要由数据中心端、网络传输端和现场数据采集终端组成。通过安装在配网电缆接头上的电容耦合式传感电信号；耦合到的脉冲信号通过同轴电缆传送至前端监测采集器，对模拟信号经过放大、模数转换后经过4G/5G网络上传远程监控主机。监控主机对所有传感器的信号分别进行分类识别分析、计算，并将这些通过计算获得的数据在监测系统的软件显示监测结果。

• 数据中心端：

数据中心端主要由远程监控平台和上云助手通信服务器组成，数据中心服务器上部署通过上云助手与ORB305无线路由器建立的VPN加密隧道，数据中心可轻松实现电缆温度监测、电缆载流量评估、电缆局部放电监测、电缆护层环流监测及故障诊断等，可以对电缆温度、局部放电和护层环流的状态进行监测，可以及时发现隐患点所在位置温度、局放、护层环流等情况，为及时有效的处理提供技术支撑，可极大提高检修的效率。

• 上云助手介绍

东用开发的上云助手软件兼容各个系统平台，提供智能组网方案，打破位置限制，私有化部署安全组网，数据不经过第三方，避免敏感数据泄露保证数据安全。
通过本方案，维护工程师只需在电脑安装上云助手软件，无论身处何地都可以掌握站点数据及电缆实时的运行状态，高效维护。

• 网络传输端：

网络传输端是整个远程在线监控系统联络的枢纽，ORB305工业4G/5G无线路由器负责与数据中心服务器的上云助手软件建立VPN加密隧道，并且将前端设备采集的信息传送给数据中心的服务器，用户应用平台通过数据汇总，实时将数据集中展现与分析。

• 现场数据采集端：

现场数据采集端主要由就地采集单元和高频脉冲传感器等组成，局部放电就地采集单元可安装在电缆终端、电缆接头、交叉互联箱等监测点，接收高频传感器拾取的局部放电脉冲，并通过ORB305路由器与中心组建VPN网络。就地采集单元之间通过精确对时，使检测到的每个局部放电脉冲均携带到达时间信息，使得诊断平台能够根据到达时间差法精确定位电缆缺陷，就地采集单元具备数据存储功能，即使网络中断或后台主机关机，也不会影响数据的采集和分析。当网络恢复或后台主机开机时，数据能够及时恢复。

三、方案优势

• 系统实时在线监测，相比传统的震荡波局放检测，在高压电缆不停电状态下对局放进行测量；
• 采用工业级箱体设计，支持移动终端，操控自由，减少巡检时间，提高巡检效率
• ORB305提供“永久在线”的优质网络服务，对电缆运行情况进行全天24小时实时监控，设备可实现链路故障转移，减少网络故障风险，降低后期运维成本。
• 灵活可扩展，使用ORB305工业路由器提供丰富的工业串口及以太网口接入能力和可扩展性，可最大程度减少对网络架构和现有设备所做出的调整。
• 通过上云助手VPN，客户使用方便灵活，数据监控工程师与出差工程师都可以在任何地点对电缆运行状态进行监测、排查故障。