Система температурного мониторинга кабельной линии (МКЛ)

Компания ООО «Титан Инжиниринг» внимательно следит за изменениями технологии производства в электроэнергетике и всегда стремится предлагать новые решения, повышающие надежность электроснабжения, увеличивающие конкурентные преимущества заказчика.

Прогнозирование и предотвращение нежелательных локальных перегревов и частичных разрядов силового кабеля возможно за счет применения оптического волокна, интегрированного в конструкцию силового электрического кабеля, либо встроенного непосредственно в силовой кабель, либо прикрепленного к кабелю снаружи.

Система мониторинга кабельной линии МКЛ позволяет контролировать состояние КЛ и ВЛ в реальном времени. Данная система состоит из:
– Подсистемы мониторинга температуры высоковольтных кабельных линий типа DTS;
– Подсистемы мониторинга частичных разрядов концевых кабельных муфт;
– Подсистемы контроля токов экранов высоковольтных кабелей.


Краткая характеристика и описание подсистем

 Комплексная система обеспечения безопасности эксплуатации высоковольтных КЛ, предлагаемая ООО «Титан Инжиниринг», предназначена для предотвращения аварийных ситуаций на КЛ высокого и среднего напряжения. Она осуществляет постоянный мониторинг температуры и тока в экране силового кабеля сшитого полиэтилена, а также измерение частичных разрядов (ЧР) в концевых муфтах. Полученные данные комплексно анализируются и используются для прогноза аварийной ситуации. Текущие значения максимальной температуры и расстояние до неё, значение тока в экране, аварийную сигнализацию, прогнозируемые и другие данные передаются системой по МЭК 60870-5-104 или другим протоколам в ДП, ЦУС и др. Структурная схема системы представлена на рисунке.

 Все электронные компоненты системы размещаются в 19” телекоммуникационном шкафу, который устанавливается в помещении ЩУ или в другом помещении ПС или в нескольких шкафах. Все датчики устанавливаются около концевых муфт и не требуют электропитания. Датчики подключаются к электронным компонентам системы с помощью диэлектрических оптических кабелей.
В шкаф, так же устанавливаются ИБП, монитор, клавиатура, оптические кроссы, коммутаторы, оптические медиа конверторы и другое дополнительное оборудование.

Подсистема мониторинга высоковольтных кабельных сетей МКЛ типа DTS позволяет выполнять непрерывный мониторинг температуры высоковольтного кабеля позволяет осуществлять динамическое управление нагрузкой на основании следующих данных:
• Расчет температуры жилы
• Расчет максимально допустимой нагрузки на кабель, исходя из максимально допустимой температуры жилы, и заданного времени
• Расчет максимально допустимой длительности нагрузки на кабель, исходя из максимально допустимой температуры жилы, и текущих значений нагрузки.
Отображение топологии кабельных линий, совмещенное с температурными профилями, предоставляет диспетчеру или дежурному оперативную обстановку в наглядном виде.

Подсистема мониторинга частичных разрядов концевых кабельных муфт предназначена для непрерывного мониторинга в реальном времени ЧР и наблюдения их развития:
• в изоляции высоковольтного кабеля;
• в концевых и соединительных кабельных муфтах;
Непрерывный мониторинг в реальном времени позволяет фиксировать возникновение электрического тока в экране вследствие нарушения условий транспозиции. Система мониторинга позволяет с высокой точностью определить наличие ЧР в концевых кабельных муфтах за счет одновременного использования 2-х типов датчиков: акустического датчика и высокочастотного датчика тока, установленных на кабелях заземления. Принцип работы датчика тока основан на фазовом изменении оптического излучения под действием электрического тока (эффект Фарадея).

Подсистема контроля токов экранов
Подсистема контроля токов экранов предназначена для осуществления непрерывного мониторинга действующих значений переменного тока в проводнике, проверки целостности измерительного тракта и своевременного формирования сигналов тревоги при превышении установленного значения
электрического тока или при нарушении измерительного тракта, а также проведения анализа токов в оболочке и жиле силового кабеля по фазе и КЛ.

Преимуществами и отличительными особенностями системы являются:
• Прогнозирование аварийной ситуации возможно только на основании комплексного анализа полученных данных от всех подсистем;
• Всё измерительное, вычислительное и коммуникационное оборудование размещаются в 19” телекоммуникационном шкафу, что облегчает обслуживание системы;
• Исключена возможность повреждения оборудования системы и поражения обслуживающего персонала электрическими полями и наведенными токами вследствие отсутствия электрических проводов, проложенных от концевых муфт до системы;
• Связь между оборудованием и датчиками осуществляется по волоконно-оптическому кабелю, являющимся полностью диэлектрическим, не чувствительными к электромагнитным помехам (EMI);
• Все датчики полностью энергонезависимые, не требующие внешнего электропитания;
• Система имеет возможность подключения к внешнему серверу для централизованного обслуживания, хранения данных, прогнозирования аварийных ситуаций, картографического отображения данных и др.;
• Система не имеет мировых аналогов и является уникальной для задач по прогнозированию аварийных ситуаций;
• Совместимость алгоритмов расчета пропускной способности кабельных линий со стандартами МЭК 60853 и МЭК 60287;
• Подходит для интегрированного оптического кабеля и кабеля внешней прокладки;

Решение задач возможно с помощью внедряемой в настоящее время компанией ООО «Титан Инжиринг» интеллектуальной системы МКЛ. Данная  система может найти свое применение и в других сферах электроэнергетики, например, для мониторинга генераторов и трансформаторов


Приложение:

Нажмите здесь для загрузки презентации системы мкл с чр и кт