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高压电缆在都会电网中的应用越来越多，其敷设路径漫衍广，运行条件重大。由于输电电缆线路电压品级高，在运行中击穿造成破损性大，极易造成重特大事故。怎样对电缆故障做到“早发明、早排查、早解决”，成为降低电缆故障总量、提升精益运维能力的要害。
yl23455永利依托多年来在电力线路故障监测方面的手艺研究及应用履历，团结电力部分精益运维的现实需求，制订了电力电缆线路在线监测与故障定位的针对性解决计划，研制出了DJ-1000高压电缆线路在线监测与故障定位系统，适用于10kV及以上电压品级的电缆线路，包括高压电缆线路、电缆—倾轧混淆线路及海缆线路等。系统基于电缆线路潜在性故障及绝缘击穿故障爆发的暂态信号举行捕获、收罗和剖析，团结工频录波数据，实现对高压电缆线路故障在线监测和分段、定位，为高压电缆线路精益运维及电缆线路全寿命周期管理提供可靠、精准的手艺支持。
一、系统组成
DJ-1000高压电缆线路在线监测与故障定位系统由监测终端、通讯链路、系统后台和多客户端人机界面组成。监测终端以无线或有线的方法将监测数据发送回系统后台；后台软件以事务为引，以时间归集，自主关联剖析数据，异常事务以短信、WEB等多种方法宣布。
二、手艺特点
q 非接触式行海浪涌传感器耦合电压、电盛行波信号，清静、可靠。
q 双端行波法测距原理实现电缆故障在线定位。
q 与电缆相连倾轧线路故障单端定位。
q 混淆及T型线路故障区段判断。
q 护层绝缘状态剖析诊断。
q 为电缆线路全寿命周期管理提供历史数据、运行数据及故障数据。
三、功效及应用
DJ-1000高压电缆线路在线监测与故障定位系统实时在线收罗电缆运行工频电流、护层接地电流，以数值或者电流曲线的方法举行展示；电缆爆发故障时，对故障爆发的暂态信号的捕获、收罗和剖析，凭证双端行波法测距原理实现电缆故障的测距，同时凭证电缆线路的运行特点，辅以工频录波举行故障性子诊断，从而形成对线路运行状态的有用监测和故障的分段定位。
（1）故障准确定位
凭证双端行波法测距原理，监测装置装置在所监测线路的两头。线路故障时，监测装置收罗暂态数据，后台软件依据暂态数据自动盘算得出故障测距效果。在自动测距效果的基础上，用户可凭证暂态波形，手动校正故障距离，进一步提高测距精度。
自动测距要领也适用于T型电缆线路和倾轧电缆混淆线路。
（2）故障区间判别
后台软件凭证故障线路工频录波数据，在时间同步的基础上，快速判断倾轧电缆混淆线路和电缆T型线路故障所属区间，为运维管理部分落实抢修使命提供依据，阻止多班组配合巡线，提升运维效益。
（3）工频电流监测
实时监测电缆线路运行电流，以数值和电流曲线的方法举行展示。当线路爆发异常转变时，系统能够自动录波，实现故障性子剖析诊断。
（4）接地环流监测
实时监测电缆金属护层接地电流，以数值或电流曲线的方法举行展示。当接地电流爆发异常转变时，系统能够自动录波，盘算接地电流与负荷电流比，对高压电缆金属护层接地故障提供实时告警。
四、要害手艺
基于行波原理的双端在线测距法，使用暂态行海浪涌抵达丈量端的绝对时间，确定故障位置。实现高压电缆线路故障在线准确测距的要害手艺是高压电缆线路终端处暂态行海浪涌的提取要领、高精度卫星对时手艺及暂态滋扰信号的剖析识别。
（1）暂态行波信号的提取
凭证行波测距的原理，需要收罗故障暂态电压信号或暂态电流信号，系统从运行清静以及装置装置维护利便的角度思量，接纳非接触式信号传感手艺，凭证监测线路的现真相形，选择获取电压信号或者电流信号或者电压电流冗余信号。电流信号收罗接纳罗氏线圈，电压信号收罗接纳非接触式电压传感器。
（2）高精度对时手艺
双端行波实现测距误差控制在几米规模内的要害手艺是双端装备对时误差精度的控制。监测终端通过对电力系统现有基于卫星导航系统的纳秒级授时手艺在授时电路、被授时电路、晶振性能以及输出信号波形和传输路径等方面的优化处置惩罚，实现了20ns级授时精度。
（3）暂态信号的滋扰及识别
识别操作、雷电等滋扰信号是实现测距的条件。系统通过非接触式传感器提取故障爆发的暂态行波信号，凭证故障时频与雷电、操作及区外故障时频特征区别及三相暂态信号极性，实现对故障信号的准确识别；同时，团结故障线路工频信号，可以区分种种滋扰。
五、应用案例
DJ-1000高压电缆线路在线监测与故障定位系统已经在广州、肇庆、东莞、佛山、云浮、河源、上海等地以及舟山500kV联网海底电缆交接试验投入运行，抵达了预期目的。
（1）人工试验
在ZQ供电公司XX变电站一退运110kV电缆线路举行单相接地试验。该电缆线路由四段组成：Ⅰ段电缆线路包括2段完整交织互联段电缆，一端为GIS端，一端为户外终端，长度为3272米；Ⅱ段电缆线路户外终端3为直接接地，户外终端5为掩护接地，长度为107米；Ⅲ段电缆线路户外终端2为直接接地，户外终端4为掩护接地，长度为215米；Ⅳ段倾轧线路长度约为233米。
在Ⅰ段电缆线路户外终端1处、GIS端划分装置DJ-100高压电缆线路在线监测与故障定位装置。
试验一：在I段电缆线路设置故障点F1，距甲变电站1020米左右。
划分举行了三次试验，双端测距波形如下所示。左侧波形为乙变电站侧波形，讨论类型为GIS终端头；右侧波形为甲变电站侧波形，讨论类型为户外终端头。
三次试验效果稳固，定位距离基本一致, 效果最大相差为2.14米。
试验次数 | 距离甲变电站（m） | 距离乙变电站（m） |
1 | 1018.95 | 2263.05 |
2 | 1018.92 | 2263.08 |
3 | 1016.81 | 2265.19 |
试验二：户外终端1和户外终端4的电缆铠装不毗连，在户外终端4处F2点使用球间隙模拟故障放电。
划分举行了三次试验，双端测距波形如下所示。左侧波形为乙变电站侧波形，右侧波形为甲变电站侧波形。
三次试验效果稳固，定位距离基本一致, 效果最大相差为2.16米。
试验次数 | 距离甲变电站（m） | 距离乙变电站（m） |
1 | 19.22 | 3252.78 |
2 | 17.07 | 3254.93 |
3 | 19.23 | 3252.77 |
（2）电网扰动行波数据剖析
GD供电公司XX变电站ZM电缆倾轧混淆线路包括二段电缆线路和一段倾轧线路，其中Ⅰ段电缆长2489米，Ⅱ段电缆长2034米，电缆铠装接纳交织互联方法接地方法；倾轧线长度不详。系总共装置3套DJ-100高压电缆在线监测及故障定位装置，划分位于1#户外终端、2#户外终端、4#户外终端；1#DJ-100装置和2#DJ-100装置监测Ⅰ段电缆；2#DJ-100装置和3#DJ-100装置监测Ⅱ段电缆。
2020年12月21日破晓，DJ-1000高压电缆在线监测及故障定位系统在运行历程中泛起故障报警信息。系统均给出了Ⅰ段电缆和Ⅱ段电缆的双段测距效果，同时纪录了故障时刻的工频电流波形。
通过对DJ-100装置的工频电流波形剖析，可知线路A、B两相间爆发异常。
Ⅰ段电缆线路的双端测距效果距离1#户外终端2485.11m、距离2#户外终端3.89m。
Ⅱ段电缆线路的双端测距效果距离2#户外终端4.29m、距离4#户外终端2029.71m。
从Ⅰ段电缆线路双端测距行波数据剖析，双端测距效果为距离1#户外终端2485.11米，与I段电缆全长2489米靠近，相差3.89米；从Ⅱ段电缆线路双端测距行波数据剖析，双端测距效果为距离2#户外终端4.29米，与Ⅱ段电缆全长2034米靠近，相差4.29米。
双端测距 | 距离1#户外终端（m） | 距离2#户外终端（m） | 距离4#户外终端（m） |
Ⅰ段电缆 | 2485.11 | 3.89 | —— |
Ⅱ段电缆 | —— | 4.29 | 2029.71 |
团结工频数据波形，综合以上剖析效果及波形极性，可知线路扰动爆发在倾轧线路段，电缆线路区外；别的，使用电网扰动，DJ-1000高压电缆在线监测与定位系统还能够丈量线路全长，从而校正了线路长度数据不完整的征象。