6.高压电缆故障定位及隐患识别多位一体智能换位箱-上海电缆yang.pdf

1、高压电缆故障定位及隐患识别多位一体智能换位箱2025/10/31汇报人:国网上海电缆公司 杨舒婷CONTENTS目录目录01背景及意义02技术方案03实际案例04未来展望背景及意义0153,200km国网公司高压电缆线路总长5000km上海公司高压电缆线路总长高压电缆线路是城市的能源保供生命线与重要基础设施，常见的高压电缆线路由电缆本体、终端及交叉互联系统组成，交叉互联系统平衡运行电缆线路感应电流和感应电压，由电缆金属护套、换位箱、接地箱和同轴电缆组成。电缆本体缓冲层烧蚀缺陷、绝缘杂质、局部放电电缆终端电缆终端封铅开裂、附件绝缘质量问题交叉互联系统铜排被盗、阀片击穿、相序错误高压电缆线路90%

2、上海市中心城区电缆化率1 背 景 及 意 义超 过 5.3 万 公 里，年 增 长 率 1 0%1 背 景 及 意 义本体缺陷（电树）缓冲层烧蚀外力破坏安装工艺不当近 年 来 高 压 电 缆 故 障 频 发面 临 痛 点：体 量 大，增 长 率 高，老 电 缆 多，缺 陷 检 出 难，故 障 查 找 慢高压电缆缺陷的现有状态检测手段的分析1 背 景 及 意 义红外测温局放检测接地电流检测接地电阻检测 实时监测护层接地环流 实时监测电缆局部放电状态 360度视频监控 光纤振动异常监测1 背 景 及 意 义现有换位箱监测的不足：现有换位箱监测对接地电流电压的信息挖掘不够，难以实现电缆故障和缺陷识别

3、，同时功能上没有兼容局放监测和反外损功能，整体效益单一。？技术方案022.1 总体方案信息采集模块（环流监测、局放监测等）信息采集模块（光纤振动传感器等）接地箱智能处理主机光伏供电系统可视化系统具备传统接地箱各项功能，还具备环流、故障定位和局放监测、光纤振动、系统可视化、自诊断、远程升级等满足户外安装和运行要求的相应设计，具有可靠性高、安装方便、兼容性强等优点。高压电缆故障定位及隐患识别多位一体智能换位箱 储能电池+太阳能供电，供电稳定 报警阈值配置、短信通知配置 设备信息配置及管理 云/物联网功能2.1 总体方案-智能主机、光伏供电系统太阳能组件新型储能电池BMS电池管理系统光伏控制器采用多

4、晶太阳能板与新型储能电池相结合的方式，构建新型高效的供电系统，在电池管理系统的加持下，新型储能电池极大提升使用寿命，与电力二次设备同寿命周期相当，从而真正实现免维护，可以有效降低电力二次设备的运维成本，提高供电可靠性。智能分析主机基于多核处理器，内置DSP，GPU；集成FPGA搭载北斗，5G，蓝牙，BMS，以及多通道通讯网络；通过多通道高频模拟采集，实现环流采集分析，故障定位；通过高频采样进行多维度局放监测以及分析；内置电力通用协议转换，支持边缘代理;对环境监测以及防外破设备接入;具备无线接入以及维护能力;搭载BMS支持AC220以及光伏供电。光纤2.1 总体方案-采集传感器选择 TMR传感器

5、的结构设计内部器件与外壳之间采用整体环氧浇注以保证其抗震防水性外壳上设计有压紧螺丝，安装可靠并可调节对中角度设计聚磁环，提高传感器的灵敏度和测量精度，降低导线偏心对测量精度的影响。TMR 电流传感器的信号处理电路设计前置放大、信号滤波及模数转换 确定合适的屏蔽方法采用软磁性材料保护传感器件免受准静态磁场的影响。相对磁导率80000，保证TMR芯片的采样精度。外观结构采样电路屏蔽罩设计2.2 基于光纤震动、视频监控的电缆隐患识别智能接地箱集成的AI可视化系统，具备AI智能图像识别技术，安装于换位箱附近可以识别大型塔吊、挖掘机、土方车等施工器具，识别可疑人员偷窃电缆等异常行为，达到电缆可视化防外破

6、的目的。基于OTDR光时域反射技术和光纤散射特征量的捕捉、比对、去噪技术，是一种典型的全光型、多防区监控预警系统。系统利用普通光缆为传感器，探测外界施工、破坏的振动源，经过监测主机的分析、识别、定位，对可能威胁电缆路径上的行为实现准确报警和精准定位，及时通知运维人员。光纤振动监测视频监控2.3 基 于 高 频 电 流 的 局 部 放 电 识 别 与 定 位局放的典型特征：相位具有180的相位特征、有比较陡的脉冲信号、有一定的带宽、频率较高对称性、相位性、成弧形对称性、相位性、成弧形脉冲振荡、上升陡峭脉冲振荡、上升陡峭频段分布较广频段分布较广脉冲振荡、上升陡峭脉冲振荡、上升陡峭频段分布广频段分布