電纜在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

陳建春，鄧 勇，程志軍

大慶石化公司，黑龍江 大慶 163714

0 引言

2007年大慶石化公司“8.03”電纜連環(huán)崩燒事故，造成發(fā)電機跳閘，裝置大面積停車，直接經(jīng)濟損失近億元。事故的分析表明，由于某一電纜絕緣薄弱處被擊穿，同時電弧燒及臨近電纜擴大事故范圍，進而導(dǎo)致了連環(huán)崩燒事故的發(fā)生。

其中后兩個詞“眉眼”“眉宇”與第一個詞“眉目”在義項① “借指容貌”上是義項對應(yīng)的同義詞關(guān)系。[注] 葛本儀：《現(xiàn)代漢語詞匯學(xué)》， 濟南:山東人民出版社， 2004年， 第202-207頁。三個詞互相對應(yīng)的這個義項恰好也都是借代意義。

為防止此類事故的發(fā)生，加強運行中電纜的實時監(jiān)控，及時判斷故障，一套完善的電纜故障在線監(jiān)測系統(tǒng)可有效地辨識電纜及其接頭的老化、過熱和火災(zāi)的發(fā)生，對電纜過熱引起的火災(zāi)進行早期預(yù)測，為現(xiàn)場設(shè)備的安全運行提供有力保障。

1 存在的問題

大慶石化公司熱電廠現(xiàn)有6臺鍋爐，8臺機組，6臺主變，廠用高壓電機94臺，電纜橋架、電纜溝內(nèi)各種電纜敷設(shè)復(fù)雜，電纜的日常維護和檢查非常困難。同時現(xiàn)場環(huán)境差，電纜運行時間過長，制作工藝落后，造成電纜的故障率較高。

2 理論依據(jù)

試驗電壓加壓時間電纜溫度 現(xiàn)象 閃絡(luò)時間放電電流AC 6300V 2min 16℃ 無放電現(xiàn)象發(fā)生 無AC 6300V 5min 35℃紅外線成像儀圖像顯示放電現(xiàn)象 2min 10A～13A DC 25kV 25min 52℃形成連續(xù)弧光前共放電約80次，故障點開始閃絡(luò)初期，護套上無明顯顏色變化，待拉弧時間達到5min后，紅外線成像儀顯示該區(qū)域顏色發(fā)生明顯變化。20min 5A～8A

熱電廠電纜故障在線監(jiān)測系統(tǒng)主要是通過對現(xiàn)場電纜中間頭和終端頭溫度實時采集來監(jiān)測其電纜的運行狀況。通過模擬電纜絕緣受損、閃絡(luò)放電擊穿的全過程來驗證電纜在線溫度的變化情況。

不同教師的專業(yè)發(fā)展途徑和軌跡各有特色，但在專業(yè)發(fā)展過程中都離不開對自己或前人教育經(jīng)驗的整合。教育專業(yè)書籍講述教育理論、教學(xué)法和課程論等專業(yè)理論，卻很少教授教師解決實際問題的方法，正如舍恩[14]所言：“每一個問題情境都是獨特的，專業(yè)實踐者往往更依賴自己的使用理論?！苯處熢谟龅絾栴}時，不會馬上想到用所學(xué)教育理論來解決問題，他們通常會習(xí)慣性地依賴已有經(jīng)驗，這種真實知識表現(xiàn)為自己的經(jīng)驗總結(jié)、對前人的有益借鑒和教學(xué)機智等，正是依靠對這些實踐性知識的運用、整合和反思，教師們逐漸形成了個性鮮明的教學(xué)方法，實現(xiàn)了自己的專業(yè)發(fā)展。

從圖1可以看出本系統(tǒng)共有兩個回路。回路1串聯(lián)了了6個采集模塊（0號、1號、2號、3號、4號、5號），其中0號、1號模塊位置在汽機車間，2號、3號、4號、5號模塊的位置在廠用6kVⅠ、Ⅱ段母線室?；芈?串聯(lián)了4個采集模塊（6號、7號、8號、9號），四個模塊的位置都在第III、IV段母線室。本系統(tǒng)使用了10個測溫模塊，共監(jiān)測了403個點的溫度。

2）同時該系統(tǒng)又是電纜設(shè)備故障的預(yù)知維修系統(tǒng)，實時掌握電纜的運行情況。它能在電纜及被檢測設(shè)備發(fā)生故障之前發(fā)出報警，對了解電纜及被檢測設(shè)備實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)提供重要的理論根據(jù)；

2.2.2.3 發(fā)病條件。溫度20～25 ℃、相對濕度90%以上有利于病害發(fā)展。氣溫高于25 ℃或低于15 ℃，相對濕度小于60%，持續(xù)幾天，病害發(fā)展受到抑制。在春玉米區(qū)，從拔節(jié)到出穗期間，氣溫適宜，又遇連續(xù)陰雨天，病害發(fā)展迅速，易于流行。

3 電纜在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

3.1 在線監(jiān)測系統(tǒng)原理

在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由計算機、溫度采集模塊、傳感器3部分組成。計算機通過RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換模塊經(jīng)由電纜與各采集模塊相連，可以以總線的形式掛接最多256個采集模塊，每個溫度采集模塊可連接8個通道，每個通道連接最多64個傳感器，對應(yīng)現(xiàn)場64個測點。分散在各處的傳感器把溫度信息匯總到溫度采集模塊，再通過RS-485總線上傳到上位機（計算機），由計算機軟件進行溫度數(shù)據(jù)的讀取、處理和顯示。

——美國調(diào)查機構(gòu)稱中國網(wǎng)民患有“壞消息綜合癥”的比例為62%，與世界平均值41%相比高出21%。這一癥狀的背后，隱藏著互信缺失、生活無望和內(nèi)心焦慮。

前面是一堵光禿禿的圍墻，圍墻下有一棵大榕樹。在榕樹前左拐，再往前走幾步，就是另一條繁華大街，街上人來人往，要再跟蹤一個人，恐怕不容易。雪螢快步走去，卻見墨鏡男突然從樹后冒出來，堵住了她的去路。那人迅速侵上來，把雪螢拽上了一輛黑色轎車。

系統(tǒng)使用了3種電纜，分別是測溫電纜、RS-485電纜和電源電纜。

試驗結(jié)果顯示：制作故障點之后，施加一定電壓值，出現(xiàn)閃絡(luò)、放電、甚至拉弧現(xiàn)象，紅外線成像儀圖像顯示故障點顏色發(fā)生明顯變化，故障區(qū)域溫度升高。

3.2 在線監(jiān)測系統(tǒng)測溫模塊分布

圖1

對照組嚴格按照終末期糖尿病腎病血液透析護理要求對患者進行病情、生命體征進行監(jiān)測,對傷口進行消毒、檢查導(dǎo)管、檢測體溫并控制其血流速度等護理。觀察組在此基礎(chǔ)上實施細節(jié)管理。

3.3 主要功能

1）有效地辨識電纜及其接頭的老化引起過熱和火災(zāi)事故隱患。具有對電纜過熱引起火災(zāi)的早期預(yù)測能力，為現(xiàn)場設(shè)備的安全運行提供了有力保證；

結(jié)論：如果運行中的電纜出現(xiàn)故障，故障點將對屏蔽層放電，可通過監(jiān)測電纜溫度的異常變化來判斷故障電纜，盡早檢查出電纜可能存在的隱患、缺陷，避免電纜崩燒事故的發(fā)生。

1）使用線纜少，所有傳感器可通過一根三芯總線串在一起，大大減少了現(xiàn)場線纜數(shù)量，布線十分方便；

3.4 主要優(yōu)點

3）在電纜出現(xiàn)故障時，通過其溫度的變化，可快速的找到故障點。

系統(tǒng)使用了2個直流電源。一個12V電源用來給RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換模塊供電，一個24V電源用來給各個采集模塊供電。

2）通過現(xiàn)場采集節(jié)點將測量區(qū)域細分為幾個部分，從而實現(xiàn)分布式測量。采集節(jié)點之間采用RS485通訊方式，有效利用了RS485網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)良網(wǎng)絡(luò)擴展能力，隨著熱電廠規(guī)模的擴大，不需要增加大量成本，即可完成系統(tǒng)擴容；

3）所采用的智能采集器、傳感器防護性等級高，溫度傳感器可直接浸泡在水中使用，滿足現(xiàn)在環(huán)境的需要；

4）采用數(shù)字信號傳輸，系統(tǒng)精度高、抗干擾能力強、傳輸速度快；

5）系統(tǒng)的環(huán)節(jié)少，因而發(fā)生故障環(huán)節(jié)少；

6）芯片概念獨特、軟件設(shè)計簡單、通訊協(xié)議開放，大大降低了系統(tǒng)成本；

7）本系統(tǒng)具有較好的人機界面，便于運行人員的操作和監(jiān)控，系統(tǒng)通過溫度傳感器探頭測量出各電纜接頭處溫度，并將溫度值實時顯示在電腦屏幕上，如果有測點出現(xiàn)溫度過高、溫度過低、或達到預(yù)警溫度的時候，系統(tǒng)將通過語音及電腦屏幕報警，運行人員通過報警信息對照監(jiān)測點具體位置，即可判斷故障電纜的具體位置，及時進行處理。此系統(tǒng)同時還具備查詢歷史溫度記錄，打印溫度報表及設(shè)置管理員密碼等功能。

4 最終成果

電纜故障在線監(jiān)測系統(tǒng)已在大慶石化公司熱電廠安裝使用兩年，運行穩(wěn)定可靠。其簡便可靠的報警形式，多級高壓隔離措施，方面快捷的故障查找方式，具有較高的安全效益和經(jīng)濟效益，本系統(tǒng)對環(huán)境不造成影響。

[1]騰樂天，等.電力設(shè)備紅外檢測診斷圖譜及應(yīng)用規(guī)范[M].中國電力出版社，2004，8.

[2]胡其秀.電力電纜線路手冊[M].中國水利水電出版社，2005，1.