基于端边云架构的新型智能换位箱在线监测系统的设计及应用.pdf
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1、 基于端边云架构的新型智能换位箱在线监测系统的设计及应用李海,曹雨,孙伟莎,何阳,杨凡,王振兴,邹翔宇(国网上海电缆公司,上海 )摘要:高压电缆可靠性高、占用土地空间小,在大城市中投运的数量逐年增加,给电缆运检工作带来严峻挑战.为有效掌握高压电缆本体运行和通道的状态,制定运维检修策略,根据敷设于排管通道内电缆运维需求和监测设备运行工况,设计了一种新型智能换位箱在线监测系统,其内部集成光伏储能模块、多种类终端监测传感器和数据采集单元及通信节点模块,实现电缆运行和状态数据采集的一体化,能够大大缩减占地资源.关键词:高压电缆;智能换位箱;在线监测中图分类号:TM D O I:/j c n k i d
2、 g j s D e s i g na n dA p p l i c a t i o no faN o v e l I n t e l l i g e n tT r a n s p o s i t i o nB o xO n l i n eM o n i t o r i n gS y s t e mB a s e do nE n d t o E n dC l o u dA r c h i t e c t u r eL IH a i,C A OY u,S UN W e i s h a,HEY a n g,YAN GF a n,WAN GZ h e n x i n g,Z OUX i a n g
3、y u(S t a t eG r i dS h a n g h a iC a b l eC o m p a n y,S h a n g h a i ,C h i n a)A b s t r a c t:H i g h v o l t a g ec a b l e s a r eh i g h l yr e l i a b l ea n do c c u p y l i t t l e l a n ds p a c e T h en u m b e ro f h i g h v o l t a g e c a b l e sp u t i n t oo p e r a t i o n i nb
4、i gc i t i e si si n c r e a s i n gy e a rb yy e a r,w h i c hb r i n g ss e v e r ec h a l l e n g e st oc a b l et r a n s p o r t a t i o na n di n s p e c t i o nw o r k I no r d e r t oe f f e c t i v e l yg r a s pt h es t a t eo f t h eh i g h v o l t a g ec a b l eb o d yo p e r a t i o na
5、n dc h a n n e l,a n dd e v e l o po p e r a t i o na n dm a i n t e n a n c es t r a t e g y,a c c o r d i n g t o t h e c a b l e l a i d i n t h ed r a i n a g e c h a n n e l o p e r a t i o na n dm a i n t e n a n c en e e d s a n dm o n i t o r i n ge q u i p m e n t o p e r a t i n gc o n d i
6、 t i o n s,an e wi n t e l l i g e n t d i s p l a c e m e n t b o xo n l i n em o n i t o r i n gs y s t e mi sd e s i g n e d T h e s y s t e mi s i n t e r n a l l y i n t e g r a t e dw i t hP Ve n e r g ys t o r a g em o d u l e,m u l t i p l e t y p e so f t e r m i n a lm o n i t o r i n gs e
7、 n s o r s a n dd a t aa c q u i s i t i o nu n i t sa n dc o mm u n i c a t i o nn o d em o d u l e s I t r e a l i z e s t h e i n t e g r a t i o no fc a b l eo p e r a t i o na n ds t a t u sd a t aa c q u i s i t i o n,a n dc a ng r e a t l yr e d u c e t h ea r e ar e s o u r c e s K e yw o r
8、d s:h i g h v o l t a g ec a b l e;i n t e l l i g e n t t r a n s p o s i t i o nb o x;o n l i n em o n i t o r i n g收稿日期:引言随着我国城市化进程的快速发展,架空电力线路入地已成必然趋势 ,电缆状态检测工作量继而急剧增加,单纯依靠人力已远不能满足运维需求 .文献 提出一种在线状态检测系统,可实现护层接地电流在线监测、红外在线监测、电缆局部放电在线监测和故障定位等功能,具有良好的效果.但该检测系统只限于检测电缆隧道敷设情况,而目前上海市大量地下电缆均采用排管敷设方式,截至 年
9、 月,上海高压排管长度据统计已达 多千米.为减小护层环流影响,上海 k V及以上电压等级的高压电缆采用电力绝缘头护层换位箱进行交叉换位 ,因地下水位高,故一般将护层换位箱置于地面上.换位箱都是无人值守的,易造成安全隐患甚至事故,这些都严重影响了电网的安全,损害了电力公司的利益,增加了安全隐患以及维护费用.如何保证换位箱的安全,减少隐患,且如何充分利用换位箱,拓展其功能性,进行电缆状态监测,一直是困扰电力电缆运维人员的难题,而关于该领域的研究成果较少.本文结合上海西虹桥高压智慧电缆示范区工程实际,提出一种基于端边云架构的新型智能换位箱系统,解决了电缆通道距离长,各监测设备分散的供电、通信难题,实
10、现了电缆及敷设通道的综合状态实时感知、分析决策及远程巡视.高压电缆智能换位箱系统基于端边云构架的智能换位箱系统由部署在箱体内的电缆护层环流实时感知和分布式故障测距系统、在线局放测量系统、通道可视化与技防系统组成,可实现电缆本体通道状态的数字化实时监测.另外,依托换位箱为信息汇聚节点,可将感知端数据传输至服务器端,实现数据存储和分析,并将结果实时传输到高压电缆精益化管控平台,从而展示电缆运行状态.电工技术电力设备实现方式:以分布在电缆通道的地面换位(接地)箱为载体,在原有换位箱侧壁增加一个背包装置作为智能装置的 集 中 安 装 容 器.该 背 包 装 置 具 有 密 封 防 水 功能,可将原有换
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