Soluzione per la consapevolezza dell'isolamento dei cavi in media tensione e la localizzazione dei guasti

Conclusione in una frase

Questa soluzione distribuisce un dispositivo di localizzazione dei guasti distribuiti per cavi in unità ad anello/sottostazioni (supportando fino a 6 circuiti di cavi). Basato sul metodo della differenza di tempo dell'onda viaggiante a due terminali, raggiunge una precisione di posizionamento di ±(0,5% × L + 5) metri, una precisione di selezione della linea in guasto superiore al 90% e un tasso di successo della diagnosi di almeno il 95%. La bobina flessibile adotta un design a scatto per l'installazione in tensione, consentendo il rilevamento integrato degli avvisi di scarica dei difetti nascosti dell'isolamento e la localizzazione precisa dei guasti.

I. Punti critici del settore

1. I guasti ai cavi interrati sono nascosti e il processo convenzionale di test approssimativo seguito da test di precisione comporta numerosi passaggi e richiede molto tempo, rendendo difficile localizzare il punto di guasto.
2. Le apparecchiature di manovra della rete ad anello mancano di capacità di selezione della linea e localizzazione della sezione online per più circuiti, rendendo difficile isolare l'area interessata in caso di guasto a un singolo circuito.
3. I difetti di isolamento dei cavi che causano scariche non possono essere rilevati in anticipo e l'accumulo di questi difetti può alla fine portare a interruzioni di corrente.

II. Architettura della soluzione e principi tecnici

Terminale di monitoraggio (installato all'interno dell'armadio, dotato di moduli CPU, acquisizione dati ad alta velocità, comunicazione, orologio e alimentazione) + Sensore di corrente dell'onda viaggiante a frequenza industriale (bobina flessibile, installazione a scatto sui corpi di fase A/B/C in corrispondenza della testa di terminazione del cavo, consentendo l'installazione in tensione senza danneggiare il cavo) + Servizio basato su cloud.

• Localizzazione per differenza di tempo dell'onda viaggiante a due terminali: L'onda viaggiante indotta dal guasto si propaga verso entrambe le estremità a velocità costante. Le distanze dai due terminali sono calcolate come segue: L₁ = (L + (t₁ - t₂) · V) / 2 e L₂ = (L - (t₁ - t₂) · V) / 2. Data la lunghezza del segmento di linea di trasmissione L e la velocità dell'onda V, la posizione del guasto può essere determinata utilizzando la differenza di tempo misurata ai due terminali.
• Calibrazione della velocità dell'onda: Per i guasti che si verificano al di fuori della zona designata, la velocità dell'onda viene calcolata retrospettivamente utilizzando onde viaggianti bidirezionali per eliminare gli errori di velocità dell'onda.
• Consapevolezza delle condizioni di isolamento: Combinando l'acquisizione del segnale dell'onda viaggiante con la separazione della sorgente per ottenere un allarme precoce dei difetti di isolamento e una localizzazione precisa dei guasti nei cavi.
• Il componente sensore è integrato in un design compatto di tipo a scheda realizzato in plastica di grado ingegneristico, impermeabile e resistente alla corrosione, senza causare alcun danno fisico al cavo. Il terminale di monitoraggio è collegato in modalità bypass, pertanto un guasto a punto singolo non influenzerà il circuito principale.

III. Indicatori tecnici principali

IV. Punti chiave di implementazione

1. Il sensore si aggancia alle testate dei terminali dei cavi delle fasi A, B e C, supportando l'installazione in tensione senza alterare il circuito primario.
2. Calibrazione in sito della velocità di propagazione dell'onda in funzione della lunghezza della linea (calcolo inverso della velocità dell'onda per i guasti fuori sezione) per garantire una localizzazione precisa del guasto;
3. In collaborazione con il DTU: integrando tre segnali — stato stazionario, transitorio e onde viaggianti ad alta frequenza — è possibile compensare l'unico limite della capacità di rilevamento in regime stazionario del DTU, migliorando così l'applicabilità pratica dell'automazione di distribuzione.
4. Collaudo: la precisione di localizzazione deve essere calcolata in base all'intervallo effettivo L, con una banda di errore ammissibile; la precisione di selezione della linea deve essere determinata attraverso statistiche campionarie (>90%).

V. Valore applicativo

FAQ

D1: Come dobbiamo interpretare la precisione di posizionamento di ±(0,5% × L + 5) m?

L'errore è proporzionale alla lunghezza dell'intervallo di monitoraggio L (0,5% × L) più un valore fisso di 5 metri: per un intervallo di 1 km, l'errore consentito è di ±10 metri; per un intervallo di 2 km, è di ±15 metri. La precisione dipende dalla lunghezza dell'intervallo, dalla calibrazione della velocità dell'onda e dalla precisione dell'orologio GPS (<30 ns).

D2: È possibile installarlo senza interrompere l'alimentazione elettrica?

Sì, il sensore di corrente a onde viaggianti a frequenza industriale presenta un design a clip con bobina flessibile e può essere installato sotto tensione sul corpo trifase della testa di cavo senza alterare il circuito primario o causare alcun danno fisico al cavo.

D3: Qual è la relazione con il DTU?

Complementare piuttosto che sostitutivo: mentre i DTU si basano principalmente sul rilevamento in regime stazionario, questo dispositivo li integra con segnali transitori e onde viaggianti ad alta frequenza, supportando così l'aggiornamento intelligente dei DTU e migliorando la praticità dell'automazione di distribuzione.