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电缆在线故障预警及定位系统

WRS-CBS11X系列电缆在线故障预警及定位系统

我公司研发的WRS-CBS11X系列电缆在线故障预警及定位系统,通过对电缆运行状态进行实时在线监测,收集电缆运行过程的暂态行波和稳态分量,对其进行分析处理,预测电缆运行状况,并对故障电缆提供报警和故障诊断信息,对电缆的绝缘状态进行监测,对永久故障进行预警,并且实现故障测距和故障选线。为状态检修提供可靠依据,这也为电缆线路由传统的定期检修转变到状态检修提供了可能,不仅可以减少计划停电时间,还可以降低高压预防性试验对电缆的损伤。


WRS-CBS11X系列电缆在线故障预警及定位系统产品特点

  • 故障测距:系统利用电压行波与电流行波故障测距技术,实现故障点测距,故障测距精度可达 2.12m。
  • 故障选线:系统实时监测每条电缆的运行状态,对于电缆主绝缘故障进行电缆回路选线。
  • 系统云服务:针对每个用户提供足够的用户空间,用户可在任何时间地点通过浏览器访问现场的系统监测情况,并且系统历史数据永久存储,方便历史查看。
  • 当地功能:系统后台安装于主站内,配置一次系统图,实现故障预警、选线、测距的系统图故障线路闪烁、弹窗报警、声音报警、微信小程序报警。
  • 电子值班:实现无人值守,报警信息及工作状态可通过微信小程序推送的方式至相关人员。
  • 远程技术支持:7*24小时远程服务,实现故障波形辅助分析,系统程序远程升级。
  • 历史存储:实现实时存储信息,可进行历史数据查询等。
  • 预警方式:黄色预警:当电缆发生异常后,装置会立刻采集到波形并会以黄色预警状态出现。表示该相电缆有燃弧现象,应密切关注。瞬时燃弧现象的放电量约在 3000 微库。
  • 橙色预警:当每天有几十次波形触发时,此时系统会以橙色预警的方式报警。此时对用户来说应尽快合理安排检修。瞬时燃弧现象的放电量约在3000~5000微库。
  • 红色预警:触发频率越来越快,电缆很快(24 小时内)就会发生故障,此时系统进入红色预警状态,用户应立刻进行停电检修。瞬时燃弧现象的放电量约在5000~8000微库。另外如果电缆遭受到不可抗拒的外力瞬间破坏(如挖断等机械损伤)时,系统直接将故障线路报出红色预警。

WRS-CBS11X系列电缆在线故障预警及定位系统 
电缆在线故障安装图


WRS-CBS11X系列电缆在线故障预警及定位系统技术参数

  1. 电流信号采样频率:50MHz,16路
  2. 电压信号采样频率:100kHz×5路
  3. 系统定位精度:2.12m
  4. 故障选线准确率:≥99%
  5. 电流单端故障测距范围:≤20km
  6. 测试盲区:≤5m
  7. 与云端通讯方式:无线4G通讯
  8. 系统装置通讯方式:RJ45
  9. 系统扩容:可最大支持组网253台监测单元
  10. 系统供电方式: AC/DC 220V ±20%
  11. 系统工作环境温度:-25℃~+70℃
  12. 系统在线安全运行:>80000小时

(表格仅列部分规格,其他容量可按需求定制)

WRS-CBS11X系列电缆在线故障预警及定位系统产品详情

WRS-CBS11X系列电缆在线故障预警及定位系统

如何部署 WRS-CBS11X 电缆故障预警定位系统

  1. 第一步:梳理电缆线路与长度确认需监测的电缆回路与单回长度(电流单端测距不大于 20km,超长线路在方案阶段确认配置)。
  2. 第二步:选配监测模块按需求选配电压行波、电流行波及环流监测模块,组合实现故障测距与环流异常预警。
  3. 第三步:安装采集单元在电缆两端或关键节点安装电流、电压、环流一体式采集单元,做好 CT 与传感器固定。
  4. 第四步:敷设同步通讯行波测距需两端时间同步,敷设同步光纤或配置无线同步,确保测距基准一致。
  5. 第五步:配置测距参数对外统一定位精度 ±2.125m、盲区不大于 10m,在平台配置测距范围与告警等级。
  6. 第六步:接入监控与联动上送监控平台,配置故障预警、定位与工单联动,缩短电缆故障查找与停电时间。
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常见问题解答
FAQ · 共 41 条
一、系统级技术参数
Q1 系统定位精度是多少?

系统定位精度 ±2.125 m,这是对外统一口径。测试盲区不大于 10 m。

Q2 故障选线与故障预警的准确率?

故障选线准确率不小于 99%,故障预警准确率不小于 99%。这是说明书给出的指标值,实际统计准确率与线路条件、样本数量相关。

Q3 测距范围有多大?

电流单端故障测距范围不大于 20 km,可定制。超出常规范围的线路需在方案阶段确认配置。

Q4 一台装置能监测多少条电缆?最多能组网多少台?

系统采用全网络化设计,通过对每个装置分配不同的 IP 地址,一个装置可实时在线检测 16 条交联聚乙烯电力电缆;后台服务器最大支持组网 253 台监测单元。

Q5 系统的供电与环境条件?

系统供电为 AC 220 V,系统工作环境温度 -25℃ 至 +70℃,上位机为研华工控机。各采集模块的允许环境温度范围为 -40℃ 至 +70℃,比系统级指标更宽。

Q6 通信是怎么组织的?

装置之间采用 RJ45 以太网通讯;与云端为无线 4G 通讯;箱变侧通过光端机通讯模块接入既有光纤与主站通讯。云端通讯涉及企业网络安全策略时,应优先本地部署或按安全评估结论执行。

Q7 说明书里的「在线安全运行时间」怎么理解?

说明书的表述是装置安全运行时间大于 80000 小时、采集单元大于 100000 小时,属于企业给出的可靠性指标。它不是第三方出具的 MTBF 认证值,对外不得改写为 MTBF 或写成通过某项可靠性认证。

二、采集与处理单元参数
Q8 智能综合保障模块的参数?

功率不大于 200 W;输入电压 AC 220 V;输出电压 DC 12/24 V;接口 RJ45;装置安全运行大于 80000 小时;环境温度 -40℃ 至 +70℃。

Q9 电压行波处理模块的参数?

电压信号采样频率 100 kHz 乘 8 路;功率不大于 5 W;输入电压 DC 9 至 36 V;接口 RJ45;装置安全运行大于 80000 小时;环境温度 -40℃ 至 +70℃。

Q10 电流行波处理模块的参数?

电流信号采样频率 10 MHz 乘 16 路;功率不大于 15 W;输入电压 DC 9 至 36 V;接口 RJ45;装置安全运行大于 80000 小时;环境温度 -40℃ 至 +70℃。

Q11 环流监测模块的参数?

采样频率 16 通道乘 200 kHz;功率不大于 5 W;输入电压 DC 9 至 36 V;通讯接口 RJ45/RS485;安全运行大于 100000 小时;环境温度 -40℃ 至 +70℃。

Q12 电缆局放采集模块的参数?

16 通道;功率不大于 15 W;输入电压 DC 9 至 36 V;通讯接口 RJ45/RS485;安全运行大于 100000 小时;环境温度 -40℃ 至 +70℃。

Q13 电流、电压、环流一体式采集单元的参数?

电流信号采样频率 50 MHz 乘 4 路;电压信号采样频率 200 kHz 乘 6 路;环流信号采样频率 4 路乘 10 kHz;功率不大于 10 W;输入电压 DC 9 至 36 V;通讯接口 RJ45/RS485;安全运行大于 100000 小时;环境温度 -40℃ 至 +70℃。

Q14 装置的采样与处理能力?

采用高性能 FPGA 处理器,实现 100 Msps、14 Bit 分辨率的高速采样与存储。这个能力决定了行波波头细节与局放脉冲形态能否被完整保留。

三、传感器参数
Q15 电流行波传感器参数?

检测频带 100 kHz 至 5 MHz;输出阻抗 50 Ω;环境温度 -40℃ 至 +70℃。安装在电缆屏蔽层接地线处,与处理模块之间用同轴电缆连接。

Q16 接地环流传感器参数?

测量范围 1 mA 至 100 A;开口直径 38 mm(其他规格需定制);测量精度 ±1%;防护等级 IP65;工作环境 -40℃ 至 +65℃、湿度 95%Rh。

Q17 高频电流传感器参数?

工作频段 100 kHz 至 50 MHz;匹配阻抗 50 Ω;防护等级 IP68;钳形开合式卡装,安装在电缆接地线上,通过同轴电缆与局放采集模块连接,不需要额外供电。

Q18 传感器是否需要单独供电?

说明书明确标注不需要供电的是高频电流传感器,它采用钳形开合式卡装在电缆接地线上,通过一条同轴电缆与局放采集模块连接。电流行波传感器与接地环流传感器同样安装在接地回路侧,分别通过同轴电缆或信号线与就地模块连接。各传感器的供电与最终接线以随机图纸为准。

Q19 传感器的传输阻抗特性有第三方标定吗?

有。型式试验报告 JW243297 中包含高频传感器传输阻抗标定试验,报告载明所检传感器的工作频率范围覆盖 100 kHz 至 30 MHz,在通流范围内传输阻抗满足报告判定要求。注意:这是试验覆盖频段,与产品样本给出的检测频带参数不是同一概念。

Q20 局放检测的灵敏度是怎么判定的?

报告中该项按「注入校验与实际最小可测放电量之比不大于 2」判定,即在标准校验回路注入已知放电量,系统实际可测得的最小放电量与注入值之比不超过 2 倍即为合格,该项结论为合格。

Q21 局放测量的线性度误差限值是多少?

报告要求输出幅值与输入脉冲电流成正比、线性度误差不超过 ±10%,并按多个校准点进行误差统计,实测各点均满足该限值,结论为合格。具体逐点数值请查阅报告原件。

Q22 接地环流的测量准确度有实测数据吗?

有。报告在基准条件下按多个电流点进行测量,界面显示值与标准值之间的偏差不超过 0.1 A,实测最大偏差约 0.06 A,结论为合格。这组数据是讨论环流测量能力时的参考依据。

四、环境、防护与可靠性实证
Q23 绝缘电阻与介质强度做过检验吗?

做过。报告载明:绝缘电阻试验结果大于 500 MΩ(1000 V 量程);介质强度检验按 1500 V 有效值、50 Hz、历时 1 min 施加,无击穿与闪络;冲击电压检验施加 5 kV、波形 1.2/50 μs,正负极性各 3 次。三项结论均为合格。

Q24 高低温运行适应性如何?

报告进行了低温运行检验(-25℃、持续 2 h)与高温运行检验(+70℃、持续 2 h),被试品在试验期间功能与性能满足要求,结论合格。

Q25 电源波动影响有没有检验?

有。报告进行了辅助激励量变化对性能影响的检验,覆盖 80% 至 120% 额定工作电源范围,被试品在该范围内性能满足要求,结论合格。

Q26 振动、冲击、碰撞与运输做过吗?

做过。振动响应与振动耐久按 10 Hz 至 150 Hz、加速度 1G 进行;冲击响应与冲击耐久在通电工作状态下进行,加速度 300 m/s²(30g)、持续时间 11 ms;碰撞在通电工作状态下进行,加速度 100 m/s²(10g)、持续时间 16 ms。四项结论均为合格。

Q27 湿热试验怎么做的?

报告包含恒定湿热与交变湿热两项:恒定湿热在相对湿度 93% 条件下持续 48 h;交变湿热采用 +25℃ 至 +55℃ 的温度循环并配合 93% 相对湿度。两项结论均为合格。

Q28 外壳防护等级是多少?

型式试验报告的外壳防护等级检验结论为 IP20,对应柜内机架式采集与处理单元。现场侧传感器的防护等级不同:接地环流传感器为 IP65,高频电流传感器为 IP68,两者分别独立标注。

五、第三方检测报告 JW243297
Q29 WRS-CBS11X 有第三方检测报告吗?

有。型式试验报告编号 JW243297,出具机构为许昌开普检测研究院股份有限公司,报告封面同时标注「国家继电保护及自动化设备质量检验检测中心」,并载有 MA 与 CNAS 标识。

Q30 报告针对的样品和型号是什么?

样品名称为电缆在线故障预警及定位系统,型号规格为 WRS-CBS11X,样品编号 YPJ243297-1,电气规格 AC 220 V、50 Hz。委托单位为杭州沃伦森电气有限公司,制造单位为杭州沃伦森电气有限公司嘉兴分公司。

Q31 检验类别和结论是什么?

检验类别为型式试验,检验结论为合格。样品接收日期为 2024 年 9 月 19 日,检验日期为 2024 年 9 月 23 日至 10 月 15 日,签发日期为 2024 年 10 月 18 日。

Q32 检验依据了哪些标准?

报告列明依据包括:GB/T 7261-2016《继电保护和安全自动装置基本试验方法》;DL/T 1432.1-2015《变电设备在线监测装置检验规范 第 1 部分:通用检验规范》;DL/T 1488-2015《变电设备在线监测装置技术规范 第 1 部分:通则》;Q/GDW 1535-2015《变电设备在线监测装置通用技术规范》;以及企业技术条件。

Q33 报告一共检了多少项?

报告分为两大类:电气性能及安全类 20 个检验项目,覆盖结构及外观、基本功能、工频环流测量准确度、局部放电、选线准确度、故障测距准确度、小电流选线、中性点电压、电压行波、电流行波、辅助激励量变化对性能的影响、振动、冲击、碰撞、运输、交变湿热、外壳防护等级等;电磁兼容类 9 个检验项目。两大类所列项目结论均为合格。

Q34 电磁兼容都检了哪些项目?

共 9 项:静电放电抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、浪涌(冲击)抗扰度、射频场感应的传导骚扰抗扰度、工频磁场抗扰度、脉冲磁场抗扰度、阻尼振荡磁场抗扰度、电压暂降短时中断和电压变化检验。9 项结论全部合格。

Q35 报告的结构是什么样的?

JW243297 为总报告,含封面、声明、样品照片、检验项目目录与报告组成;下含两个分报告:JW243297-Safety(电气性能及安全)与 JW243297-EMC(电磁兼容)。对外提供时建议按对方要求给出对应分报告,避免一次性全文扩散。

Q36 投标或备案时能直接提供这份报告吗?

可以提供,但提供范围、是否盖章、是否允许复印转载,须由公司商务或法务先确认,并在提供前核对原件与有效期。本册仅摘录其结论性信息,具体数值一律以报告原件为准。

六、口径管理与合规提示
Q37 测距精度有两个口径,对外该怎么说?

产品样本另一处曾出现不同的定位精度表述,与技术参数章节不一致。对外一律以 ±2.125 m 为准,另一种表述不采用,市场部不得混用。

Q38 产品样本说传感器频带 100 kHz 至 5 MHz,报告却写到 30 MHz,是不是矛盾?

不矛盾,但引用要分清:100 kHz 至 5 MHz 是产品样本给出的检测频带参数;报告中的 100 kHz 至 30 MHz 是试验时覆盖的标定频段范围。对外技术资料应引用前者,提到后者时须说明它是试验覆盖频段。

Q39 能不能说产品填补了国标空白、达到国际领先?

不能。凡是评价国家标准、行业标准有无或水平高低的表述一律禁用,包括填补空白、国际领先、国内首创、唯一、最等绝对化用语。正确写法是陈述依据的标准号与试验结论。

Q40 本册参数能不能被市场部自行改写?

不能。所有数值均须能被追溯到说明书或 JW243297 报告。任何对外修改、合并、四舍五入都要先核对原件;抽查不到依据的一律不发布,标注【待核】的条目在补齐依据前不得上线。

Q41 引用资质文件时还要注意什么?

三件事:一是不得出现客户名称、项目名称与业绩数据;二是不得把可靠性指标改写成第三方认证;三是涉及为用户提供报告原件、盖章件时先走公司审批。

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