电缆中间接头故障分析及管控

时间：2022-07-21 00:31:40

关键字：保护密封实时监测

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[导读]摘要:首先对电缆中间接头运行的环境、故障后的影响进行了阐述,随后分析说明了电缆中间接头故障的原因及预防故障的思路,最后从本体保护及实时监测两个方面进行事前管控,以保证电缆中间接头的稳定可靠运行,为供电质量的提高提供了技术保障。

引言

随着社会的进步以及人们生活水平的提高,各类用户对商业、工厂、居民用电的供电可靠性要求越来越高。对10kV配电线路中比较常见的电缆线路而言,因其一般使用在人口密集区或工厂附近,如果发生故障,会造成大范围、大面积停电。对供电企业而言,如何提高电缆线路供电质量,保证供电可靠性,降低各类故障隐患的发生概率显得越来越重要。通过对以往电缆线路故障原因进行统计分析,发现因中间接头故障而引起的电缆线路故障在各类故障原因中占比最大。如有方案能在确保10kV电缆中间接头施工质量的前提下,同时避免其受周边积水影响,并运用有效的实时监测手段对其运行状态进行监测,对电缆线路供电可靠性的提高非常有利。

1电缆中间接头运行现状

对开平供电局管辖片区的电缆中间接头运行环境进行统计,95%的10kV电缆中间接头制作完成后放置于电缆沟或电缆井支架上,虽然在工井内有设置渗水井,但本地区降水较多,且多地水位较高,工井内排水不及时,导致电缆头长期浸泡于水中,且未有任何保护措施。

通过对开平供电局配电运维中心、城区供电所近4年电缆中间接头故障原因进行分析,主要原因有如下三点:(1)长时间浸泡于水中,当所在电缆线路长时间停电时,中间头内部结构因热胀冷缩原因进入水汽,绝缘性能下降,当线路通电时导致击穿:(2)线路负荷增长,长时间处于重过载状态,超出了电缆中间接头额定承载能力,导致绝缘性能降低,导致击穿:(3)施工工艺差或中间头质量差,造成电缆中间接头使用寿命缩短。

结合开平供电局电缆中间接头运行现状,急需一种装置使电缆中间接头避免浸泡于水中,且能够监测其温度、湿度等状况,以消除运行电缆中间接头的故障隐患。

2问题解决方案

为解决中间接头存在的相关问题,依照过程控制、事前处理原则,消除中间接头因运行环境、施工工艺引起的潮湿、过热等隐患,以降低电缆线路故障率。按以上思路,计划分电缆中间接头密封模块和监测系统模块两部分以解决存在问题,如图1所示。

2.1电缆中间接头密封模块

电缆中间接头密封模块由保护管、封堵装置组成。保护管的选型方面,综合考虑电缆直径、接头长度、管材的散热性特性、优缺点及价格,最终采用PC透明管(DN200×1800)作为保护管,该管的特点有:(1)耐用且透明,便于观察:(2)材料散热性好:(3)能够承受足够大的压力,且耐腐蚀。封堵装置需能够匹配不同型号的电缆,拆装方便且密封可靠,最终采用HCGF-200管线封堵器。

2.2电缆中间接头监测系统模块

为实现电缆中间接头运行状态的实时监测,采用测温、测湿、通信、电源等模块组成监测系统。为保证监测方案技术可行性、经济合理性、预期效果、实施的难易程度、实现目标的概率、时间性等,对方案中的每个模块独立进行分析比较,确定最佳方案。

2.2.1测温模块

(1)测温探头安装方式考虑不改变电缆中间接头整体结构、安装方便、数据可靠有效等方面,选择贴着中间头表面安装。测量方法考虑安装环境密封,基本不受外界影响,选择采用精度高的热敏电阻测温方法。经测试,该方案测量结果准确、灵敏、可靠。

(2)温度报警值参数设定:温度报警值分为阈值报警、相对温升报警两种,每种三级(关注、预警、报警)。

1)阈值报警:根据规范《带电设备红外诊断应用规范》(DL/T664一2008)要求,电气设备缺陷温度每升高1℃,设备的运行电流容量比额定容量减少1.8%,电气设备连接点最高温度不得超过规范DL/T664一2008的要求。通过相关查阅相关资料确定电缆芯温度与表皮温度关系,分别取表1数据为相关报警阈值。