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高压电缆接地系统带电检修仪的应用

电缆环流监测装置 2019-11-28 输电电缆检修 568 ℃ 0 评论

1、综述:目前,高压电缆接地系统常因过电流、受潮、产品质量等因素影响诱发故障,造成电网被迫停电检修。高压电缆接地系统带电检修仪的研制.解决了高压电缆接地系统带电检修技术难题。减少了被迫停电带来的经济损失。国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司李宏峰


2、电缆金属护层一端三相互联并接地,另一端不接地,当雷电波或内部过电压沿电缆线芯流动时,电缆金属护层不接地端会出现较高的冲击过电压,或当系统短路事故电流流经电缆线芯时,其护层不接地端会出现很高的工频感应过电压。过电压可能击穿电缆外护层绝缘,造成电缆金属护层多点接地故障,严重影响电力电缆正常运行甚至大幅减少电缆使用寿命。因此,按照电力行业标准《高压电力电缆选用导则》(DL/T401—2002)的规定,须采用电缆护层保护器以限制电力电缆金属护层上的感应电压和故障电压。
通常电缆接地箱,为限制电力电缆金属护层上的感应电压和故障过电压,并避免在护层中形成环流.电缆金属护层一端直接接地,另一端则通过保护器接地。如果线路较长,还应将电缆护层分三段相互绝缘,分段处的护层交叉互联后通过保护器接地。电缆接地箱安装于电缆护层与地之间。连接导线的绝缘水平不应低于所保护电缆外护层绝缘水平,且连接回路应尽可能短,装置须可靠接地。
2.1、工作方案
目前高压电缆接地系统有“单点接地、一端接地一端保护、交叉互联接地”三种接地方式,其中接地侧为地电位,保护器侧为等电位。根据国内地电位带电作业法和等电位带电作业法对比发现,地电位带电作业的空间和安全性都要高出等电位带电作业。高压电缆接地系统带电检修仪可将等电位转换成地电位,实现高压电缆接地系统地电位带电作业。
利用高压单芯电缆一端接地一端保护接地方式,当直接接地箱出现故障时,可在带电的情况下,利用同等型号直接接地箱在接地良好的情况下与故障直接接地箱A、B、C三项并联做临时接地,在地电位的保护下,将故障直接接地箱隔离出来进行检修及更换作业,达到带电检修的目的。如何对电缆保护接地箱进行带电检修呢?根据电缆直接接地箱可以带电检修的原理,假设了一种可能,在不改变高压单芯电缆一端保护一端直接接地的接地方式下,将原保护接地箱转换成直接接地箱,把原直接接地箱转换成保护接地箱,这样就有条件对原有保护接地箱进行带电检修作业了。
2.2、设计思路
高压电缆接地箱带电检修仪,主要电气元件包括电缆护层保护器R1~R3、电流互感器表计A1~A3、电压表计V1~V3、转换开关K1~K3、接线端子P1~P3、总接地E。
针对一端接地一端保护工作模式下的高压单芯电缆,在带电更换保护接地箱时,需要两台高压电缆接地系统带电检修仪分别并联到直接接地箱一端和保护接地箱一端。U1为第一台检修仪,U2为第二台检修仪,BHJD为电缆保护接地箱,ZJJD为电缆直接接地箱。接好后通过操作U1、U2转换开关,U1转换为直接接地代替BHJD工作.U2转换为保护接地代替ZJJD工作,然后将原BHJD隔离出来进行检修及更换作业,工作人员通过观察检修仪上的带电监测表可对带电作业进行实时监测,提高了带电作业可靠性。
2.3、主要功能
带电转换功能。将转换开关并联到电缆护层保护器的两侧,通过转换开关可以实现在直接接地模式、保护模式之间进行安全转换,其中电缆护层保护器的规格,可以根据不同电压等级的电缆进行调换。
接地系统替代功能。将转换开关调节至相应的接地方式,在大地和电缆金属护层之间进行连接,实现了临时接地装置功能。
带电显示功能。内部集成了电流互感器表计和电压表,为带电检修工作提供了可靠的数据分析依据,实现了实时在线监测。
带电安全操作功能。在电缆不停电的基础上。通过检修仪将直接接地箱和保护接地箱进行安全转换,然后将有缺陷的接地箱隔离出来进行检修和更换工作,保证检修人员的安全作业,实现了带电检修电缆接地系统的新突破。
2.4、使用方法
直接接地箱带电检修。高压电缆带电检修直接接地箱时,在现场检修时需要1台高压电缆接地系统带电检修仪U1。
检修仪与待检修设备连接。先将U1接地,然后将U1调节至接地模式(K2—1、K2—2、K2—3闭合),检修人员戴上绝缘手套将U1接线端子与ZJJD相连。
对原ZJJD进行安全隔离及检修工作。由于U1为直接接地模式,受到U1地电位保护,可将ZJJD接地点断开,此时U1代替ZJJD工作,ZJJD可以被隔离出来,然后对ZJJD进行检修工作。
检修完毕恢复ZJJD接地点,拆除检修仪。先恢复ZJJD接地点,然后将[J1调节至保护模式(K2—1、K2—2、K2—3断开),检修人员戴上绝缘手套将U1接线端子与ZJJD断开,恢复ZJJD箱封盖,工作完毕。


3、保护接地箱带电检修
高压电缆带电检修保护接地箱时,在现场检修时需要两台高压电缆接地系统带电检修仪U1、U2。
检修仪与待检修设备连接。准备两台检修仪U1、U2,先将U1、U2接地,然后将U1调节至保护模式(K1 1、K1-2、K1—3断开)、U2检修仪调制到接地模式(K2—1、K2—2、K2—3闭合),检修人员戴上绝缘手套将U1、U2接线端子分别与BHJD、ZJJD相连。
将U2代替ZJJD。由于U2为直接接地模式,受到U2地电位保护,可将ZJJD接地点断开,此时U2代替ZJJD工作。
完成接地系统转换。先将U1调节至接地模式(K1—1、K1—2、K1—3闭合)、然后将U2检修仪调制到保护模式(K2—1、K2—2、K2—3断开)。此时完成了接地系统模式互换,U1代替原BHJD变成ZJJD,U2代替原ZJJD变成BHJD。
对原BHJD进行安全隔离及检修工作。由于U1为直接接地模式,受到U1地电位保护,可将原BHJD接地点断开,此时待检修的BHJD就被安全地隔离出来,可以对BHJD进行检修了。恢复至原有接地模式。对BHJD的检修工作完毕,先|灰复BHJD的接地点。然后将U2检修仪调制到接地模式(K2—1、K2—2、K2—3闭合),将U1调节至保护模式(K1—1、K1-2、K1—3断开),最后恢复ZJJD的接地点。
拆除检修仪。检修人员戴上绝缘手套,拆除高压电缆保护接地系统检修仪,并恢复BHJD、ZJJD封盖,工作完毕。
交叉互联箱带电检修。由于交叉互联模式较为复杂,一个交叉互联段每台交叉互联箱用两台检修仪替换,分别接入交叉互联箱上下出线端口,并拆掉交叉连板,这样交叉互联方式,就变成了一端接地一端保护方式。利用这项功能,就有条件对缺陷段进行带电检修,可实现既定目标。

4、应用效果
高压电缆接地系统带电检修仪通过与电缆接地引线连接可以进行电缆带电检测(包括接地电流、感应电压),通过数据可以直观分析目前的负载状态。接地系统集成后,内置保护器和接地系统,根据检修需要,可以通过开关转换器,在交叉互联模式和直接接地模式上进行安全转换。实现电缆不停电更换或检修原电缆接地箱作业,该检修仪可做临时接地箱,通过与电缆接地线连接,将缺陷接地箱隔离出,并且在检修的同时可以对电缆进行时时带电检测,保证检修人员的安全作业。
应用后减少参与工作人员,缩短工作时间,减少停电检修次数,实现带电检修以后,有效避免了电缆线路因接地系统故障的停电次数,大大减少了电网因停电损失的负荷。

5、综上所述,高压电缆接地系统带电检修仪一方面利用地电位工作原理,将保护器侧的等电位通过高压电缆接地系统带电检修仪转换成地电位进行带电检修作业;另一方面在国内外首次提出高压电缆接地系统带电检修技术,量化分析了带电转换功能、接地系统替代功能、带电显示功能、带电安全操作功能四个方面,从而实现了电缆接地系统带电检修的标准化、程序化和规范化。

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