电缆T型头温度在线监测系统

随着经济的快速发展,电力的需求也在不断增加。现代社会的生产生活每时每刻都离不开对电的需求,与此同时每一次电网运行故障都会扰乱正常社会的生产和生活,所以电网的安全运行具有相当高的重要性。而设备运行温度是考察一次设备安全运行的一个重要参数,因此电力设备的直接温度监测就具有非常重要的价值。

电缆T型头测温

在电力系统中,电流主要通过导体进行传输,是发热的源头,其它外部的发热多数源于载流的导体,但无论是低压还是高压导体,均与外部有绝缘隔离。电压越高,绝缘层越厚,电压超过3kV时,绝缘内外均会设计半导电层进行电场均化,随着电压的升高,供电的范围会扩大,线路的重要性也渐渐提高。因此如何对导体的运行温度进行直接测量对运检部门来说显得十分关键和重要,但也存在诸多难点。

环网柜具有结构紧凑、电气寿命长、开断力强等优点,近10年来城网、农网改造中,为使配电网节约成本、安全可靠,在配电系统中大量使用环网柜。高压电缆T型头作为环网柜电气连接中不可或缺的重要部件,也得到了越来越广泛的应用。这类高压电缆T型头分布在各城市住宅小区、高层建筑、大型公共建筑、工厂企业等负荷中心的配电站以及箱式变电站中,受加工工艺、施工质量、运行工况以及运行环境的影响,高压电缆T型头故障率较高,而电缆头的正常工作与否直接关系配电网络的正常运营。其中,电缆T型插拔头主要应用于中压环网柜、中压开关柜、电缆分支箱等,用于保证电缆系统与柜体本身的主电路连接时的线路安全。但是,当前使用的T型插拔头只实现了对电缆连接部位的主电气线路连接,其连接质量却无法进行评估,仍需要依赖安装水平和外部安装的设备或者人力巡检的方式对其进行监控。由于电气缺陷故障的发展速度往往在此监控之外或者来不及反应时完成,直接造成当前统计的电缆事故的80%以上由电缆附件安装不良引起。因此,如何监控电缆T型头本体的运行状态,避免线路监控的盲区就是重点关注的对象。电缆T型接头是电缆分支箱中的核心部件,起到了电缆的分接与转接作用,同时改善电缆末端电场。而电缆分支箱中出现的问题大都是 T 型接头出现了问题。

电缆接头T型插拔头故障的主要因素:

(1)内部清洁度不够,有灰尘杂质引起内部界面爬电造成烧损击穿;
(2)安装过程中因安装错误造成T型插拔头相对电缆半导电屏蔽层断口位置移位造成T型插拔头导电屏蔽层之间绝缘电阻下降而导致击穿烧损;(3)电缆压接后的金属毛刺未处理,造成T型插拔头内屏蔽层局部放电而形成缓慢放电电弧最后导致烧损,最终击穿绝缘层;
(4)安装后由于电缆敷设位置不良产生的侧向应力导致T插拔头和电缆本体之间形成空隙,在运行中灰尘进入导致内部界面爬电而造成烧蚀通道导致击穿;

电缆T型头电缆接头为什么要测温

主绝缘表面及应力锥内表面与主绝缘过渡区硅脂涂抹不均匀致产生间隙,导致间隙放电使 T 型头温度升高而烧毁 ;还有应力锥在安装时安装不当,应力锥未起到均匀电场的作用,使局部电场畸变,长期运行致使电场击穿 ;还有由于电缆分支箱内湿气加重,而箱内温度较低,使空气中的水蒸汽凝结成水珠,既出现凝露现象,产生凝露后,分支箱内壁凝结的水珠在重力作用下滴落在电缆 T 型头上,使其绝缘度降低,产生放电现象,长时期运行就会烧毁 T 型头,发生事故。在实际发生的事故中,很可能就是这多种因素共同作用的结果,所以在提高 T 型头质量与安装质量的同时,就电缆 T 型头在运行中的实时监控就显得很重要。在总结绝大多数事故现象时可以发现,伴随各种击穿现象均伴随有高温烧蚀过程,由此,如果能实现监控开关内T型插拔头本体电压、电流等参数,间接实现监控能通过其内部绝缘电阻变化从而实现监控电缆附件温度的变化状态,则可监控T型插拔头本体的运行状态是否处于良好水平。

电缆T型头测温方式

针对以上情况,在高压电缆T型头领域,目前常见测试方法有红外测温、有源无线测温等解决方案,红外测温不能在线测量,需要巡检,只能测量接头绝缘层外的温度,非直接接触式测温,另外正常运行的环网柜,是不允许打开柜门的,甚至连绝缘层外的温度都无法测量;有源无线测温方案需要在高压电缆T型头外使用电池或者采用CT取电,存在使用风险,后期维护大,同时也只能测量接头绝缘层外的温度。因此,这些传统的温度测量方式都存在一些缺陷,无法满足复杂的高压电缆T型头应用场合的测温要求。

电缆T型头温度在线监测系统

福州华光天锐采用新型智能光纤测温监测系统,实现实时有效的直接监测电力设备连接部位温度变化情况。光纤传感器探头紧贴在被测物体的表面,真实地反映设备表面的实时温度,并且对运行设备没有任何影响。结合后台温度监控系统,当设备的运行温度超过预设告警温度值时,系统自动告警,运行部门及时采取适当的措施,避免由于温度升高而引起设备故障,保证电网安全可靠运行。

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