高压电缆智能接地箱的研发及应用

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1、全国第九次电力电缆运行经验交流会论文集高压电缆智能接地箱的研发及应用丁鹏崔江静2,孙廷玺2,孔德武1(1.上海慧东电气设备有限公司，上海市2•珠海供电局输电部,珠海市;)摘要:高压电缆附件是高压电缆系统中最容易出问题的部分，因此快速、准确、全面的检测电缆附件运行状态是保障高压电缆安全、可靠运行有效手段。为此，我们应用现代电力电子技术和通讯技术，研制了高压电缆智能接地箱，既有传统接地箱功能，又有智能数据采集装置,实现了高压电缆环流、负荷电流、附件表面温度、短路故障电流、附件局部放电、工井水位、井盖状态、门禁等参数的在线监测。这种高压电缆智能接地箱可替代传钍接地箱，为高压电缆运

2、行维护提供了一种新的管理手段。关镰词:XLPE高压电缆;电缆附件;智能接地箱;在线监测—693—全国第九次电力电缆运行经验交流会论文集—693—全国第九次电力电缆运行经验交流会论文集〇引亩进入新世纪以来，随着珠海经济快速发展，珠海与周边地区联系越来越紧密，如港珠澳大桥、横琴新区建设等，珠海地区高压电缆应用也进人了一个快速增长期，珠海供电局输电管理所担负着南方电网对澳供电等重要线路运行维护，如220kV珠河甲、乙线、拱河线等。目前，珠海地区110kV及以上高压电缆线路约有180km，明后两年仅220kV高压电缆线路将增加80km。这些电缆线路作为珠海地区输电网的主要组成部分，其

3、地位十分重要，如何利用在线监测理论，收集高压电缆运行状态参数，确保高压电缆安全可靠运行，是目前采用科学手段建设、管理和维护高压电缆输电线路所面临一个新的课题。高压电缆系统由电缆本体、附件及接地三大要素构成。其运行可靠性与产品设计、工厂制造、工程设计、敷设施工、运行维护五个阶段的质量水平有关。对高压电缆系统运行状况的监控包括巡査、停电检修和在线检测三个方面>13]。目前，有关高压电缆状态在线监测的研究对象都集中在电缆本体、附件的主绝缘及电缆接地防护系统上，国内外一些厂商也研发生产了一些针对性的设备，如DTS光纤测温装置、局放检测仪等，但由于种类较多，缺乏统一的监测取样手段，通信

4、手段及通讯协议多样，统一起来较为杂乱，不易建成统一的综合监测系统平台。另外，在已经敷设好的高压电缆线路上安装监测传感器较为困难，这些都阻碍了高压电缆在线监测技术的发展及应用。基于上述情况，我们必须依靠技术进步，变革传统的运行维护管理方式，探索新颖、高效的测量电缆线路运行状态的手段和方法。针对高压电缆的接地箱（含交叉互联箱、保护接地箱）处往往是各种监测手没探测传感器的集中安装入口，为此有必要研发一种实用性较强的集成智能型高压电缆接地箱，使其既有原来传统接地箱的功能，又集成有各种在线监测手段，如高压电缆局部放电量、金属护套接地环流、接头及高压电缆温度、水位、高压电缆负荷电流、短路

5、故障电流等,并通过高压电IS感应取电或其他供电方法，将检测的各种在纟i监测参数通过该装置处理、存储后，采用GPRS、通信电缆、通信光缆或其他通信手段传输到中心服务器，从而实现重要高压电缆线路智能化、标准化、一体化在线监测。1高压电缆金属护层接地方式目前电力系统中高压电缆金属护层接地一般分为以下3种[1]。1.1单端直接接地对于线路不长，护层感应电压在安全范围内(未采取安全防护措拥:不超过50V;采取安全防护措施不超过300V)，可采取在线路一端或中央部位单点直接接地，另一端或两端经护层电压限制器接地，线路中有直接接地箱和保护接地箱，这时电缆护层中无环流产生、无附加发热。图1为

6、线路单端直接接地的两种情况。—693—全国第九次电力电缆运行经验交流会论文集直接接地护层电压限制器电缆终端(a>线路一端单点直接接地接头护层电压限制器电缆终端(b)线路中央部位单点直接接地—693—全国第九次电力电缆运行经验交流会论文集—693—全国第九次电力电缆运行经验交流会论文集图1线路单端直接接地的两种情况1.2两端直接接地以上电缆，可采取在线路两端直接接地，线路中只有直接接地箱，这时电缆护层中会有较大的环流。图2为线路两端直接接地的情况直接接地直接接地电缆终端对于线路较长，单点直接接地方式无法满足护层感应电压安全范围要求的情况，如水下电缆、35kV及以下电缆或输送容量

7、较小的35kV及1.3交叉互联接地—693—全国第九次电力电缆运行经验交流会论文集对于上述情况外的长线路，宜划分适当的单元，且在每个单元内按3个长度尽可能均等分段，应设置绝缘接头或实施电缆金属护层的绝缘分隔,以交叉互联方式接地，线路中有直接接地箱和交叉互联箱。金属护套交叉互联接地，将电缆分成多个单元，每个单元均分为3小段——即一个交叉互联段。理想状态下交叉互联段内每小段金属护套长度应相等。由于交叉互联段内每小段金属护套相等，其感应电势相等，且相位互成120度，合成电势接近为零，电流接近为零，电能损耗可