10 kV環(huán)網(wǎng)柜和開閉所內(nèi)電纜頭巡視測溫問題及對策分析

孫學(xué)金+馮力+張林

摘 要：10 kV環(huán)網(wǎng)柜和開閉所內(nèi)的電纜頭在正常運行狀態(tài)下，由于處于封閉狀態(tài)，所以無法正常巡視測溫。針對這一問題，提出三種具體的解決方案，并進(jìn)行巡視測溫使用范圍及效果對比，最終提出了一種在不破壞柜體和開閉所的前提下巡視測溫的方案，供有關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：10 kV環(huán)網(wǎng)柜；開閉所；電纜頭；巡視測溫

中圖分類號：TM591 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）17-0060-02

10 kV電力線路是城市配電網(wǎng)系統(tǒng)中重要的組成部分，而10 kV電纜頭是整個電網(wǎng)運行的薄弱環(huán)節(jié)，所以常常被設(shè)置在環(huán)網(wǎng)柜或開閉所中。但是受材料、制作工藝、電網(wǎng)實時負(fù)荷等因素的影響，電纜頭很容易發(fā)熱，如果不能及時發(fā)現(xiàn)這種情況并使其散熱，很可能會導(dǎo)致電纜頭過熱燒毀，甚至?xí)弓h(huán)網(wǎng)柜絕緣套管破裂，造成嚴(yán)重的安全事故。

1 原因分析

通常情況下，10 kV環(huán)網(wǎng)柜、開閉所（箱式、常規(guī)）內(nèi)的電纜頭是用冷縮式或熱縮式絕緣材料制成的，并具有鎧裝層接地及銅屏蔽，所以可以直接帶電觸摸。一般來說，10 kV環(huán)網(wǎng)柜和箱式開閉所內(nèi)的電纜頭能夠帶電直接插拔。在電網(wǎng)運行過程中，需要對相關(guān)設(shè)備、特殊位置采用紅外測溫儀測溫。其原理主要是紅外線成像原理，但是由于紅外線不能穿透環(huán)網(wǎng)柜、開閉所箱，而電纜頭又是電網(wǎng)運行過程中的薄弱環(huán)節(jié)，因此，環(huán)網(wǎng)柜需采用電氣閉鎖技術(shù)和機(jī)械閉鎖裝置——只有在解除閉鎖裝置后才能打開環(huán)網(wǎng)柜門，才能使用紅外測溫儀進(jìn)行電纜頭巡視測溫。然而，如果打開環(huán)網(wǎng)柜和箱式開閉所進(jìn)行電纜頭巡視測溫，就會對電網(wǎng)正常運行造成影響，這與供電企業(yè)持續(xù)、安全供電的理念相悖。

2 解決方案及其使用范圍

2.1 解決方案

針對上述問題及其原因，現(xiàn)提出三種解決方案，具體如下。

方案一：加裝觀察窗，現(xiàn)場測溫。在封閉的環(huán)網(wǎng)柜或開閉所箱適當(dāng)位置加開一個長方形或橢圓形的孔洞，形成一個觀察窗口。然后在孔洞上安裝可推拉開閉的窗戶，窗戶的規(guī)格大約為9.5 cm×17.5 cm。窗戶內(nèi)嵌玻璃窗，也可以適當(dāng)增加顏色或其他裝飾，使窗口外觀與環(huán)網(wǎng)柜外觀相協(xié)調(diào)。對電纜頭巡視測溫時，可以先將環(huán)網(wǎng)柜或開閉所大門打開，然后推開內(nèi)嵌玻璃窗，使電纜頭暴露，這樣就能使用紅外測溫儀直接測溫。在巡視測溫完成后，需要將電纜頭再次封閉，避免小動物或其他雜物進(jìn)入。

方案二：利用傳感技術(shù)、測溫芯片和GPRS實時在線測溫方式。該方案中，如果電纜頭溫度超過限定的溫度，通過特定的GPRS通信網(wǎng)絡(luò)，可將這一信息傳輸?shù)竭h(yuǎn)程控制端并發(fā)出警報，提醒相關(guān)人員及時處理。這一方案系統(tǒng)中主要包括溫度測量、信息轉(zhuǎn)換與傳輸、數(shù)據(jù)分析處理、遠(yuǎn)程通信、監(jiān)控主機(jī)五個單元。該方案中通信方式既可以采用本地通信，也可以采用遠(yuǎn)程通信。將測溫元件、編碼發(fā)送、分析處理元件安裝在開閉所或環(huán)網(wǎng)柜中，并采用Zigbee方式通信，信息接收與監(jiān)控主機(jī)之間采用GPRS通信方式。在這一方案中，只有電纜頭溫度超過限定溫度后才會發(fā)出警報。本地通信費用為0，遠(yuǎn)程通信可以采用流量計費的方式。該方案雖然通信費用低，但整體成本高。

方案三：采用測溫芯片、傳感技術(shù)，利用配電網(wǎng)系統(tǒng)自動化終端設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行在線實時測溫。在配電網(wǎng)自動化區(qū)域可以采用該方案，但其通信方式和原理有所不同，其中，通信方式也分為本地通信和遠(yuǎn)程通信。將信息編碼集成元件、測溫元件安裝在開閉所或環(huán)網(wǎng)柜中，在本地通信與自動化終端設(shè)備之間采用無線連接方式，監(jiān)控主機(jī)與自動化終端之間采用自動化遠(yuǎn)程通信方式，包括光纖通信等，不會增加通信費用。

2.2 各方案的特點和適用范圍

方案一采用的加觀察窗的方式，操作相對簡單，易于實施，并且成本相對較低，在城市和農(nóng)村配電網(wǎng)系統(tǒng)中都很適用。但是，這一方案采用人工現(xiàn)場測溫，效率相對較低。其測量的質(zhì)量與測量人員的素質(zhì)有很大的關(guān)系，需要相關(guān)人員根據(jù)配電網(wǎng)運行及負(fù)荷情況及時測溫，對測量人員的責(zé)任心、測量技術(shù)要求相對較高，因此，在采用該方案前，需要制訂完善的責(zé)任制度和考核管理制度，防患于未然。

方案二采用了傳感技術(shù)和測溫芯片，并用GPRS通信實時在線對電纜測溫，優(yōu)點是：系統(tǒng)可在線實時監(jiān)測開閉所、環(huán)網(wǎng)柜及開關(guān)柜中電纜頭的發(fā)熱情況，一旦發(fā)熱可及時報警，免去人工去現(xiàn)場反復(fù)測溫，測溫效率高；缺點是：技術(shù)復(fù)雜，還需租用GPRS通信網(wǎng)絡(luò)，對測溫芯片和通信要求較高，費用比方案一要高，不易實施。所以方案二適用于城市配電網(wǎng)、有條件實施的農(nóng)網(wǎng)和可靠性要求較高的技術(shù)開發(fā)區(qū)。

方案三由于采用了配電網(wǎng)自動化終端技術(shù)，所以其適用范圍相對較小，只適用于自動化和智能電網(wǎng)覆蓋的區(qū)域。另外，這種測溫方式對技術(shù)要求較高，具體實施過程相對復(fù)雜，并且成本也相對較高。

2.3 加裝觀察窗人工現(xiàn)場測溫措施

為了完成對運行中環(huán)網(wǎng)柜、開閉所中電纜頭的巡視測溫工作，需要對電纜頭之間的間隔金屬門進(jìn)行改造，同時又不能使相關(guān)設(shè)備斷電，所以必須制訂完善的方案，利用循環(huán)備用的理念，提出以下三種運行中改造的途徑：①根據(jù)當(dāng)?shù)仉娏z修計劃，在停電范圍內(nèi)，對所有環(huán)網(wǎng)柜、開閉所進(jìn)行改裝。②將備用的環(huán)網(wǎng)柜、開閉所進(jìn)行加裝觀察窗改造。在倒閘操作過程中，停電瞬間將原來的環(huán)網(wǎng)柜、開閉所卸下，并用改造好的環(huán)網(wǎng)柜、開閉所替換；然后將替換下的環(huán)網(wǎng)柜、開閉所進(jìn)行改裝備用，待下一次其他未改造區(qū)域?qū)嵤┑归l操作時完成更換。③根據(jù)當(dāng)?shù)氐碾娏Ψ植己途用裼秒娗闆r，編制合理的停電計劃，對需要進(jìn)行加裝觀察窗的區(qū)域安排逐一停電，并將事先加裝改造好的環(huán)網(wǎng)柜、開閉所安裝好。每次停電的時間在10 min左右。

3 總結(jié)

本文提出了三種電纜頭測溫方案，并分析了每一種方案的特點和適用范圍。在具體的電纜頭測溫過程中，需要根據(jù)具體情況，選用適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案，保證10 kV配電網(wǎng)絡(luò)的安全、穩(wěn)定運行。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：劉曉芳〕

10 kV RMU and Opening and Closing the Cable Head Inspections

Temperature Problems and Countermeasures

Sun Xuejin， Feng Li， Zhang Lin

Abstract： 10 kV RMU and cable head within the opening and closing under normal operating state， due to the closed state， it cant properly patrol temperature. To solve this problem， proposes three specific solutions， and inspections are carried out using the scope and effect of temperature contrast， under the premise of a proposed final without damaging the cabinet and the opening and closing inspections temperature program for relevant staff reference.

Key words： 10 kV RMU； opening and closing； cable head； patrol temperature