CN101216519A - 配网电缆线路带电作业的测量方法 - Google Patents

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何晓亮
曹庆文
许箴
周志成
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Abstract

本发明涉及一种配网电缆线路带电作业的测量方法，将电流互感器和电容分压器的一次侧引线分别串接和并接在长度及导电截面参数不同的被测配网电缆线三相上，并将二次侧引线接至录波仪；用带绝缘杆的连接线和用带菩萨跨接器串连接线跨接电缆头，并解开电缆头，分别多次断开和搭接各相电缆线，并测量和记录其暂态及稳态的电流和电压波形；从记录波形中分别提取连接线和菩萨跨接器操作所测的暂态电压、稳态电压、暂态电流峰值、稳态电流值、燃弧时间，并用暂态电压和稳态电压的比值作为过电压倍数；得到连接线和菩萨跨接器操作的暂态电流峰值、燃弧时间、过电压倍数与不同电缆线参数的相应关系，作为配网电缆线路带电作业工具的选择安全评估依据。

Description

配网电缆线路带电作业的测量方法
技术领域
本发明涉及一种配网电缆线路带电作业的测量方法，属于配网带电作业技术领域。
背景技术
在国民经济的高速发展下，社会对电力的依赖要求越来越大，对供电的可靠性要求越来越高，有时即使是很短时的停电扰动也往往会给城市社会造成不安定的影响及较大的经济损失。带电作业就是为了电网安全经济运行而发展起来的一种作业技术，采用带电作业能够让故障设备在不停电的情况下进行检修，由于能有效保障电力稳定运行，提高电能供电质量，方便人们生产、生活，避免因停电而造成巨大的经济损失。目前在配网带电作业过程中，不仅需要如绝缘斗臂车、绝缘钳、绝缘小滑车、绝缘升降抱杆、插旋式隔离挡板台等一系列绝缘性能好、使用轻巧灵活、作业方便的配套工器具，而且还需要配套安全作业方式和人身安全防护用具等。
10kV及以下电压等级的配电网络是直接面向用户的电力基础设施，具有网络复杂和覆盖面大，绝缘水平低，受大气过电压、污秽或其他外界因素影响大等特点，故障率相对较高。目前，为提高配网供电可靠性，尽量减少故障停电时间，缩小停电范围，很多场合采用了带电作业方式，但由于配网线路相间距离小，带电作业技术要求高，操作难度大，特别是电缆线路，电容电流大，开合线路时拉弧较长，容易扩大事故。目前配网电缆线路带电作业的作业方式，包括间接作业、地电位作业、等电位作业，安全防护用具以及带电操作工器具均是依据电网正常运行下线路上的稳态电压及电容电流参数来确定的。带电操作工器具是带电作业最关键的部分之一，因为在配网电缆线路上带电拆搭接电缆头时，电缆线路上的瞬间电容电流和电压会发生了较大变化，较大的电容电流容易造成开断失败，较长的拉弧容易产生相对地或相间短路故障，较高的过电压容易造成设备绝缘击穿，都危及人身设备安全，因此，在选择电缆带电作业的带电操作工器具时，要充分考虑搭接线路时的暂态过程。
目前，在配网电缆线路的带电作业中，作业工具的选择没有统一，《规程》规定当线路稳态电容电流达到1A时，消弧绳不能作为开断线路工具。实际中，大都是凭感观经验来确定，有的根据电缆长度来选择，有的通过测量线路稳态电容电流来选择，还有的不区别线路情况直接采用最安全的方法操作，这都是不合理的选择方法，不兼备安全性和经济性。
发明内容
本发明的目的是提供一种为配网电缆线路带电作业工具的选择进行安全评估的配网电缆线路带电作业的测量方法。
本发明为达到上述目的的技术方案是：一种配网电缆线路带电作业的测量方法，其特征在于：
(1)、将电流互感器和电容分压器的一次侧引线分别串接和并接在长度及导电截面参数不同的被测配网电缆线的三相上，并将二次侧引线接至录波仪；
(2)、用带绝缘杆的连接线跨接电缆头，并解开电缆头，分别三次以上断开和搭接各相电缆线，并用录波仪测量和记录其暂态及稳态的电流和电压波形；
(3)、用带菩萨跨接器串连接线跨接各相电缆头，并解开电缆头，分别三次以上断开和搭接各相电缆线，并用录波仪测量和记录其暂态及稳态的电流和电压波形；
(4)、从记录波形中分别提取连接线和菩萨跨接器操作时所测的暂态电压峰值、稳态电压、暂态电流峰值、稳态电流值、燃弧时间，并用暂态电压峰值和稳态电压的比值作为过最大电压倍数；
(5)、得到连接线和菩萨跨接器操作的暂态电流峰值、燃弧时间、最大过电压倍数与不同电缆线路参数的相应关系，作为配网电缆线路带电作业工具选择的安全评估依据。
本发明通过测量配网电缆线路在带电断开和搭接时暂态及稳态的电流和电压波形，了解不同电缆线路参数即长度和导电截面下带电作业过程中的电场变化过程，得到带电作业区域电缆线的长度、导电截面与电缆线路暂态电流峰值、燃弧时间、最大过电压倍数的相应关系，并作为配网电缆线路带电作业工具选择的安全评估依据，从而为合理选择作业方法、作业工器具、作业人员安全措施提供指导，提高了安全性和经济性。本发明能大大减少带电作业的劳动强度，缩短作业时间，提高工作效率。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。
图1是本发明的接线结构示意图。
图2是用连接线带电操作线路时合闸暂态电流峰值、分闸暂态电流峰值、燃弧时间以及稳态电流值与电缆长度的关系图。
其中：1-电缆线，2-电缆头，3-电流互感器，4-连接线，5电容分压器，6-录波仪。
具体实施方式
本发明的配网电缆线路带电作业的测量方法，见图1所示，将电流互感器3的一次侧串接在不同参数的被测电缆线1各相中，电容分压器5的一次侧并接在被测电缆线路各相上，将各电流互感器3和电容分压器5的二次侧接至录波仪6，将菩萨跨接器串或连接线4串接入被测电缆线路各相中。
用带绝缘杆的连接线跨接电缆头2，并解开电缆头，分别断开和搭接各相电缆线，重复三次或三次以上，用录波仪6测量和记录各相电缆线1断开和搭接时的暂态电压波形和稳态电压波形，以及暂态电流波形和稳态电流波形。再用带菩萨跨接器串连接线跨接各相电缆头2，并解开电缆头，分别断开和搭接各相电缆线，重复三次或三次以上，用录波仪6测量和记录各相电缆线1断开和搭接时的暂态电压波形和稳态电压波形，以及暂态电流波形和稳态电流波形。
从记录波形中分别提取连接线带电操作时的暂态电压峰值、稳态电压、暂态电流峰值、稳态电流值、燃弧时间，并用暂态电压峰值和稳态电压的比值作为最大过电压倍数，得到用连接线操作开断和闭合电缆线时的稳态电流峰值、暂态电流峰值、燃弧时间、最大过电压倍数与不同电缆线路的长度及导电截面参数的相应关系，表1所示是被测试截面积为300mm2的电缆线在不同长度下带电作业时的暂态电流峰值、稳态电流值、燃弧时间，最大过电压倍数的关系。
表1
    电缆长度(m)   稳态电流值(A) 合闸暂态电流峰值(A) 分闸暂态电流峰值(A)   燃弧时间(ms) 最大分闸过电压倍数 最大合闸过电压倍数
    5482     3.832     40.96     34.73     386     1.98     2.75
    4310     3.029     35.34     31.46     348     1.89     2.73
    2726     1.819     28.95     21.89     169     2.27     3.39
    2287     1.631     26.22     24.04     186     2.12     2.92
    1539     1.046     20.95     21.51     167     2.51     3.51
    1273     0.852     18.05     12.49     146     2.39     2.95
    1143     0.771     14.51     1 1.67     149     1.79     2.9
    1037     0.702     14.97     10.61     109     1.73     2.92
    957     0.645     13.01     7.77     88     1.7     2.64
    857     0.564     12.2     8.82     57     2.19     2.69
    745     0.492     10.51     8.48     63     1.83     3
    664     0.447     8.3     5.94     56     1.76     2.78
从表1及图2中可以看出，其中图2中a为合闸暂态电流峰值，b为分闸暂态电流峰值，c为燃弧时间，d为稳态电流值。最大过电压倍数的大小呈现随机性分布，因此用连接线带电操作时，选用带电作业工具要考虑过最大电压倍数的影响，以最大过电压为依据。而暂态电流较大时，燃弧时间也较长，但当线路稳态电容电流小于0.5A(长度约为800m)时，暂态电流值及燃弧时间明显有变小的趋势。故本发明可通过暂态电流峰值、燃弧时间、最大过电压倍数能作为配网电缆线路用连接线带电作业工具的选择安全评估依据。
从记录波形中分别提取用菩萨跨接器操作的暂态电压、稳态电压、暂态电流峰值、稳态电流值、燃弧时间，并用暂态电压和稳态电压的比值作为过电压倍数，得到用菩萨跨接器操作开断和闭合电缆线时的稳态电流峰值、暂态电流峰值、燃弧时间、最大过电压倍数与不同电缆线路的长度及导电截面参数的相应关系。表2是用菩萨跨接器开断线路被测试导电截面积为300mm2的电缆线在不同长度下带电作业时的暂态电流峰值、稳态电流值、燃弧时间，最大过电压倍数，表3是用菩萨跨接器闭合线路被测试导电截面积为300mm2的电缆线在不同长度下带电作业时的暂态电流峰值、稳态电流值、燃弧时间，最大过电压倍数。
表2
电缆长度(m) 稳态电流值(A) 暂态电流峰值(A) 燃弧时间(ms) 最大过电压倍数
    600     0.423     1.293     2.1     1.00
    1000     0.686     1.288     3.2     1.00
    3000     2.124     3.427     1.3     1.00
    5000     3.676     7.46     1.1     1.00
    10000     8.352     11.81     0.6     1.00
表3
电缆长度(m) 稳态电流值(A) 暂态电流峰值(A) 燃弧时间(ms) 最大过电压倍数
    600     0.423     4.412     1.4     1.51
    1000     0.686     4.602     1.2     1.52
    3000     2.124     7.404     0.8     1.53
    5000     3.676     18.47     0.8     1.34
    10000     8.352     21.04     0.5     1.7
从表2和表3可以看出，当用菩萨跨接器作为操作工器具开断电缆线路时，基本上没有过电压产生，而闭合线路时则会产生较小的过电压，其暂态电流和燃弧时间都非常小，故本发明可通过暂态电流峰值、燃弧时间、最大过电压倍数能作为配网电缆线路用菩萨跨接器带电作业工具的选择安全评估依据，合理选择作业方法、作业工器具，为作业人员安全措施提供指导，减少带电作业工作量。

Claims (1)

1.一种配网电缆线路带电作业的测量方法，其特征在于：
(1)、将电流互感器和电容分压器的一次侧引线分别串接和并接在长度及导电截面参数不同的被测配网电缆线的三相上，并将二次侧引线接至录波仪；
(2)、用带绝缘杆的连接线跨接电缆头，并解开电缆头，分别三次以上断开和搭接各相电缆线，并用录波仪测量和记录其暂态及稳态的电流和电压波形；
(3)、用带菩萨跨接器串连接线跨接各相电缆头，并解开电缆头，分别三次以上断开和搭接各相电缆线，并用录波仪测量和记录其暂态及稳态的电流和电压波形；
(4)、从记录波形中分别提取连接线和菩萨跨接器操作时所测的暂态电压峰值、稳态电压、暂态电流峰值、稳态电流值、燃弧时间，并用暂态电压峰值和稳态电压的比值作为过最大电压倍数；
(5)、得到连接线和菩萨跨接器操作的暂态电流峰值、燃弧时间、最大过电压倍数与不同电缆线路参数的相应关系，作为配网电缆线路带电作业工具选择的安全评估依据。
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