在電力系統(tǒng)中，電纜局部放電是絕緣老化的重要信號，若未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，可能引發(fā)絕緣擊穿、線路跳閘甚至火災(zāi)等嚴(yán)重事故。電纜局部放電實(shí)時(shí)在線監(jiān)測與診斷解決方案，通過融合傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)分析與智能診斷算法，構(gòu)建起全時(shí)段、高精度的電纜健康監(jiān)測體系，為電力網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠保障。?

該解決方案的核心在于 “實(shí)時(shí)監(jiān)測 + 精準(zhǔn)診斷” 的協(xié)同機(jī)制。監(jiān)測系統(tǒng)由分布式傳感器、數(shù)據(jù)傳輸單元和智能分析平臺三部分組成。安裝在電纜中間接頭、終端頭等易發(fā)生局部放電部位的高頻電流傳感器，能捕捉到放電產(chǎn)生的 10kHz-100MHz 高頻電磁信號，采樣頻率達(dá) 100MS/s，確保不遺漏任何微弱放電脈沖。傳感器采用無源設(shè)計(jì)，避免對電纜運(yùn)行產(chǎn)生電磁干擾，同時(shí)具備 IP68 防護(hù)等級，可在 – 40℃至 85℃的惡劣環(huán)境中穩(wěn)定工作。數(shù)據(jù)傳輸單元通過光纖或 5G 專網(wǎng)將原始信號實(shí)時(shí)上傳至分析平臺，傳輸延遲控制在 50ms 以內(nèi)，滿足實(shí)時(shí)監(jiān)測的時(shí)效性要求。?

智能分析平臺是診斷功能的核心載體，通過三層算法模型實(shí)現(xiàn)放電特征的精準(zhǔn)識別。第一層采用小波變換算法對原始信號進(jìn)行降噪處理，濾除電網(wǎng)中的諧波干擾與環(huán)境電磁噪聲，提取純凈的放電脈沖波形;第二層通過脈沖序列分析法，統(tǒng)計(jì)放電的幅值、頻次、相位分布等特征參數(shù)，建立放電圖譜數(shù)據(jù)庫;第三層引入深度學(xué)習(xí)模型，將實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)與歷史故障案例進(jìn)行比對，自動判斷放電類型(如電暈放電、沿面放電或內(nèi)部放電)及嚴(yán)重程度，診斷準(zhǔn)確率達(dá) 95% 以上。當(dāng)系統(tǒng)檢測到放電幅值超過 500pC 且頻次持續(xù)上升時(shí)，會立即觸發(fā)預(yù)警，通過短信、APP 推送等方式通知運(yùn)維人員，同時(shí)在電子地圖上標(biāo)注故障點(diǎn)位置，精度誤差不超過 3 米。?

電纜局部放電實(shí)時(shí)在線監(jiān)測與診斷解決方案

在不同應(yīng)用場景中，解決方案可靈活適配。對于城市地下電纜隧道，監(jiān)測系統(tǒng)與隧道內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測設(shè)備聯(lián)動，當(dāng)局部放電信號伴隨溫度驟升、濕度異常時(shí)，自動判定為高風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)，啟動隧道通風(fēng)系統(tǒng)降低環(huán)境濕度，并調(diào)度巡檢機(jī)器人前往現(xiàn)場復(fù)核。在風(fēng)力發(fā)電場的電纜集電線路中，系統(tǒng)針對風(fēng)電電纜的振動特性優(yōu)化傳感器安裝方式，采用磁吸附式固定，避免因風(fēng)機(jī)振動導(dǎo)致的信號失真，同時(shí)通過分析放電脈沖的相位分布特征，區(qū)分正常運(yùn)行產(chǎn)生的干擾信號與真正的絕緣缺陷放電。在變電站的電纜溝內(nèi)，系統(tǒng)通過多傳感器陣列實(shí)現(xiàn)空間定位，當(dāng) 3 個(gè)及以上傳感器同時(shí)檢測到放電信號時(shí)，利用時(shí)差定位法計(jì)算放電點(diǎn)坐標(biāo)，定位誤差可控制在 1 米范圍內(nèi)，大幅縮短故障排查時(shí)間。?

解決方案的優(yōu)勢還體現(xiàn)在全生命周期的管理能力上。系統(tǒng)會自動記錄每次放電事件的特征參數(shù)，生成電纜絕緣老化趨勢曲線，預(yù)測剩余壽命。例如，對于運(yùn)行超過 15 年的交聯(lián)聚乙烯電纜，平臺通過分析近 3 年的放電數(shù)據(jù)，可提前 12 個(gè)月預(yù)測絕緣老化臨界點(diǎn)，為運(yùn)維部門制定更換計(jì)劃提供數(shù)據(jù)支持。在電纜檢修后，系統(tǒng)還能對修復(fù)效果進(jìn)行評估，通過對比檢修前后的放電參數(shù)變化，驗(yàn)證絕緣處理的有效性，避免因修復(fù)不徹底導(dǎo)致的二次故障。?

該解決方案已在多個(gè)電力工程中得到驗(yàn)證。某省級電網(wǎng)公司在 220kV 地下電纜線路應(yīng)用后，局部放電故障檢出率提升至 100%，故障處理時(shí)間從平均 8 小時(shí)縮短至 2 小時(shí)，年減少停電損失超 500 萬元。在沿海地區(qū)的風(fēng)電場，系統(tǒng)成功預(yù)警了 3 起電纜終端頭的沿面放電故障，避免了風(fēng)機(jī)群集電線路跳閘事故。?

電纜局部放電實(shí)時(shí)在線監(jiān)測與診斷解決方案，打破了傳統(tǒng)離線檢測的時(shí)空限制，通過 “感知 – 分析 – 決策 – 執(zhí)行” 的閉環(huán)管理，將電纜故障的被動搶修轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃宇A(yù)防，為構(gòu)建堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐，也為電力系統(tǒng)的數(shù)字化運(yùn)維開辟了新路徑。