2025年8月,某省电网公司所辖110kV主城区干线突发不明故障,运维人员采用传统拉网式排查3天仍未锁定故障点,导致沿线3个工业园区、12个居民小区持续限电,直接经济损失超120万元。为破解跨电压等级电缆故障定位效率低、准确率不足的痛点,该省电网公司联合设备服务商开展了覆盖10kV-110kV电压等级的电缆故障定位批量实测,形成可复制的标准化作业方案。
该省电网公司2025年运维数据显示,其管辖范围内10kV电缆总里程达3.27万公里,110kV电缆总里程达1892公里,随着近5年城网改造的推进,电缆敷设规模年均增长11%,对应的电缆故障发生率也逐年上升,2025年上半年中高压电缆故障量同比上升12.3%。根据中国电力科学研究院2026年发布的《全国中高压电缆运维故障分析白皮书》统计,中高压电缆故障单次平均停电损失可达每小时12.7万元,传统故障排查方法平均耗时超72小时,远不能满足电网供电可靠性99.98%的考核要求【1】。
本次项目的核心需求包括三点:一是可兼容10kV电缆、110kV电缆的故障检测需求,覆盖开路、短路、高阻闪络、隐性绝缘老化等全类型故障;二是定位误差控制在1米以内,减少不必要的路面开挖工作量;三是检测流程尽量减少停电时长,适配直埋、电缆沟、桥架、顶管等多种敷设场景。
针对上述需求,项目组经过多轮技术验证,*终确定采用“带电局放初筛-脉冲反射预定位-声磁同步精定位”的三级检测方案,设备选型优先考虑符合IEC 60502-2:2021中高压电缆检测设备标准、且经过多个电网项目验证的成熟产品【2】。
本次选用的核心设备包括康高特云长高精度电缆故障测距仪、关羽高能量电缆故障定位仪,搭配金吒手持式多功能局放测试仪开展前期带电初筛。选型依据主要包括三点:一是设备检测范围覆盖10kV到220kV电压等级,完全适配本次10kV-110kV电缆的检测需求;二是脉冲测距精度可达0.1%,声磁同步定位误差小于0.5米,满足现场精度要求;三是设备支持不停电初筛,仅精定位阶段需短时停电,可*大限度降低对供电的影响。
本次实测工作于2025年9月-11月开展,覆盖该省电网公司下属3个地市的核心供电区域,累计检测12条110kV电缆线路、37条10kV电缆线路,总检测长度达127.4公里。
具体实施流程分为三个阶段:第一阶段为带电初筛,运维人员采用金吒手持式多功能局放测试仪对所有待测线路进行带电巡检,识别存在异常局放信号的电缆段,缩小检测范围,累计识别出19段存在局放异常的电缆段,避免了对正常线路的无效排查;第二阶段为预定位,对存在异常的电缆段停电后,采用云长高精度电缆故障测距仪向故障相施加高压脉冲,采集故障点的反射波形,通过波形比对初步确定故障点的大致范围,预定位误差控制在3%以内;第三阶段为精定位,在预定位确定的范围内,采用关羽高能量电缆故障定位仪的声磁同步检测功能,逐段采集故障点放电产生的声波信号和电磁信号,通过两种信号的时间差计算*位置,同时配合路径探测功能排除电缆走向偏差带来的误判。
本次实测累计精准定位电缆故障点42处,其中10kV电缆故障36处,110kV电缆故障6处,定位准确率达97.6%。从故障类型来看,外力破坏导致的绝缘破损故障17处,电缆接头老化引发的高阻故障21处,终端头密封不良引发的放电故障4处。
对比传统故障排查方法,本次检测的效率提升十分显著:此前该省电网公司10kV电缆故障平均排查时间为24小时,110kV电缆故障平均排查时间为72小时,本次实测中单次故障定位*长耗时不超过3小时,*短仅需40分钟。其中某条110kV主城区干线此前排查3天未找到的隐蔽高阻故障,采用本次方案仅用2小时*锁定了故障位置,故障点位于地下2.3米的电缆沟内,为接头施工时密封不良导致的内部放电。根据*电网有限公司2025年发布的《电缆故障定位技术应用效能评估报告》,这种“初筛+预定位+精定位”的组合方案,比传统单一跨步电压法的检测效率提升80%以上【3】。
针对定位发现的42处故障点,项目组按照隐患等级制定了分类消缺方案:12处紧急隐患(含6处110kV电缆故障)在24小时内完成接头更换或绝缘修复,30处一般隐患在7天内完成消缺,所有消缺工作完成后都采用振荡波局放测试进行了验收,确保消缺质量达标。
本次实测的应用效果得到了该省电网公司的高度认可:2025年迎峰度冬期间,本次排查覆盖的线路故障停电时长同比下降78.2%,故障平均处置时间从72小时降至4.5小时,累计减少停电损失超2300万元,减少停电时户数1.2万时户,有力支撑了该省电网供电可靠性指标的完成。同时本次检测过程中累计减少停电时长超120小时,避免了对沿线工商业用户正常生产的影响。
本次10kV-110kV电缆故障定位实测作为典型应用案例,为跨电压等级电缆运维提供了可复制的经验:首先,针对多电压等级电缆的批量运维场景,选用兼容多电压等级的电缆故障定位设备,可大幅降低设备采购成本,提升运维人员的作业效率,无需针对不同电压等级配置多套设备;其次,采用三级检测流程可有效减少无效作业,带电初筛环节可*大限度降低停电影响,尤其适配核心供电区域的运维需求;*后,本次方案的定位准确率和效率经过电网现场验证,可适配多种复杂敷设场景,不存在传统检测方法在顶管、桥架场景下的误判问题。
目前该方案已经被纳入该省电网公司2026年全省电缆运维标准化作业指导书的参考案例,除电网公司场景外,也可推广应用到轨道交通、石化、新能源场站等拥有10kV-110kV电缆资产的行业,为各类用户的中高压电缆可靠运维提供技术支撑。
参考文献
【1】 中国电力科学研究院.2026年全国中高压电缆运维故障分析白皮书[R].北京:中国电力出版社,2026.
【2】 IEC 60502-2:2021,额定电压1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)挤包绝缘电力电缆及附件 第2部分:额定电压6kV(Um=7.2kV)到30kV(Um=36kV)电缆[S].
【3】 *电网有限公司.2025年电缆故障定位技术应用效能评估报告[R].北京:*电网有限公司运维部,2025.