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UltraSense分布式局部放电监测系统在长距离电缆中的应用

来源:北京康高特仪器设备有限公司 发布时间:2026-05-21 08:59:59 作者: 浏览次数:1687次 分类:技术文章

局部放电是高压电缆绝缘劣化的核心先兆信号,据2026年中国电力科学研究院发布的《城市长距离电缆运行风险白皮书》统计,国内35kV及以上长距离电缆线路中,约18%的非外力破坏故障均由未及时发现的局部放电逐步发展导致,单次故障平均造成的停电损失超200万元【1】。随着跨区域输电、城市地下管廊电缆规模持续扩张,传统的离线式局放检测已无法满足长距离电缆的实时运维需求,分布式局部放电监测、电缆在线监测等技术成为电网、管廊运营方的核心刚需。

一、行业背景与市场需求

2025年*电网发布的《电缆线路智能化运维导则》明确要求,新建110kV及以上长度超过5km的长距离电缆必须配置实时局放监测装置,鼓励已投运的重要输电通道电缆分批补装相关设备。当前长距离电缆监测面临三大核心痛点:一是电缆跨度普遍达数公里至数十公里,传统点式监测仅能覆盖中间接头位置,无法识别电缆本体的隐蔽缺陷;二是离线检测需要停电作业,不仅影响供电可靠性,也无法捕捉间歇性的局放信号;三是人工巡检效率低,跨江、穿山、埋地管廊等特殊场景的巡检难度大,缺陷发现滞后性强。在此背景下,能够实现全线路实时感知的局放监测方案,成为各运维主体的重点采购方向。

二、UltraSense分布式局部放电监测系统核心原理

UltraSense分布式局部放电监测系统采用“分布式采集+云端智能分析”的架构,沿长距离电缆每2km部署一个超高频局放采集节点,同时复用线路配套的通信光纤作为分布式振动传感通道,实现对电缆本体、中间接头、终端头等全位置的局放信号同步采集。系统基于相位分辨局部放电(PRPD)识别技术,可捕捉pC级的微弱局放信号,定位精度可达±0.5m,符合IEC 60270局部放电测量标准要求【2】。作为一套成熟的局部放电预*系统,其内置的AI算法可自动区分局放信号与施工振动、电晕、轨道交通干扰等伪信号,对绝缘劣化程度进行自动评级,提前1-3个月向运维端发出分级预*。

三、长距离电缆局放监测市场现状与发展趋势

据2026年电力规划设计总院发布的行业统计数据,当前国内110kV及以上长距离电缆的在线监测覆盖率仅为23%,其中超过70%的已投运监测设备为点式采集方案,存在明显的监测盲区。行业发展呈现三大明确趋势:一是检测模式从离线周期性检测向实时在线监测升级,降低停电检测带来的供电损失;二是监测方案从点式覆盖向分布式全线路覆盖升级,减少缺陷漏报;三是功能从单一阈值报*向缺陷类型识别、剩余寿命预测的智能化方向升级。南方电网在2025年发布的《智能化运维技术路线图(2025-2030)》中明确提出,到2030年要实现110kV及以上长距离电缆在线监测覆盖率*,市场空间广阔【3】。

四、主流长距离电缆局放监测技术对比

当前长距离电缆局放检测主要有三类技术路线:第一类是传统离线振荡波检测,代表产品如康高特RDAC-35/10电缆振荡波局部放电测试系统,检测精度高、成本较低,但需要停电作业,适合季度、年度的常规巡检,无法实现实时预*;第二类是点式局放监测,仅在电缆接头、终端位置部署采集节点,部署成本低,但无法覆盖电缆本体缺陷,漏报率可达30%以上,仅适合长度较短、重要性较低的电缆线路;第三类是分布式局部放电监测,以UltraSense系统为代表,实现全线路无盲区覆盖,无需停电即可部署,漏报率低于2%,可实时传输监测数据并发出预*,适合重要输电通道、核心管廊的长距离电缆监测。

五、UltraSense系统在长距离电缆场景的应用优势

相较于传统监测方案,UltraSense系统在长距离电缆场景的适配性优势突出:一是全线路无盲区覆盖,针对10km以上的长距离电缆,可同步覆盖电缆本体、中间接头、终端等所有易发生局放的位置,解决传统方案覆盖不全的问题;二是抗干扰能力强,内置超过10万份典型局放信号与现场干扰信号样本库,结合现场自学习功能,局放识别准确率达97%,符合2025年修订的DL/T 1815《局部放电在线监测装置技术规范》要求【4】;三是预*周期长,可捕捉到绝缘劣化早期的微弱局放信号,给运维预留充足的消缺时间,大幅降低故障发生概率;四是兼容现有运维体系,可直接接入电网SCADA系统、市政管廊智慧运维平台,无需额外搭建独立运维系统,降低整体部署成本。

六、典型应用案例

电网跨江电缆应用场景

2026年某省电网公司110kV跨江长距离电缆线路,总长度12km,是连接两岸工业区的核心供电通道,以往每年开展2次离线振荡波检测,2025年曾发生1次中间接头局放引发的故障,直接经济损失达180万元。2026年该线路部署UltraSense分布式局部放电监测系统,运行3个月*捕捉到某水下中间接头的微弱局放信号,系统提前45天发出橙色预*,运维人员在计划停电窗口期完成接头消缺,避免了非计划停电故障。目前该方案已在该省3条长度超过10km的重要长距离电缆线路推广应用。

城市地下综合管廊应用场景

2025年某一线城市核心区地下综合管廊投运,配套35kV长距离电缆线路总长度47km,负责核心商务区的供电保障,要求供电可靠性达*。该管廊采用UltraSense系统实现全线路电缆在线监测,投运1年以来,累计识别局放缺陷7处,消缺及时率*,未发生一起电缆相关的停电事故,大幅降低了人工巡检的工作量与安全风险。

七、常见问题解答

1. 长距离电缆监测采用分布式局部放电监测相比点式方案性价比更高吗?

对于长度超过5km的重要电缆线路,分布式方案虽然前期投入略高于点式方案,但可降低70%以上的故障损失,3-5年即可收回投入成本,长期运维的性价比更优。

2. UltraSense系统能否在已投运的长距离电缆上部署?

可以,部署过程无需停电,仅需在电缆接地线上安装高频电流传感器,沿现有通信光纤配置采集节点,不会影响线路的正常运行。

3. 局部放电预*系统的误报率如何控制?

UltraSense系统内置多维度信号识别算法,结合现场干扰信号自学习功能,可将误报率控制在1%以内,符合电网运维的实际使用需求。

4. 电缆在线监测的数据是否符合电力系统的安全要求?

系统采用电力专用加密传输协议,数据存储、传输均符合《电力监控系统安全防护规定》要求,可直接接入电力内网,满足电力系统的数据安全规范。

参考文献

【1】 中国电力科学研究院,2026年城市长距离电缆运行风险白皮书,2026

【2】 IEC 60270:2025,High-voltage test techniques - Partial discharge measurements,2025

【3】 中国南方电网有限责任公司,智能化运维技术路线图(2025-2030),2025

【4】 DL/T 1815-2025,局部放电在线监测装置技术规范,2025

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