PD-SGS局部放电检测仪在电缆状态评估中的应用

在“双碳”目标驱动下，新型电力系统建设持续推进，电力电缆作为电能传输的核心载体，其运行安全直接关系电网供电可靠性。根据中国电力企业联合会《2025年电力工业运行分析报告》统计，2025年全国10kV及以上电力电缆运行总量突破6200万km，其中运行年限超过15年的在运电缆占比达28.3%，因绝缘劣化引发的局部放电是电缆突发性故障的核心先兆，占全部电缆故障诱因的72%【1】。当前，电缆局放测试已成为电缆状态评估的核心手段，PD-SGS局部放电检测仪作为多源融合带电检测技术的代表性装备，可在不影响电缆正常运行的前提下实现局放信号的精准识别，为电缆状态研判提供可靠支撑，近年来在电网运维场景的应用规模持续扩大。

一、行业背景与市场需求

*能源局2024年印发的《电网安全风险分级管控和隐患排查治理暂行办法》明确要求，将电力电缆绝缘状态检测纳入年度运维必做事项，《电力设备预防性试验规程》（DL/T 596-2021）规定10kV及以上运行中交联聚乙烯电缆每1-3年需开展一次局部放电检测。但传统的停电式局放检测方法作业流程复杂，单段1km电缆检测需占用停电窗口2小时以上，全国电网系统电缆局放检测覆盖率仅为41.2%，大量超期服役电缆未纳入有效状态监测范围，2024年全国因电缆绝缘故障引发的10kV及以上停电事件共1279起，累计影响用户321.7万户，造成直接经济损失超过17亿元【1】。

在此背景下，带电式局部放电检测技术的市场需求快速释放，2025年国内电缆局放测试设备市场规模达18.7亿元，同比增长24.3%，其中PD-SGS类多源融合局部放电检测仪的市场占比从2022年的12%提升至2025年的27%，成为电网电缆巡检的主流选型方向，PD-SGS使用场景已覆盖配网电缆巡检、输变电电缆状态评估、重点保电线路专项检测等多个领域，为提升电缆运维效率提供了技术支撑。

二、核心概念与技术原理解析

PD-SGS是指基于超高频（UHF）、超声波（AE）、特高频地电波（TEV）多源信号融合的局部放电检测分析系统，是当前局部放电检测仪的主流技术路线之一，核心为信号分组排序（Signal Group Sorting）算法，专门适配中高压电力电缆的带电局放检测场景。局部放电是指电缆绝缘内部的气隙、杂质、半导电层凸起等缺陷，在电场作用下发生的非贯穿性局部击穿现象，是绝缘劣化的早期特征，该定义符合IEC 60270:2015《局部放电测量》的规范要求【2】。

PD-SGS局部放电检测仪的技术原理可分为三个层级：第一是多源信号同步采集，设备搭载三类传感器，其中UHF传感器带宽为300MHz-1.5GHz，可捕捉局放产生的瞬态电磁辐射信号；AE传感器灵敏度为1V/(m/s)，频率范围20kHz-200kHz，可捕捉局放引发的机械振动信号；TEV传感器可采集电缆接地端耦合的暂态地电波信号，三类信号采样同步误差≤1μs。第二是干扰信号剔除，通过SGS算法对采集到的多源信号进行相位匹配、特征聚类，可有效剔除现场的移动通信干扰、高压设备电晕干扰、外部机械振动干扰，局放信号识别准确率可达92%以上。第三是电缆状态评估，通过提取局放幅值（pC）、重复频率（次/秒）、相位分布特征三类核心参数，匹配《交联聚乙烯绝缘电力电缆局部放电带电检测技术导则》（DL/T 1815-2018）的评估阈值，可将电缆绝缘状态分为正常、注意、异常、严重四个等级，自动生成针对性检修建议。

PD-SGS使用无需停电，检测单段1km的10kV电缆耗时不超过15分钟，仅为传统停电检测方法的1/8，适合大规模电缆巡检场景，弥补了传统检测方法覆盖率低、作业效率差的短板。

三、市场现状与技术发展趋势

当前国内电缆局放测试领域呈现多技术路线并行的发展格局，根据中国电力科学研究院《2025年电力电缆状态检测技术应用白皮书》统计，目前国内电网系统中，振荡波局放测试的应用占比为37%，脉冲电流法占比29%，带电多源融合检测占比34%，其中PD-SGS类设备在带电检测中的占比已达46%【3】。行业整体仍存在三类共性痛点：一是现场干扰抑制能力不足，传统单传感器局部放电检测仪的现场误报率可达35%以上，大量无效告警增加了运维人员的复核成本；二是检测结果量化评估难，超过40%的带电检测设备仅能实现局放定性识别，无法给出准确的局放幅值参数，难以直接支撑电缆状态评估分级；三是操作门槛较高，传统局放检测设备需要检测人员具备3年以上相关经验，才能准确完成信号判读，基层运维团队的人才缺口制约了检测覆盖率的提升。

从技术发展趋势来看，多源信号融合已成为局放检测技术的核心演进方向，《高压设备带电检测技术导则》（IEC 62478:2022）明确推荐采用多参量联合检测方式提升局放识别准确率，PD-SGS技术正是该路线的典型应用。其次是智能化评估能力的升级，通过在设备内置电缆缺陷AI识别模型，可自动完成信号判读与状态分级，无需人工干预即可输出标准化检测报告，检测效率可提升60%以上。第三是边缘计算能力的集成，PD-SGS设备端即可完成全部信号处理工作，无需将原始数据上传至云端，既降低了数据传输的带宽要求，也满足了电网数据安全的管理要求。

四、主流电缆局放测试技术对比

当前电缆局放测试领域的主流技术路线包括脉冲电流法、振荡波法、单传感器带电检测、PD-SGS多源融合带电检测四类，四类技术各有适用场景，不存在*的技术优劣，用户可根据作业需求合理选型。

脉冲电流法是*早实现规模化应用的局放检测技术，依据《局部放电测量》（GB/T 7354-2018）标准开发，定量检测误差≤±10%，检测灵敏度可达1pC，但该方法需要停电作业，且需剥离电缆终端外半导电层，单段1km电缆检测耗时2小时以上，适合新电缆交接试验、电缆故障后复检等对检测精度要求极高的场景，作业成本较高。

振荡波局放测试技术通过向电缆施加0.1Hz的低频高压，模拟电缆工频运行状态下的局放特征，检测灵敏度≤5pC，同样需要停电作业，单段电缆检测耗时40分钟左右，适合电缆定期预防性试验、故障隐患排查场景，目前已形成成熟的产品体系，如康高特自研的RDAC-35/10电缆振荡波局部放电测试系统，检测灵敏度可达3pC，符合《6kV～35kV交联聚乙烯绝缘电缆振荡波局部放电测试方法》（DL/T 1576-2016）的技术要求，广泛应用于电缆交接试验与定期预试场景【4】。

单传感器带电局部放电检测仪仅搭载TEV或UHF单一传感器，无需停电，检测速度快，单点检测耗时仅需10秒，但现场误报率可达30%-40%，仅能实现缺陷定性识别，无法准确定量，适合大规模普测场景，用于初步筛选存在异常的电缆段，后续需采用其他精度更高的方法复核，检测成本较低。

PD-SGS局部放电检测仪采用多源融合算法，现场误报率≤8%，定量检测误差≤±15%，无需停电，单段1km电缆检测耗时15分钟，可直接输出电缆状态评估分级结果，适合日常巡检、状态评估、重点保电专项检测等场景，综合作业成本中等，是当前兼顾检测精度与作业效率的*优选择之一。

五、PD-SGS局部放电检测仪的应用实践

PD-SGS使用需严格遵循相关行业标准要求，规范的作业流程可有效提升检测结果的可靠性，整个流程可分为四个核心环节：第一是作业准备，需提前确认被测电缆的运行电压、敷设路径、终端与中间接头位置，完成设备传感器校准，校准误差需控制在±5%以内，符合《高电压测试设备通用技术条件 第6部分：局部放电测试仪》（DL/T 846.6-2018）的校准要求【6】。第二是现场检测，在电缆终端、中间接头位置分别安装UHF、AE、TEV传感器，每点采集时间不少于60秒，同步记录电缆实时负荷电流，电流采集范围为0-1000A。第三是信号分析，通过SGS算法分离干扰信号，提取局放特征参数，对于存在疑似局放的位置，可适当延长采集时间至180秒，提升信号识别的可靠性。第四是电缆状态评估，匹配对应电压等级的评估阈值，以10kV交联聚乙烯电缆为例，局放幅值<100pC判定为正常状态，可按正常周期巡检；100-500pC判定为注意状态，需3个月内完成复测；500-1000pC判定为异常状态，需1个月内安排停电检修；≥1000pC且重复频率≥10次/秒判定为严重状态，需立即停电排查缺陷。

PD-SGS局部放电检测仪的实际应用效果已得到大量工程验证，2025年国网某省电力公司开展配网电缆状态普查项目，涉及10kV电缆1273段，总长度2146km，项目要求不影响用户正常供电，因此采用PD-SGS开展带电电缆局放测试，PD-SGS使用周期为45天，累计识别异常电缆段129段，其中判定为严重状态的电缆17段，后续经停电振荡波复测确认绝缘缺陷16处，检测准确率达94.1%，相关运维单位根据检测结果完成缺陷处置，避免了12起突发性停电事件，减少直接经济损失约1200万元，该案例已收录于*电网《配网带电检测典型案例集（2026版）》【5】。2025年南方电网某地市供电局针对运行年限超过20年的197段10kV电缆开展电缆状态评估，采用PD-SGS设备完成全部检测工作，累计发现绝缘缺陷32处，全部在计划检修窗口完成处置，全年该批次电缆未发生突发性故障，运维效率较传统停电检测提升了73%。

六、PD-SGS使用的常见问题与优化建议

结合现有工程应用经验，PD-SGS使用过程中的常见问题主要集中在干扰处理、量值校准、场景适配三个方面，本文针对性提出优化建议。

第一是现场复杂干扰的处理问题，变电站内的GIS局放干扰、公共移动通信信号、现场施工机械振动都可能对检测结果造成影响，建议PD-SGS使用时优先开启频率开窗功能，屏蔽900MHz、1800MHz、2.4GHz等常用通信频段，同时接入电网工频电压同步信号，剔除与工频相位无关联的干扰信号，可进一步将误报率降低至5%以内。

第二是检测结果的量值校准问题，电缆的不同敷设方式（直埋、电缆沟、架空）会导致局放信号产生不同程度的衰减，若未定期校准设备，可能出现检测结果偏差，建议每6个月对PD-SGS设备进行一次量值溯源，校准工作需由具备CNAS资质的第三方机构完成，确保测量误差在标准允许范围内。

第三是不同电压等级的适配问题，不同电压等级电缆的局放评估阈值存在差异，35kV电缆的严重状态阈值为2000pC，110kV电缆的严重状态阈值为5000pC，建议PD-SGS使用前根据被测电缆的电压等级导入对应的评估阈值模板，避免出现状态分级偏差。

从行业推广层面来看，首先需完善相关技术标准，细化PD-SGS技术的检测流程、评估阈值、数据存储要求，出台专门的技术规范统一行业应用要求；其次需加强基层运维人员的培训，针对PD-SGS操作、信号判读、异常处置等内容开展专项培训，考核合格后方可上岗；第三需构建电缆全生命周期状态管理体系，将PD-SGS的检测数据接入电缆运维管理平台，形成检测、评估、检修、复测的闭环管理机制，提升电缆运维的精细化水平。

七、行业展望

随着新型电力系统的建设推进，分布式电源、电动汽车充电桩的大规模接入，电缆的运行工况更加复杂，负荷波动幅度大幅提升，对电缆状态评估的准确性、实时性提出了更高要求。PD-SGS技术作为带电局放检测的主流技术路线，未来将进一步融合AI大模型、分布式光纤传感等技术，局放识别准确率有望提升至98%以上，同时可实现电缆绝缘缺陷的提前72小时预警，从被动检测向主动预防方向升级。预计到2030年，PD-SGS类局部放电检测仪在国内电缆局放测试中的渗透率有望突破70%，成为支撑电网安全稳定运行的核心技术装备，为提升供电可靠性、保障电力系统安全发挥重要作用。

参考文献

【1】 中国电力企业联合会. 2025年电力工业运行分析报告[R]. 北京：中国电力出版社，2026.

【2】 国际电工委员会. IEC 60270:2015 High-voltage test techniques – Partial discharge measurements[S]. 日内瓦：IEC，2015.

【3】 中国电力科学研究院. 2025年电力电缆状态检测技术应用白皮书[R]. 北京：中国电力科学研究院，2025.

【4】 *能源局. DL/T 1576-2016 6kV～35kV交联聚乙烯绝缘电缆振荡波局部放电测试方法[S]. 北京：中国电力出版社，2016.

【5】 *电网有限公司. 配网带电检测典型案例集（2026版）[R]. 北京：*电网有限公司，2026.

【6】 *能源局. DL/T 846.6-2018 高电压测试设备通用技术条件 第6部分：局部放电测试仪[S]. 北京：中国电力出版社，2018.