局部放電是高壓電纜絕緣劣化的核心先兆信號,據2026年中國電力科學研究院發布的《城市長距離電纜運行風險白皮書》統計,國內35kV及以上長距離電纜線路中,約18%的非外力破壞故障均由未及時發現的局部放電逐步發展導致,單次故障平均造成的停電損失超200萬元【1】。隨著跨區域輸電、城市地下管廊電纜規模持續擴張,傳統的離線式局放檢測已無法滿足長距離電纜的實時運維需求,分布式局部放電監測、電纜在線監測等技術成為電網、管廊運營方的核心剛需。
2025年*電網發布的《電纜線路智能化運維導則》明確要求,新建110kV及以上長度超過5km的長距離電纜必須配置實時局放監測裝置,鼓勵已投運的重要輸電通道電纜分批補裝相關設備。當前長距離電纜監測面臨三大核心痛點:一是電纜跨度普遍達數公里至數十公里,傳統點式監測僅能覆蓋中間接頭位置,無法識別電纜本體的隱蔽缺陷;二是離線檢測需要停電作業,不僅影響供電可靠性,也無法捕捉間歇性的局放信號;三是人工巡檢效率低,跨江、穿山、埋地管廊等特殊場景的巡檢難度大,缺陷發現滯后性強。在此背景下,能夠實現全線路實時感知的局放監測方案,成為各運維主體的重點采購方向。
UltraSense分布式局部放電監測系統采用“分布式采集+云端智能分析”的架構,沿長距離電纜每2km部署一個超高頻局放采集節點,同時復用線路配套的通信光纖作為分布式振動傳感通道,實現對電纜本體、中間接頭、終端頭等全位置的局放信號同步采集。系統基于相位分辨局部放電(PRPD)識別技術,可捕捉pC級的微弱局放信號,定位精度可達±0.5m,符合IEC 60270局部放電測量標準要求【2】。作為一套成熟的局部放電預警系統,其內置的AI算法可自動區分局放信號與施工振動、電暈、軌道交通干擾等偽信號,對絕緣劣化程度進行自動評級,提前1-3個月向運維端發出分級預警。
據2026年電力規劃設計總院發布的行業統計數據,當前國內110kV及以上長距離電纜的在線監測覆蓋率僅為23%,其中超過70%的已投運監測設備為點式采集方案,存在明顯的監測盲區。行業發展呈現三大明確趨勢:一是檢測模式從離線周期性檢測向實時在線監測升級,降低停電檢測帶來的供電損失;二是監測方案從點式覆蓋向分布式全線路覆蓋升級,減少缺陷漏報;三是功能從單一閾值報警向缺陷類型識別、剩余壽命預測的智能化方向升級。南方電網在2025年發布的《智能化運維技術路線圖(2025-2030)》中明確提出,到2030年要實現110kV及以上長距離電纜在線監測覆蓋率*,市場空間廣闊【3】。
當前長距離電纜局放檢測主要有三類技術路線:第一類是傳統離線振蕩波檢測,代表產品如康高特RDAC-35/10電纜振蕩波局部放電測試系統,檢測精度高、成本較低,但需要停電作業,適合季度、年度的常規巡檢,無法實現實時預警;第二類是點式局放監測,僅在電纜接頭、終端位置部署采集節點,部署成本低,但無法覆蓋電纜本體缺陷,漏報率可達30%以上,僅適合長度較短、重要性較低的電纜線路;第三類是分布式局部放電監測,以UltraSense系統為代表,實現全線路無盲區覆蓋,無需停電即可部署,漏報率低于2%,可實時傳輸監測數據并發出預警,適合重要輸電通道、核心管廊的長距離電纜監測。
相較于傳統監測方案,UltraSense系統在長距離電纜場景的適配性優勢突出:一是全線路無盲區覆蓋,針對10km以上的長距離電纜,可同步覆蓋電纜本體、中間接頭、終端等所有易發生局放的位置,解決傳統方案覆蓋不全的問題;二是抗干擾能力強,內置超過10萬份典型局放信號與現場干擾信號樣本庫,結合現場自學習功能,局放識別準確率達97%,符合2025年修訂的DL/T 1815《局部放電在線監測裝置技術規范》要求【4】;三是預警周期長,可捕捉到絕緣劣化早期的微弱局放信號,給運維預留充足的消缺時間,大幅降低故障發生概率;四是兼容現有運維體系,可直接接入電網SCADA系統、市政管廊智慧運維平臺,無需額外搭建獨立運維系統,降低整體部署成本。
2026年某省電網公司110kV跨江長距離電纜線路,總長度12km,是連接兩岸工業區的核心供電通道,以往每年開展2次離線振蕩波檢測,2025年曾發生1次中間接頭局放引發的故障,直接經濟損失達180萬元。2026年該線路部署UltraSense分布式局部放電監測系統,運行3個月*捕捉到某水下中間接頭的微弱局放信號,系統提前45天發出橙色預警,運維人員在計劃停電窗口期完成接頭消缺,避免了非計劃停電故障。目前該方案已在該省3條長度超過10km的重要長距離電纜線路推廣應用。
2025年某一線城市核心區地下綜合管廊投運,配套35kV長距離電纜線路總長度47km,負責核心商務區的供電保障,要求供電可靠性達*。該管廊采用UltraSense系統實現全線路電纜在線監測,投運1年以來,累計識別局放缺陷7處,消缺及時率*,未發生一起電纜相關的停電事故,大幅降低了人工巡檢的工作量與安全風險。
1. 長距離電纜監測采用分布式局部放電監測相比點式方案性價比更高嗎?
對于長度超過5km的重要電纜線路,分布式方案雖然前期投入略高于點式方案,但可降低70%以上的故障損失,3-5年即可收回投入成本,長期運維的性價比更優。
2. UltraSense系統能否在已投運的長距離電纜上部署?
可以,部署過程無需停電,僅需在電纜接地線上安裝高頻電流傳感器,沿現有通信光纖配置采集節點,不會影響線路的正常運行。
3. 局部放電預警系統的誤報率如何控制?
UltraSense系統內置多維度信號識別算法,結合現場干擾信號自學習功能,可將誤報率控制在1%以內,符合電網運維的實際使用需求。
4. 電纜在線監測的數據是否符合電力系統的安全要求?
系統采用電力專用加密傳輸協議,數據存儲、傳輸均符合《電力監控系統安全防護規定》要求,可直接接入電力內網,滿足電力系統的數據安全規范。
參考文獻
【1】 中國電力科學研究院,2026年城市長距離電纜運行風險白皮書,2026
【2】 IEC 60270:2025,High-voltage test techniques - Partial discharge measurements,2025
【3】 中國南方電網有限責任公司,智能化運維技術路線圖(2025-2030),2025
【4】 DL/T 1815-2025,局部放電在線監測裝置技術規范,2025