一、背景與需求

隨著城市電網(wǎng)規(guī)模擴大及電纜化率提升，電力電纜的絕緣老化、外力破壞等問題引發(fā)的局部放電(局放)已成為導(dǎo)致電纜故障的主要誘因。傳統(tǒng)離線檢測方式存在滯后性，無法滿足電網(wǎng)高可靠性運行要求。本方案旨在構(gòu)建一套 實時在線、智能診斷、超前預(yù)警 的電纜局放監(jiān)測體系，實現(xiàn)從“被動搶修”向“主動防護”的轉(zhuǎn)型。

二、系統(tǒng)核心目標(biāo)

實時監(jiān)測：7×24小時連續(xù)采集電纜局放信號;

精準(zhǔn)定位：局放源定位誤差≤±1米;

早期預(yù)警：在絕緣劣化初期(擊穿前6個月以上)發(fā)出風(fēng)險警報;

智能診斷：自動識別放電類型(懸浮放電、沿面放電等)及嚴(yán)重等級;

多級聯(lián)動：與電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)(PMS)數(shù)據(jù)互通。

三、核心功能實現(xiàn)

實時監(jiān)測

采樣率：≥100MS/s，帶寬0.1-30MHz

檢測靈敏度：≤5pC(符合IEC 60270標(biāo)準(zhǔn))

智能診斷

自動分類放電類型：懸浮放電/氣隙放電/沿面放電

輸出絕緣劣化指數(shù)：0-100%風(fēng)險量化

電力電纜局放實時在線監(jiān)測與早期預(yù)警系統(tǒng)方案

可視化管控

數(shù)字孿生界面：集成GIS地圖展示 局放熱力圖、缺陷定位標(biāo)點

自動生成報告：《電纜健康評估報告》《預(yù)警分析報告》

四、部署與效益

實施步驟：

試點階段：選取3km電纜隧道部署50個監(jiān)測點(含接頭/終端)

全面推廣：覆蓋220kV及以上主干網(wǎng)電纜(12-18個月)

量化效益：

? 故障率下降：40%+(減少擊穿事故)

? 運維成本降低：人工巡檢頻次減少70%

? 壽命延長：電纜資產(chǎn)延壽8-10年

? 停電損失縮減：單次故障搶修成本降低60%

五、創(chuàng)新亮點

AI雙引擎驅(qū)動

邊緣側(cè)：輕量化模型實現(xiàn)信號實時預(yù)處理

云端：深度學(xué)習(xí)模型完成復(fù)雜模式識別與預(yù)測

多源數(shù)據(jù)融合

關(guān)聯(lián)局放信號+溫度+振動數(shù)據(jù)，排除環(huán)境干擾誤報

閉環(huán)運維聯(lián)動

預(yù)警信息直連設(shè)備管理系統(tǒng)(PMS)，自動觸發(fā)工單跟蹤

六、總結(jié)

本方案通過 高靈敏度感知網(wǎng)絡(luò) 與 AI預(yù)警算法 的結(jié)合，攻克電纜絕緣狀態(tài)實時評估難題，實現(xiàn) “精準(zhǔn)監(jiān)測-智能預(yù)判-主動防護” 的運檢模式變革，符合《Q/GDW 11252-2020電力電纜狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》要求，為電網(wǎng)安全提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。