一、背景與目標(biāo)

電纜接頭是電力系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，長(zhǎng)期運(yùn)行中易因絕緣老化、工藝缺陷或機(jī)械應(yīng)力引發(fā)局部放電(PD)，最終導(dǎo)致絕緣擊穿事故。傳統(tǒng)停電試驗(yàn)無(wú)法實(shí)時(shí)捕捉潛伏性故障，本方案旨在：

實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)：通過(guò)高靈敏度傳感器捕捉接頭局放信號(hào);

精準(zhǔn)狀態(tài)評(píng)估：結(jié)合多源數(shù)據(jù)診斷絕緣劣化程度;

預(yù)測(cè)性維護(hù)：提前預(yù)警故障，減少非計(jì)劃停電損失。

二、監(jiān)測(cè)技術(shù)方案

1. 多傳感協(xié)同監(jiān)測(cè)

特高頻(UHF)傳感器：安裝于接頭接地線或屏蔽層，捕捉≥300MHz的電磁波信號(hào)，定位精度≤1m;

高頻電流互感器(HFCT)：卡扣在接地線，檢測(cè)局放脈沖電流(頻帶3-30MHz);

超聲波(AE)傳感器：貼合接頭表面，識(shí)別機(jī)械振動(dòng)型局放(適用密封環(huán)境);

溫度傳感器：輔助監(jiān)測(cè)接頭過(guò)熱(局放常伴生熱效應(yīng))。

2. 智能診斷系統(tǒng)

邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)：就地處理原始數(shù)據(jù)，提取放電量(pC)、相位(φ-q-n圖譜)、重復(fù)率等特征;

云平臺(tái)分析引擎：

模式識(shí)別：對(duì)比典型放電圖譜(懸浮放電、沿面放電、氣隙放電等);

趨勢(shì)分析：基于歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)絕緣劣化速率;

多源融合：綜合電、聲、熱信號(hào)降低誤報(bào)率。

電纜接頭局部放電監(jiān)測(cè)與狀態(tài)評(píng)估方案

三、狀態(tài)評(píng)估流程

評(píng)估維度：

Ⅰ級(jí)(正常)：放電量<100pC，無(wú)增長(zhǎng)趨勢(shì);

Ⅱ級(jí)(關(guān)注)：100-500pC，需增加監(jiān)測(cè)頻次;

Ⅲ級(jí)(缺陷)：>500pC或月增幅>20%，安排帶電檢測(cè)復(fù)核;

Ⅳ級(jí)(危急)：放電量劇增或伴隨溫度異常，48小時(shí)內(nèi)停電檢修。

四、實(shí)施步驟

現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)：確定接頭類型(中間頭/終端頭)、敷設(shè)方式(直埋/隧道);

傳感器部署：

UHF傳感器間距≤5m(電纜溝道);

HFCT與接地線緊密耦合;

系統(tǒng)聯(lián)調(diào)：

背景噪聲測(cè)試(排除開(kāi)關(guān)操作干擾);

注入校準(zhǔn)信號(hào)驗(yàn)證靈敏度;

數(shù)據(jù)閉環(huán)：監(jiān)測(cè)→診斷→報(bào)告→檢修→效果回溯。

五、方案價(jià)值

安全提升：提前2-6個(gè)月預(yù)警潛伏性缺陷，避免爆燃事故;

運(yùn)維優(yōu)化：減少80%計(jì)劃外停電，檢修成本下降40%;

壽命管理：建立接頭絕緣老化模型，延長(zhǎng)電纜壽命30%以上;

智能決策：生成狀態(tài)評(píng)估報(bào)告，指導(dǎo)資產(chǎn)更換優(yōu)先級(jí)排序。

技術(shù)亮點(diǎn)

抗干擾設(shè)計(jì)：脈沖分組+相位濾波抑制環(huán)境噪聲;

自適應(yīng)閾值：根據(jù)運(yùn)行負(fù)荷動(dòng)態(tài)調(diào)整報(bào)警門(mén)限;

移動(dòng)端管理：通過(guò)APP推送預(yù)警信息及定位地圖。

本方案適用于10kV~220kV電纜網(wǎng)絡(luò)，特別針對(duì)城市核心區(qū)、高鐵供電、新能源匯集站等高可靠性場(chǎng)景，為電網(wǎng)智能化運(yùn)維提供核心技術(shù)支撐。