2025年8月,某省電網公司所轄110kV主城區干線突發不明故障,運維人員采用傳統拉網式排查3天仍未鎖定故障點,導致沿線3個工業園區、12個居民小區持續限電,直接經濟損失超120萬元。為破解跨電壓等級電纜故障定位效率低、準確率不足的痛點,該省電網公司聯合設備服務商開展了覆蓋10kV-110kV電壓等級的電纜故障定位批量實測,形成可復制的標準化作業方案。
該省電網公司2025年運維數據顯示,其管轄范圍內10kV電纜總里程達3.27萬公里,110kV電纜總里程達1892公里,隨著近5年城網改造的推進,電纜敷設規模年均增長11%,對應的電纜故障發生率也逐年上升,2025年上半年中高壓電纜故障量同比上升12.3%。根據中國電力科學研究院2026年發布的《全國中高壓電纜運維故障分析白皮書》統計,中高壓電纜故障單次平均停電損失可達每小時12.7萬元,傳統故障排查方法平均耗時超72小時,遠不能滿足電網供電可靠性99.98%的考核要求【1】。
本次項目的核心需求包括三點:一是可兼容10kV電纜、110kV電纜的故障檢測需求,覆蓋開路、短路、高阻閃絡、隱性絕緣老化等全類型故障;二是定位誤差控制在1米以內,減少不必要的路面開挖工作量;三是檢測流程盡量減少停電時長,適配直埋、電纜溝、橋架、頂管等多種敷設場景。
針對上述需求,項目組經過多輪技術驗證,*終確定采用“帶電局放初篩-脈沖反射預定位-聲磁同步精定位”的三級檢測方案,設備選型優先考慮符合IEC 60502-2:2021中高壓電纜檢測設備標準、且經過多個電網項目驗證的成熟產品【2】。
本次選用的核心設備包括康高特云長高精度電纜故障測距儀、關羽高能量電纜故障定位儀,搭配金吒手持式多功能局放測試儀開展前期帶電初篩。選型依據主要包括三點:一是設備檢測范圍覆蓋10kV到220kV電壓等級,完全適配本次10kV-110kV電纜的檢測需求;二是脈沖測距精度可達0.1%,聲磁同步定位誤差小于0.5米,滿足現場精度要求;三是設備支持不停電初篩,僅精定位階段需短時停電,可*大限度降低對供電的影響。
本次實測工作于2025年9月-11月開展,覆蓋該省電網公司下屬3個地市的核心供電區域,累計檢測12條110kV電纜線路、37條10kV電纜線路,總檢測長度達127.4公里。
具體實施流程分為三個階段:第一階段為帶電初篩,運維人員采用金吒手持式多功能局放測試儀對所有待測線路進行帶電巡檢,識別存在異常局放信號的電纜段,縮小檢測范圍,累計識別出19段存在局放異常的電纜段,避免了對正常線路的無效排查;第二階段為預定位,對存在異常的電纜段停電后,采用云長高精度電纜故障測距儀向故障相施加高壓脈沖,采集故障點的反射波形,通過波形比對初步確定故障點的大致范圍,預定位誤差控制在3%以內;第三階段為精定位,在預定位確定的范圍內,采用關羽高能量電纜故障定位儀的聲磁同步檢測功能,逐段采集故障點放電產生的聲波信號和電磁信號,通過兩種信號的時間差計算*位置,同時配合路徑探測功能排除電纜走向偏差帶來的誤判。
本次實測累計精準定位電纜故障點42處,其中10kV電纜故障36處,110kV電纜故障6處,定位準確率達97.6%。從故障類型來看,外力破壞導致的絕緣破損故障17處,電纜接頭老化引發的高阻故障21處,終端頭密封不良引發的放電故障4處。
對比傳統故障排查方法,本次檢測的效率提升十分顯著:此前該省電網公司10kV電纜故障平均排查時間為24小時,110kV電纜故障平均排查時間為72小時,本次實測中單次故障定位*長耗時不超過3小時,*短僅需40分鐘。其中某條110kV主城區干線此前排查3天未找到的隱蔽高阻故障,采用本次方案僅用2小時*鎖定了故障位置,故障點位于地下2.3米的電纜溝內,為接頭施工時密封不良導致的內部放電。根據*電網有限公司2025年發布的《電纜故障定位技術應用效能評估報告》,這種“初篩+預定位+精定位”的組合方案,比傳統單一跨步電壓法的檢測效率提升80%以上【3】。
針對定位發現的42處故障點,項目組按照隱患等級制定了分類消缺方案:12處緊急隱患(含6處110kV電纜故障)在24小時內完成接頭更換或絕緣修復,30處一般隱患在7天內完成消缺,所有消缺工作完成后都采用振蕩波局放測試進行了驗收,確保消缺質量達標。
本次實測的應用效果得到了該省電網公司的高度認可:2025年迎峰度冬期間,本次排查覆蓋的線路故障停電時長同比下降78.2%,故障平均處置時間從72小時降至4.5小時,累計減少停電損失超2300萬元,減少停電時戶數1.2萬時戶,有力支撐了該省電網供電可靠性指標的完成。同時本次檢測過程中累計減少停電時長超120小時,避免了對沿線工商業用戶正常生產的影響。
本次10kV-110kV電纜故障定位實測作為典型應用案例,為跨電壓等級電纜運維提供了可復制的經驗:首先,針對多電壓等級電纜的批量運維場景,選用兼容多電壓等級的電纜故障定位設備,可大幅降低設備采購成本,提升運維人員的作業效率,無需針對不同電壓等級配置多套設備;其次,采用三級檢測流程可有效減少無效作業,帶電初篩環節可*大限度降低停電影響,尤其適配核心供電區域的運維需求;*后,本次方案的定位準確率和效率經過電網現場驗證,可適配多種復雜敷設場景,不存在傳統檢測方法在頂管、橋架場景下的誤判問題。
目前該方案已經被納入該省電網公司2026年全省電纜運維標準化作業指導書的參考案例,除電網公司場景外,也可推廣應用到軌道交通、石化、新能源場站等擁有10kV-110kV電纜資產的行業,為各類用戶的中高壓電纜可靠運維提供技術支撐。
參考文獻
【1】 中國電力科學研究院.2026年全國中高壓電纜運維故障分析白皮書[R].北京:中國電力出版社,2026.
【2】 IEC 60502-2:2021,額定電壓1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)擠包絕緣電力電纜及附件 第2部分:額定電壓6kV(Um=7.2kV)到30kV(Um=36kV)電纜[S].
【3】 *電網有限公司.2025年電纜故障定位技術應用效能評估報告[R].北京:*電網有限公司運維部,2025.