隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市規(guī)模的擴(kuò)大，城市各等級(jí)輸電電纜線路呈逐年增多的趨勢(shì)。電纜投入運(yùn)行后，受到電、熱、機(jī)械和化學(xué)的作用逐漸老化；在制造中和施工中存在的微小缺陷，也會(huì)隨著運(yùn)行時(shí)間逐漸發(fā)展和惡化。由于大量電纜處于電纜溝、甚至是直埋于地下，一旦出現(xiàn)問題查找和處理就會(huì)相當(dāng)困難，電纜運(yùn)維工作的重要性日漸凸顯，工作任務(wù)愈加繁重。采用傳統(tǒng)的巡線方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低下，且僅能發(fā)現(xiàn)線路管道中存在的一些肉眼可見的安全隱患，而對(duì)判斷電纜的絕緣狀態(tài)則無能為力。
電纜線路中如果存在缺陷，在一定條件下會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象。局部放電檢測(cè)作為一種帶電檢測(cè)手段可檢出此種缺陷，目前在應(yīng)用中已取得一定成果。以絕緣電阻、交直流耐壓為代表的傳統(tǒng)試驗(yàn)手段難以有效發(fā)現(xiàn)高壓電纜絕緣缺陷，國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)也在積極研究更加有效的新技術(shù)、新方法，部分方法已取得成功應(yīng)用案例。但高壓電纜絕緣缺陷的原因多種多樣，僅用一種檢測(cè)方法難以及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)潛在缺陷。隨著高速處理芯片、通訊技術(shù)、傳感器技術(shù)的快速發(fā)展，在線監(jiān)測(cè)和帶電檢測(cè)因具有無需停電、設(shè)備內(nèi)電場(chǎng)分布與運(yùn)行狀態(tài)一致等優(yōu)點(diǎn)，在電氣設(shè)備健康狀況評(píng)估中得到廣泛應(yīng)用。
根據(jù)IEEE《可靠工業(yè)及商用電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)推薦規(guī)程》中的研究統(tǒng)計(jì)，高壓電纜在運(yùn)行中出現(xiàn)的最多問題就是絕緣失效，而造成高壓電纜絕緣劣化甚至失效最主要的原因就是局部放電。目前電力電纜局部放電的檢測(cè)技術(shù)包括脈沖電流法、高頻電流法(HFCT)、超高頻法(UHF)、超聲波法、內(nèi)置電容耦合法等技術(shù)，其中脈沖電流法只能在電纜退出運(yùn)行、停電情況下開展應(yīng)用；超高頻法受到電纜屏蔽層的影響導(dǎo)致信號(hào)極為復(fù)雜，辨識(shí)難度大且不能定量分析局部放電量；超聲波法易受振動(dòng)干擾，靈敏度低，僅能發(fā)現(xiàn)某些類型特別嚴(yán)重的電纜內(nèi)部局部放電；內(nèi)置電容耦合法必須在電纜生產(chǎn)階段將傳感器內(nèi)置在電纜屏蔽層以內(nèi)，因此限制了其應(yīng)用。高頻電流法是應(yīng)用最為廣泛的局部放電檢測(cè)方法之一，IEC60270和GB／T7354標(biāo)準(zhǔn)中也推薦使用高頻電流法進(jìn)行局部放電的檢測(cè)，高頻電流法可對(duì)變壓器、電力電纜、開關(guān)柜等設(shè)備的局部放電進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)信號(hào)進(jìn)行校正后可得局部放電信號(hào)的視在放電量，也能保證現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的靈敏度。該方法便于傳感器的安裝工作、快速安全，適合現(xiàn)場(chǎng)大規(guī)模的局部放電巡檢，同時(shí)將傳感器固定在指定測(cè)量點(diǎn)后還可實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)；測(cè)量局部放電信號(hào)的帶寬較寬，可對(duì)實(shí)測(cè)信號(hào)進(jìn)行時(shí)域及頻域的聯(lián)合分析，因此該方法被普遍認(rèn)為是電力電纜最有前景的局部放電檢測(cè)方法。
通過設(shè)計(jì)基于高頻局部放電檢測(cè)的高壓電纜帶電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)高壓電纜缺陷、判斷類別并進(jìn)行定位，便于發(fā)電企業(yè)準(zhǔn)確掌握高壓電纜健康狀況，并為電纜檢修、運(yùn)行、技術(shù)改造工作提供相應(yīng)的意見和支持，提升設(shè)備可靠性水平，降低非計(jì)劃停運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)和電量損失。同時(shí)也為電力公司、發(fā)電企業(yè)、用電企業(yè)等生產(chǎn)技術(shù)管理和科學(xué)、精準(zhǔn)決策做好技術(shù)數(shù)據(jù)支撐工作，提高企業(yè)設(shè)備管理效率、及時(shí)性和有效性。
許昌智能基于人工智能診斷分析和行波雙端定位兩大高新科技，針對(duì)高壓電纜結(jié)構(gòu)、故障特點(diǎn)以及工作環(huán)境，設(shè)計(jì)研發(fā)了PMF680人工智能電纜故障定位診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于10kV~220kV電壓等級(jí)電纜線路，通過在電纜線路兩端分別安裝分布式電纜故障監(jiān)測(cè)裝置，對(duì)于電纜線路異常狀態(tài)引起的放電信號(hào)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、預(yù)警分析和故障定位。該系統(tǒng)的應(yīng)用可以快速（5分鐘）定位故障，無需其他設(shè)備和人力進(jìn)行廣泛巡線值守，采集故障初始暫態(tài)工頻和行波，便于故障類型分析。系統(tǒng)自建案例庫可以對(duì)故障類型進(jìn)行分析診斷，變被動(dòng)搶修為主動(dòng)預(yù)防。
PMF680人工智能分布式電纜故障診斷系統(tǒng)包括：電纜監(jiān)測(cè)裝置、診斷系統(tǒng)及其客戶端。通過高速FPGA采集電纜故障行波信號(hào)、故障工頻信號(hào)，實(shí)時(shí)將故障信息上傳至診斷系統(tǒng)，通過人工智能深度學(xué)習(xí)算法診斷并輸出故障診斷結(jié)果，診斷結(jié)果以告警短信方式推送運(yùn)維人員，可以通過Web客戶端實(shí)時(shí)查看相關(guān)信息。
系統(tǒng)組成如下圖1所示：
現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用如下圖2所示：
(本文為內(nèi)部信息公示，請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載)