高压电缆故障预警及定位系统以行波监测筑牢地下电缆供电防线 沃伦森电气（WARENSEN）-被动抢修已成过去！

一、行业背景：地下电缆"被动抢修"模式难以为继

城市电网、工业园区、商业楼宇的地下高压电缆，是现代供电体系的"地下电力动脉"。近年来电力电缆敷设里程持续攀升，电缆逐步进入老化高发期，绝缘破损、护层受潮、外力挖损、接头虚接等隐患层出不穷。传统人工巡检、故障后抢修的老旧运维模式，早已无法适配新型电力系统安全管控要求。杭州沃伦森电气深耕电缆在线监测领域，推出高压电缆故障预警及定位系统，以行波监测、环流检测、多级预警、云端远程管控一体化技术，彻底解决电缆运维四大核心痛点，推动电缆运维从"被动抢修"转向"主动预判、精准消缺"。

二、高压电缆故障预警及定位系统监测原理

主站系统采用基于 B/S 方式的系统管理软件，采用局域网方式与监测装置通讯，可以配置装置的参数设值，并且通过上位机通讯实现远程服务。系统还附带云端访问功能，通过任意一台联网计算机，即可查看电缆在线监测系统运行情况，设备运行情况以及线路告警信息等。主站系统是监控系统的核心，具备数据存储、处理、分析等功能，主站实时接收由各监控终端发送过来的数据，并经过存储、运算，实现电缆线路故障监测。

系统采用全网络化设计，通过对每个装置分配不同的 IP 地址，一个装置可实时在线检测 16 条交联聚乙烯电力电缆。本系统可在设定时间段内，连续检测和记录被测电力电缆发生"可恢复故障"的次数以及瞬时电磁暂态信号的强度和形态，以此作为故障预警、选线、测距的特定判据。

三、沃伦森高压电缆故障预警及定位系统：全流程主动防护解决方案

杭州沃伦森电气推出的电缆故障预警及定位系统，专为 35kV 及以下交联聚乙烯电力电缆定制开发，融合电流/电压行波采集、高频局放监测、接地环流实时采集技术，搭建"感知层—传输层—主站平台—云端移动端"四层完整架构，适配变电站集中监测、分布式箱变光纤组网两大主流部署场景，一套系统覆盖预警、选线、测距、环流监测、无人值守全部需求。

（一）系统整体架构，两种部署灵活适配全场景

1. 变电站主站部署模式：由电流/电压行波传感器、环流传感器、行波处理模块、环流监测模块、智能综合保障模块、后台主站系统组成。

2. 箱变分布式部署模式：采用一体化电流/电压/环流采集单元，利用箱变原有光纤链路回传数据至中心主站后台，无需重新布线施工，降低现场改造工程量；分散园区、户外箱变无需单独搭建通讯线路，适配多网点、远距离配电场景改造。

（二）四级分级预警机制，分层处置隐患，实现故障前置消缺

系统通过算法自动识别放电量、放电频次、环流数值，划分四级预警标准，运维人员可根据预警等级合理安排检修，避免紧急停电，最大化降低供电影响：

· 黄色预警（轻微隐患）：瞬时放电量 3000 微库，电缆出现零星燃弧，仅需常态化跟踪，无需紧急检修；

· 橙色预警（中度缺陷）：每日数十次放电触发，放电量 3000~5000 微库，安排计划性停电检修，避开用电高峰；

· 红色预警（紧急故障）：放电量 5000~8000 微库，24 小时内大概率击穿短路；若施工挖断等外力损伤，系统直接触发红色紧急告警，立即停电抢修；

· 低频环流预警：单芯电缆某相接地环流持续大于 5A，判定护套绝缘破损，及时排查接地回路隐患。

依托高性能 FPGA 处理器，系统采用 100Msps、14Bit 高速采样，电缆产生故障行波信号后，5 秒内即可完成采集、运算、上传，后台实时展示故障波形、精准故障距离，预警准确率、故障选线准确率均≥99%。

（三）核心技术优势，全方位降低运维成本、提升供电可靠性

· 2.125 米超高测距精度，故障点一步锁定

单端测距最大覆盖 20km，故障选线、预警准确率≥99%，测试盲区仅≤10m。故障产生行波信号后，5 秒内上传波形至后台，直接给出精确米数点位，不用全线开挖。

· 24 小时带电在线监测，替代停电预防性试验

整套系统全程带电运行，依靠局放、环流、行波多维度数据评估电缆绝缘健康状态，取消年度全线停电耐压试验，减少计划停电频次，同时避免高压试验损伤电缆绝缘，原本 20 年使用寿命的电缆可延长至 25 年以上，大幅节约电缆更换采购成本。

· 7×24 远程技术支撑，降低现场运维工作量

厂家提供全年无休远程服务，可远程调取故障波形辅助缺陷分析、在线升级系统程序，无需技术人员奔赴现场；历史数据永久存储，自动生成电缆状态评估报告，为电网状态检修验收提供完整数据支撑。

· 系统灵活扩容，适配长期电网升级改造

传感器支持定制开口尺寸，适配各类截面单芯、三芯交联电缆，覆盖直埋、电缆沟、管廊、隧道全部敷设场景。

四、典型落地场景真实价值

场景 1：大型工业园区箱变高压电缆集群

原有痛点：厂区多台箱变分散敷设单芯电缆，护层破损、环流失衡难察觉，定期停电试验影响生产线。

系统落地效果：

· 环流实时在线监测，无需停电即可评估外护套状态，取消季度停电预防性试验；

· 分布式光纤通讯，统一后台管理全厂数十条电缆，集中监控；

· 绝缘分级预警，提前安排生产线间隙检修，零突发停产事故。

场景 2：电缆隧道/管廊综合监测项目

原有痛点：隧道潮湿密闭，人工巡检盲区多，接头局放隐患无法实时监控。

方案优势：全硬件防水宽温设计，卡扣式传感器免破线安装；云端远程访问，不用频繁进入隧道巡检，保障运维人员安全。

落地价值：

· 安全收益：提前消除电缆起火、大面积停电安全隐患，规避人身、设备重大安全事故，降低企业安全考核风险；

· 效率收益：故障排查时长由数小时压缩至半小时内，人工巡检工作量下降 60% 以上，7×24 电子值班减少现场值守人力；

· 经济收益：取消年度停电预防性试验，延长电缆使用寿命，减少道路开挖、停产、停电赔付多重成本；

· 数字化收益：完整电缆全生命周期监测数据，自动生成状态检修台账，满足电网数字化、精益化运维验收标准。

五、技术差异化优势，对比传统单一监测设备

对比维度	沃伦森高压电缆故障预警及定位系统	传统单一功能监测设备 / 传统运维模式
核心功能覆盖	行波测距 + 高频局放监测 + 接地环流监测三合一，一套设备同步监测电缆主绝缘 + 外护套	仅支持单一功能：或仅故障测距、或仅局放监测、或仅护套环流监测，需多套设备组合
故障防控能力	「提前预警 + 事后定位」双能力：捕捉早期微量放电，四级分级预警，击穿前完成消缺，从根源减少停电	仅事后定位：跳闸后才能查找故障点，无前置预警能力，无法避免停电事故
故障定位精度	2.125 米超高测距精度，单端覆盖 20km，5 秒上传故障波形，直接输出精准米数点位	定位精度低，盲区大，需全线排查，开挖范围广，耗时数小时
抗干扰能力	多信号交叉校验 + 多级数字滤波，精准区分设备干扰与真实缺陷，适配变电站、变频器密集厂区复杂电磁环境	无多信号校验机制，误报率高，易受电磁干扰导致频繁无效现场排查
安装改造友好度	开口卡扣式传感器，无需断电、不截断电缆；标准 1U 机架式模块，直接加装原有屏柜，零停电成本，施工周期短	需停电施工、截断电缆，改造一次设备，施工周期长，停电成本高
运维成本	一套替代多套设备，降低采购、施工、运维综合成本；取消年度停电耐压试验，延长电缆寿命 5 年+，运维人力下降 60%	多套设备重复采购，运维成本高；需定期停电试验，电缆易受损，运维人力投入大
监测覆盖范围	单台装置实时监测 16 条电缆，支持变电站集中部署 + 箱变分布式光纤组网，全场景适配	单设备监测线路少，分散场景需多套设备，组网复杂，统一管控难
数字化价值	历史数据永久存储，自动生成电缆状态评估报告，满足电网数字化、精益化运维验收标准	无完整全生命周期数据，无法形成标准化台账，不满足数字化验收要求

六、总结

沃伦森高压电缆故障预警及定位系统，打破传统电缆运维"事后抢修、盲目排查、频繁停电"的固有模式，为变电站、工业园区、医院、数据中心、市政管廊提供一体化智能监测解决方案。从安全层面，提前消除电缆起火、大面积停电安全隐患；从效率层面，压缩故障排查、抢修人力与时间成本；从经济层面，延长电缆使用寿命，减少停电赔付、道路开挖、设备更换多重支出；从数字化层面，完善电缆全生命周期状态数据，满足新型电力系统精益化运维数字化考核要求。

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