電力行業(yè)設(shè)備故障診斷案例分析在電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行中，設(shè)備的健康狀態(tài)至關(guān)重要。故障診斷技術(shù)作為保障設(shè)備安全、預(yù)防事故發(fā)生、延長設(shè)備壽命的關(guān)鍵手段，其應(yīng)用與深化一直是行業(yè)內(nèi)的重點課題。本文結(jié)合多個實際案例，從故障現(xiàn)象、診斷過程、原因分析及處理措施等方面進行深入剖析，旨在為一線技術(shù)人員提供借鑒與參考，共同提升電力設(shè)備故障診斷的準(zhǔn)確性與高效性。一、故障診斷技術(shù)概述電力設(shè)備故障診斷是一門融合了多學(xué)科知識的技術(shù)，它通過對設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集與分析，識別設(shè)備潛在的或已發(fā)生的故障，并判斷故障的性質(zhì)、部位和嚴(yán)重程度。當(dāng)前主流的診斷技術(shù)主要包括：基于傳感器的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)（如振動、溫度、局部放電在線監(jiān)測）、油色譜分析技術(shù)、紅外熱像檢測技術(shù)、超聲波檢測技術(shù)、以及基于人工智能和大數(shù)據(jù)的智能診斷系統(tǒng)等。這些技術(shù)的綜合應(yīng)用，為設(shè)備故障的早期預(yù)警和精準(zhǔn)定位提供了有力支持。二、典型設(shè)備故障診斷案例分析（一）變壓器鐵芯多點接地故障診斷與處理1.故障現(xiàn)象某220kV變電站主變壓器在例行預(yù)防性試驗中，發(fā)現(xiàn)其鐵芯接地電流持續(xù)偏高，由以往的幾毫安升至近百毫安，且伴隨有輕微的異常聲響。運行中油溫較同負(fù)荷下歷史數(shù)據(jù)略有上升。2.診斷過程與分析技術(shù)人員首先對變壓器進行了外觀檢查，未發(fā)現(xiàn)明顯異常。隨后，采用了以下診斷手段：*鐵芯接地電流監(jiān)測：持續(xù)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)接地電流不穩(wěn)定，且隨負(fù)荷變化有小幅波動。*油色譜分析：對變壓器油樣進行色譜分析，發(fā)現(xiàn)總烴含量略有增加，但尚未達(dá)到注意值，乙炔未檢出，初步判斷內(nèi)部存在輕微過熱，但并非嚴(yán)重放電故障。*紅外熱像檢測：對變壓器本體及附件進行紅外掃描，鐵芯接地引出線接頭處溫度略高于其他部位，但未發(fā)現(xiàn)明顯熱點。*吊罩檢查：綜合判斷后，決定進行吊罩檢查。吊罩后發(fā)現(xiàn)，鐵芯下夾件與鐵軛間的一塊絕緣紙板因長期運行受潮、老化，部分區(qū)域破損，導(dǎo)致鐵芯與夾件之間形成了多點接地通路。3.故障原因該變壓器投運年限較長，運行環(huán)境濕度較大，導(dǎo)致鐵芯底部絕緣紙板受潮老化，絕緣性能下降。在電磁力和機械應(yīng)力的長期作用下，絕緣紙板局部破損，使得鐵芯硅鋼片與金屬夾件之間出現(xiàn)多點接地，形成環(huán)流，引起局部過熱，導(dǎo)致接地電流增大和油溫上升。4.處理措施與經(jīng)驗總結(jié)*處理措施：清理破損的絕緣紙板，更換新的高質(zhì)量絕緣件，確保鐵芯與夾件之間的絕緣距離和絕緣強度。對鐵芯進行徹底干燥處理后，重新組裝并進行相關(guān)試驗，鐵芯接地電流恢復(fù)至正常水平（小于10mA）。*經(jīng)驗總結(jié)：*鐵芯接地電流是反映變壓器鐵芯狀態(tài)的重要指標(biāo)，應(yīng)加強日常監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)異常升高需及時分析處理。*油色譜分析對于判斷內(nèi)部故障類型具有重要參考價值，但其數(shù)據(jù)變化有時具有滯后性，需結(jié)合其他手段綜合判斷。*對于運行年限較長的設(shè)備，應(yīng)重點關(guān)注其絕緣件的老化情況，必要時進行針對性的檢查和維護。（二）高壓斷路器機械特性故障診斷與分析1.故障現(xiàn)象某110kV變電站的110kVSF6斷路器，在進行遙控分閘操作時，出現(xiàn)分閘時間顯著延長，且有“拒分”現(xiàn)象發(fā)生，后臺監(jiān)控系統(tǒng)顯示操作超時?，F(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，斷路器本體機械傳動部分有異響。2.診斷過程與分析*機械特性測試：使用斷路器機械特性測試儀進行測試，發(fā)現(xiàn)分閘速度明顯偏低，分閘時間超過標(biāo)準(zhǔn)值近50%，合分閘線圈電流波形異常。*外觀及解體檢查：對斷路器進行外觀檢查，發(fā)現(xiàn)操作機構(gòu)箱內(nèi)有少量油污。解體操作機構(gòu)后發(fā)現(xiàn)，液壓操動機構(gòu)的主活塞桿密封件老化破損，導(dǎo)致液壓油泄漏，液壓系統(tǒng)壓力建立不足；同時，傳動連桿的某個軸銷因潤滑不良，出現(xiàn)卡澀和輕微銹蝕。*輔助回路檢查：檢查分合閘線圈及輔助開關(guān)，未發(fā)現(xiàn)明顯異常。3.故障原因斷路器操動機構(gòu)密封件長期運行后老化失效，導(dǎo)致液壓油泄漏，系統(tǒng)壓力下降，無法提供足夠的操作動力，是分閘速度慢、時間長的主要原因。傳動部件潤滑不良導(dǎo)致的卡澀進一步加劇了機械操作的障礙，最終引發(fā)拒分故障。4.處理措施與經(jīng)驗總結(jié)*處理措施：更換老化的密封件，對液壓系統(tǒng)進行徹底清洗并重新注油、排氣，恢復(fù)系統(tǒng)壓力。對所有傳動部件進行清潔、除銹，并添加專用潤滑脂。重新進行機械特性調(diào)試，各項參數(shù)均恢復(fù)正常。*經(jīng)驗總結(jié)：*斷路器的機械特性是其可靠運行的關(guān)鍵，應(yīng)定期進行測試，特別是操作次數(shù)較多或運行年限較長的設(shè)備。*液壓操動機構(gòu)的密封性能和油質(zhì)管理至關(guān)重要，定期檢查油位、油色，及時發(fā)現(xiàn)滲漏油現(xiàn)象。*加強對操動機構(gòu)傳動部分的維護保養(yǎng)，定期潤滑，防止卡澀和銹蝕。（三）電纜中間接頭局部放電故障診斷1.故障現(xiàn)象某20kV配電線路在運行中，后臺電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)報警，顯示某段電纜A相中間接頭處局部放電量持續(xù)超標(biāo)，且有上升趨勢。2.診斷過程與分析*在線監(jiān)測數(shù)據(jù)復(fù)核：調(diào)取該中間接頭的歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)，確認(rèn)局部放電信號特征明顯，放電量從初始的幾十pC升至數(shù)百pC。*超聲波檢測：技術(shù)人員攜帶超聲波檢測儀到現(xiàn)場，在該中間接頭位置檢測到明顯的異常放電聲，聲音特征與典型的內(nèi)部局部放電相符。*紅外熱像檢測：對中間接頭進行紅外測溫，初期溫度與環(huán)境溫差不明顯，但隨著放電量增大，接頭處溫度有輕微升高跡象。*停電檢查：為避免故障擴大，安排停電檢查。剝開中間接頭外護套后發(fā)現(xiàn)，內(nèi)部絕緣層有明顯的樹枝狀放電痕跡，部分區(qū)域已碳化。3.故障原因該中間接頭在施工制作過程中，可能由于工藝不規(guī)范，導(dǎo)致半導(dǎo)電阻水層處理不當(dāng)，存在尖端或氣隙。長期運行后，在電場作用下，氣隙或尖端處發(fā)生局部放電，逐步侵蝕絕緣，最終導(dǎo)致絕緣性能下降，放電量增大。4.處理措施與經(jīng)驗總結(jié)*處理措施：立即更換該中間接頭，嚴(yán)格按照工藝標(biāo)準(zhǔn)重新制作，確保各環(huán)節(jié)處理到位。更換后進行局部放電測試和耐壓試驗，均合格。*經(jīng)驗總結(jié)：*電纜中間接頭是電纜線路的薄弱環(huán)節(jié)，其制作工藝直接影響運行可靠性。在線監(jiān)測系統(tǒng)能有效捕捉早期局部放電信號。*超聲波檢測和紅外熱像技術(shù)是現(xiàn)場查找局部放電故障點的有效輔助手段，多種技術(shù)結(jié)合可提高診斷準(zhǔn)確性。*加強對電纜接頭制作工藝的質(zhì)量管控和驗收，嚴(yán)格執(zhí)行施工規(guī)范。三、故障診斷工作的挑戰(zhàn)與展望盡管電力設(shè)備故障診斷技術(shù)取得了長足進步，但在實際應(yīng)用中仍面臨諸多挑戰(zhàn)：如早期微弱故障信號的提取與識別、復(fù)雜故障模式的準(zhǔn)確診斷、海量監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效分析與價值挖掘、以及不同設(shè)備間診斷標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一與優(yōu)化等。展望未來，隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、數(shù)字孿生等技術(shù)的深度融合，電力設(shè)備故障診斷將朝著更智能化、精準(zhǔn)化、預(yù)測化的方向發(fā)展。例如，基于深度學(xué)習(xí)的故障模式識別算法能夠自動識別復(fù)雜的故障特征；結(jié)合設(shè)備全生命周期數(shù)據(jù)的健康狀態(tài)評估與壽命預(yù)測模型，能夠為設(shè)備的狀態(tài)檢修提供更科學(xué)的決策支持；數(shù)字孿生技術(shù)則可以實現(xiàn)設(shè)備運行狀態(tài)的實時模擬與故障推演，極大提升故障診斷的效率和準(zhǔn)確性。四、結(jié)論電力設(shè)備故障診斷是保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的基石。通過對典型故障案例的深入分析，我們不僅能夠總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，更能深化對故障機理和診斷技術(shù)的