電力系統(tǒng)故障診斷與修復(fù)指南電力系統(tǒng)作為國民經(jīng)濟與社會運轉(zhuǎn)的基石，其安全穩(wěn)定運行至關(guān)重要。然而，受設(shè)備老化、環(huán)境因素、人為操作、外部干擾等多重因素影響，故障的發(fā)生難以完全避免。迅速、準(zhǔn)確地診斷故障并實施有效的修復(fù)，是保障電力供應(yīng)連續(xù)性、減少經(jīng)濟損失的核心環(huán)節(jié)。本指南旨在結(jié)合實踐經(jīng)驗與專業(yè)知識，為電力系統(tǒng)運維人員提供一套系統(tǒng)、實用的故障診斷與修復(fù)方法論，強調(diào)安全第一、科學(xué)分析、規(guī)范操作的原則。一、安全第一：故障處理的首要原則與前期準(zhǔn)備在任何故障情況下，確保人員安全與設(shè)備不受二次損害是首要前提。在著手診斷與修復(fù)之前，必須嚴(yán)格遵守以下安全準(zhǔn)則：1.嚴(yán)格執(zhí)行安全規(guī)程：所有操作必須符合《電力安全工作規(guī)程》及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。作業(yè)人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，熟悉安全措施，正確使用個人防護裝備（PPE），如絕緣手套、絕緣靴、安全帽、驗電器等。2.執(zhí)行“兩票三制”：嚴(yán)格履行工作票、操作票制度，以及交接班制度、巡回檢查制度、設(shè)備定期試驗輪換制度，確保作業(yè)流程規(guī)范有序。3.現(xiàn)場勘查與風(fēng)險評估：到達故障現(xiàn)場后，首先進行全面的現(xiàn)場勘查，評估潛在風(fēng)險，如觸電、電弧灼傷、設(shè)備倒塌、火災(zāi)等，并設(shè)置安全警示標(biāo)志，必要時進行隔離。4.信息收集與初步判斷：盡可能收集故障發(fā)生時的信息，如保護動作情況、監(jiān)控系統(tǒng)報警信息、天氣狀況、有無人員操作、有無異常聲響或氣味等，為后續(xù)診斷提供初步依據(jù)。5.工具與備件準(zhǔn)備：根據(jù)初步判斷，攜帶合適的檢測工具（萬用表、兆歐表、示波器、紅外熱像儀等）、維修工具及可能的備品備件。二、故障診斷：系統(tǒng)性分析與精準(zhǔn)定位故障診斷是一個基于現(xiàn)象、運用知識、借助工具、邏輯推理的過程。其核心在于快速縮小故障范圍，精準(zhǔn)定位故障點及原因。（一）故障現(xiàn)象的識別與初步判斷故障現(xiàn)象是診斷的起點。運維人員應(yīng)仔細(xì)觀察和記錄所有可感知的現(xiàn)象，包括但不限于：*告警信息：監(jiān)控系統(tǒng)、保護裝置、自動化系統(tǒng)發(fā)出的文字、燈光、聲音告警。*儀表指示：電壓、電流、功率、頻率等電氣量的異常指示（過流、過壓、欠壓、失壓、零序分量出現(xiàn)等）。*設(shè)備狀態(tài)：斷路器、隔離開關(guān)的實際位置與指示位置是否一致，有無噴油、冒煙、異味、異響、變形、燒灼痕跡。*系統(tǒng)表現(xiàn)：局部或大面積停電、設(shè)備無法啟動、電機異常運行、電壓質(zhì)量低劣等。初步判斷時，應(yīng)區(qū)分是系統(tǒng)性故障還是局部性故障，是單一設(shè)備故障還是連鎖反應(yīng)，是電氣故障還是機械故障。（二）故障范圍的界定與信息收集在初步判斷的基礎(chǔ)上，通過以下步驟界定故障范圍：1.保護與自動裝置動作分析：詳細(xì)查閱保護裝置的動作報告、錄波圖，了解動作的保護類型、動作時間、故障相別、故障電流電壓值等。這是判斷故障性質(zhì)和范圍的重要依據(jù)。例如，線路距離保護動作通常指示線路某段故障；變壓器差動保護動作通常指示變壓器內(nèi)部或套管故障。2.遙信遙測信息核對：結(jié)合SCADA系統(tǒng)或調(diào)度自動化系統(tǒng)提供的遙信（開關(guān)位置、保護動作）和遙測（電流、電壓）數(shù)據(jù)，與現(xiàn)場實際情況進行核對，進一步縮小故障范圍。3.逐級排查與分段隔離：對于復(fù)雜系統(tǒng)，可采用分段拉路、逐級送電或停運相關(guān)設(shè)備的方法，結(jié)合儀表測量，逐步縮小故障范圍，直至定位到具體設(shè)備或線路段。此過程需嚴(yán)格遵守安全規(guī)程，防止誤操作。（三）常用診斷方法與技術(shù)手段根據(jù)故障類型和設(shè)備特點，靈活選用以下診斷方法：1.直觀檢查法（望聞問切）：這是最基本也最常用的方法。通過目測（有無破損、變形、燒灼、漏油、異物）、耳聽（有無異音）、鼻聞（有無焦糊味、油味）、手觸（溫度、振動，需確保安全）來發(fā)現(xiàn)明顯故障點。2.儀表測量法：*絕緣電阻測試：使用兆歐表測量設(shè)備（電纜、電機、變壓器繞組）的絕緣電阻，判斷絕緣狀況。*直流電阻測試：測量變壓器、電機繞組、電纜的直流電阻，判斷有無斷線、匝間短路、接觸不良等。*電壓電流測量：使用萬用表、鉗形電流表測量關(guān)鍵點的電壓、電流，判斷是否正常。*介質(zhì)損耗角正切值（tanδ）測試：用于評估絕緣介質(zhì)的損耗情況。3.信號分析法：對保護錄波數(shù)據(jù)、故障錄波器記錄的波形進行分析，可獲取故障時刻的電流、電壓暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)信息，有助于判斷故障類型（短路、接地、斷線）、故障位置、過渡電阻等。4.逐級排除法與對比法：對于難以直接定位的故障，可通過斷開部分回路或設(shè)備，逐一排除非故障部分。將可疑參數(shù)、波形、聲音、溫度等與正常狀態(tài)或同類設(shè)備進行對比，找出差異。5.專業(yè)儀器檢測：*紅外熱像儀：用于檢測設(shè)備（接頭、絕緣子、套管、電纜）的過熱故障。*局部放電檢測儀：用于檢測高壓設(shè)備內(nèi)部的局部放電現(xiàn)象。*SF6氣體檢測儀：用于檢測SF6斷路器氣體泄漏及純度。*色譜分析：用于分析變壓器油中溶解氣體組分和含量，判斷內(nèi)部潛伏性故障。6.邏輯推理與經(jīng)驗判斷：綜合運用電力系統(tǒng)理論知識、設(shè)備原理、運行經(jīng)驗，對收集到的各種信息進行邏輯推理，去偽存真，由表及里，最終確定故障的根本原因和具體位置。避免僅憑單一現(xiàn)象或經(jīng)驗主觀臆斷。（四）數(shù)據(jù)分析與邏輯推理診斷過程中，對收集到的數(shù)據(jù)進行科學(xué)分析至關(guān)重要。應(yīng)重點關(guān)注保護動作的選擇性、速動性、靈敏性是否符合要求，故障參數(shù)是否與理論計算相符。對于復(fù)雜故障，可繪制簡單的系統(tǒng)圖，標(biāo)注故障現(xiàn)象和測試數(shù)據(jù)，運用電路原理進行分析。要特別注意區(qū)分直接原因和間接原因，以及故障的引發(fā)因素和擴大因素。三、故障修復(fù)：規(guī)范操作與質(zhì)量控制故障點和原因明確后，即可制定修復(fù)方案并組織實施。修復(fù)工作同樣需要嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，確保安全和質(zhì)量。（一）制定修復(fù)方案與安全措施根據(jù)故障性質(zhì)、設(shè)備類型、現(xiàn)場條件制定詳細(xì)的修復(fù)方案，明確修復(fù)步驟、所需材料、工具、人員分工及預(yù)計時間。同時，針對修復(fù)過程中的風(fēng)險點，制定專項安全措施，如再次確認(rèn)停電、驗電、掛接地線、設(shè)置圍欄等。（二）典型故障的修復(fù)策略與工藝要點1.線路故障（短路、接地、斷線）：*短路/接地：找到故障點（如雷擊斷線、樹障、鳥害、絕緣子擊穿、桿塔傾倒等），根據(jù)損壞情況進行修補（如更換絕緣子、修補導(dǎo)線、緊固金具）或更換線段。*斷線：若導(dǎo)線斷裂，需進行壓接或插接修復(fù)，確保連接強度和電氣性能。*工藝要點：確保導(dǎo)線連接緊密，絕緣恢復(fù)良好，弧垂符合要求，相序正確。2.變壓器故障：*繞組故障（短路、接地、斷線）：通常需要吊罩（芯）檢修，嚴(yán)重時需返廠大修或更換繞組。*鐵芯故障（多點接地、絕緣損壞）：查找接地點，清除異物，修復(fù)絕緣。*套管故障（破損、漏油、閃絡(luò)）：更換套管，確保密封良好，絕緣合格。*分接開關(guān)故障（接觸不良、卡澀）：清潔、調(diào)整或更換分接開關(guān)。*工藝要點：嚴(yán)格控制器身暴露時間，防止受潮和污染；絕緣處理符合標(biāo)準(zhǔn)；油處理合格；密封面處理確保無滲漏。3.開關(guān)設(shè)備故障（斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)）：*機械故障（拒分拒合、操作機構(gòu)卡澀、儲能故障）：檢查操作機構(gòu)、傳動部分，清潔、潤滑、調(diào)整或更換損壞部件（如彈簧、液壓油、電機、輔助開關(guān)）。*電氣故障（絕緣損壞、滅弧室故障、接觸不良過熱）：更換絕緣件、滅弧室，修磨或更換觸頭。*工藝要點：機械特性參數(shù)（分合閘時間、同期性、彈跳）調(diào)整合格；觸頭壓力和開距符合要求；操作靈活可靠。4.繼電保護及自動化裝置故障：*裝置拒動、誤動：檢查裝置電源、插件、采樣回路、跳閘出口回路、定值設(shè)置、CT/PT回路。更換損壞插件或元器件，重新整定參數(shù)。*通信中斷：檢查通信線路、接口、協(xié)議、設(shè)備配置。*工藝要點：接線牢固正確，絕緣測試合格，整組傳動試驗正常。（三）修復(fù)后的測試與驗證修復(fù)工作完成后，必須進行嚴(yán)格的測試和驗證，確保故障已徹底排除，設(shè)備性能恢復(fù)正常。*外觀檢查：確認(rèn)所有部件安裝正確、牢固，無遺留工具和雜物，標(biāo)識清晰。*絕緣測試：對修復(fù)部分及相關(guān)設(shè)備進行絕緣電阻、吸收比等測試。*電氣性能測試：根據(jù)設(shè)備類型進行相應(yīng)的電氣試驗，如變壓器直流電阻、變比、接線組別測試；斷路器分合閘時間、速度、同期性測試；保護裝置的模擬動作試驗等。*傳動試驗：對相關(guān)的控制回路、保護回路進行聯(lián)動試驗，確保邏輯正確，動作可靠。*空載試運行：在條件允許的情況下，可進行短時空載試運行，觀察設(shè)備有無異常。（四）故障隔離、修復(fù)與系統(tǒng)恢復(fù)的注意事項*故障隔離徹底：確保在修復(fù)過程中，故障設(shè)備與帶電系統(tǒng)可靠隔離。*防止次生故障：修復(fù)操作應(yīng)規(guī)范，避免因操作不當(dāng)引發(fā)新的故障。*系統(tǒng)恢復(fù)有序：按照調(diào)度指令和操作規(guī)程，逐步恢復(fù)設(shè)備運行和系統(tǒng)供電。先送電源側(cè)，后送負(fù)荷側(cè)；先送重要負(fù)荷，后送一般負(fù)荷?；謴?fù)過程中密切監(jiān)視設(shè)備狀態(tài)和系統(tǒng)參數(shù)。*記錄與總結(jié)：詳細(xì)記錄故障現(xiàn)象、診斷過程、修復(fù)措施、測試結(jié)果、參與人員、所用材料等信息，形成完整的故障處理報告，并進行分析總結(jié)，為后續(xù)改進提供依據(jù)。四、故障預(yù)防與日常維護的重要性“預(yù)防為主，防治結(jié)合”是電力系統(tǒng)運維的基本原則。有效的日常維護和狀態(tài)監(jiān)測是減少故障發(fā)生、提高系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵。*定期巡檢與維護：按照預(yù)定周期對設(shè)備進行巡檢，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛伏性缺陷。定期進行清掃、緊固、潤滑、試驗等維護工作。*狀態(tài)監(jiān)測與評估：利用在線監(jiān)測系統(tǒng)、離線檢測手段（如紅外、油色譜、局部放電）對設(shè)備狀態(tài)進行連續(xù)或周期性監(jiān)測，評估設(shè)備健康狀況，實現(xiàn)狀態(tài)檢修。*負(fù)荷管理與優(yōu)化：避免設(shè)備長期過負(fù)荷運行，合理分配負(fù)荷，防止設(shè)備過熱老化。*環(huán)境控制：保持設(shè)備運行環(huán)境的清潔、干燥、通風(fēng)，防止污穢、潮濕、高溫對設(shè)備的影響。*人員培訓(xùn)與技能提升：定期對運維人員進行專業(yè)技能、安全知識培訓(xùn)和應(yīng)急演練，提升故障判斷和處理能力。*技術(shù)改造與升級：對