電力系統(tǒng)故障診斷及維修案例集前言電力系統(tǒng)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基石，其安全穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到社會(huì)生產(chǎn)與人民生活的方方面面。在復(fù)雜的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與日益增長(zhǎng)的負(fù)荷需求下，各類故障的發(fā)生難以完全避免。準(zhǔn)確、快速的故障診斷與高效的維修處理，是降低事故損失、保障供電可靠性的核心環(huán)節(jié)。本案例集旨在通過對(duì)若干典型電力系統(tǒng)故障案例的深度剖析，從故障現(xiàn)象、診斷思路、處理過程到經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，為從事電力系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)及管理的同仁提供一份具有實(shí)踐參考價(jià)值的技術(shù)資料。案例選取力求覆蓋不同電壓等級(jí)、不同設(shè)備類型及不同故障原因，希望能拋磚引玉，共同提升行業(yè)整體的故障處置能力與水平。第一章輸電線路故障診斷與維修輸電線路作為電力輸送的“血管”，分布廣泛，所處環(huán)境復(fù)雜，易受自然條件與外力破壞影響，是故障的高發(fā)區(qū)域。案例一：220kV線路單相接地故障診斷與處理1.故障現(xiàn)象與初步判斷某變電站220kV甲線斷路器在正常運(yùn)行中突然跳閘，重合閘動(dòng)作但未成功。監(jiān)控系統(tǒng)顯示該線路A相接地故障，故障電流XXA，零序電壓XXV。保護(hù)裝置動(dòng)作信息為“距離I段保護(hù)動(dòng)作”。2.故障診斷詳細(xì)過程（1）信息收集與分析：調(diào)取故障錄波器數(shù)據(jù)，顯示故障時(shí)刻A相電壓驟降，電流突增，零序分量明顯。結(jié)合保護(hù)動(dòng)作范圍（距離I段通常保護(hù)線路全長(zhǎng)的80%-85%），初步判斷故障點(diǎn)可能位于線路中前段。（2）外部環(huán)境排查：運(yùn)維人員趕赴現(xiàn)場(chǎng)，結(jié)合當(dāng)時(shí)天氣情況（故障前當(dāng)?shù)赜欣子昊顒?dòng)），重點(diǎn)巡查線路走廊內(nèi)有無明顯雷擊痕跡、樹木傾倒、異物搭接等情況。（3）儀器檢測(cè)與定位：利用故障測(cè)距裝置，初步定位故障點(diǎn)大致范圍。隨后，運(yùn)維人員攜帶紅外熱像儀、望遠(yuǎn)鏡等工具，沿線路逐基桿塔細(xì)致檢查。在距變電站約XX公里處的#XX桿塔發(fā)現(xiàn)，A相絕緣子串中一片瓷絕緣子存在明顯的雷擊擊穿痕跡，傘裙破損，并有放電灼傷點(diǎn)。3.維修處理與結(jié)果驗(yàn)證（1）安全措施：立即將該線路轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài)，做好驗(yàn)電、掛接地線等安全措施。（2）故障元件更換：更換受損的A相絕緣子。更換前對(duì)新絕緣子進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試，確保合格。（3）恢復(fù)送電與監(jiān)測(cè)：完成更換后，拆除安全措施，將線路恢復(fù)運(yùn)行。送電后，通過監(jiān)控系統(tǒng)密切監(jiān)測(cè)線路三相電流、電壓平衡度及功率因數(shù)，均恢復(fù)正常。連續(xù)觀察24小時(shí)，未再發(fā)生異常。4.案例總結(jié)與經(jīng)驗(yàn)分享（1）故障特點(diǎn)：雷雨天氣是輸電線路單相接地故障的重要誘因，絕緣子是薄弱環(huán)節(jié)。（2）診斷要點(diǎn)：保護(hù)動(dòng)作信息、故障錄波數(shù)據(jù)與故障測(cè)距是縮小排查范圍的關(guān)鍵?，F(xiàn)場(chǎng)巡查需結(jié)合天氣情況和故障特征，有的放矢。（3）預(yù)防措施：定期對(duì)絕緣子進(jìn)行清掃和絕緣性能檢測(cè)，對(duì)雷暴高發(fā)區(qū)線路可考慮加裝線路避雷器或更換為耐雷性能更優(yōu)的復(fù)合絕緣子。案例二：110kV線路斷線故障的應(yīng)急處理1.故障現(xiàn)象與初步判斷某110kV乙線發(fā)生永久性故障，斷路器跳閘后重合閘未動(dòng)作。監(jiān)控系統(tǒng)顯示三相電流均出現(xiàn)異常，故障錄波顯示有較大的短路電流，隨后電流中斷?，F(xiàn)場(chǎng)匯報(bào)線路經(jīng)過山區(qū)，近期有臺(tái)風(fēng)過境。2.故障診斷詳細(xì)過程（1）初步分析：重合閘未動(dòng)作且電流中斷，結(jié)合臺(tái)風(fēng)天氣，高度懷疑線路發(fā)生斷線或倒桿等嚴(yán)重故障。（2）空中巡查：考慮到山區(qū)地形復(fù)雜，常規(guī)地面巡查效率低，調(diào)度協(xié)調(diào)了直升機(jī)（或無人機(jī)）進(jìn)行空中巡查。很快發(fā)現(xiàn)線路中段一基耐張桿塔因基礎(chǔ)被洪水沖刷掏空而傾倒，導(dǎo)致導(dǎo)線斷線落地。（3）地面確認(rèn)：地面人員根據(jù)空中指引，迅速到達(dá)故障點(diǎn)，確認(rèn)桿塔傾倒、導(dǎo)線斷裂情況，并檢查有無人員傷亡及周邊設(shè)施損壞。3.維修處理與結(jié)果驗(yàn)證（1）緊急隔離與安全警戒：對(duì)故障點(diǎn)周圍區(qū)域進(jìn)行安全隔離，防止無關(guān)人員進(jìn)入。匯報(bào)調(diào)度，申請(qǐng)將故障線路徹底停運(yùn)。（2）制定搶修方案：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，制定搶修方案：首先清理倒塌桿塔殘骸，重新組立新桿塔（或臨時(shí)桿塔），更換受損導(dǎo)線及金具，重新緊線并調(diào)整弧垂。（3）多部門協(xié)同搶修：協(xié)調(diào)物資供應(yīng)、施工隊(duì)伍等力量，晝夜奮戰(zhàn)。搶修過程中嚴(yán)格遵守安全規(guī)程，確保施工安全。（4）搶修完成與送電：經(jīng)過數(shù)日搶修，線路恢復(fù)原狀。經(jīng)絕緣測(cè)試、相序核對(duì)無誤后，逐級(jí)送電成功，負(fù)荷恢復(fù)正常。4.案例總結(jié)與經(jīng)驗(yàn)分享（1）故障特點(diǎn)：惡劣天氣（如臺(tái)風(fēng)、洪水）易引發(fā)倒桿斷線等嚴(yán)重故障，對(duì)線路結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)穩(wěn)定性要求高。（2）應(yīng)急響應(yīng)：建立高效的應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，利用先進(jìn)巡查手段（如無人機(jī)、直升機(jī)）能顯著提高故障定位效率。（3）預(yù)防措施：加強(qiáng)線路桿塔基礎(chǔ)的巡視與加固，特別是在地質(zhì)條件較差、易受洪水沖刷的區(qū)域。定期對(duì)桿塔、拉線、基礎(chǔ)進(jìn)行全面檢查和維護(hù)。第二章變壓器故障診斷與維修電力變壓器是變電站的核心設(shè)備，其故障往往會(huì)造成大面積停電，后果嚴(yán)重。準(zhǔn)確判斷變壓器故障類型并及時(shí)處理，對(duì)保障電網(wǎng)安全至關(guān)重要。案例三：110kV主變瓦斯保護(hù)動(dòng)作故障診斷1.故障現(xiàn)象與初步判斷某變電站110kV#1主變?cè)谶\(yùn)行中，重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，跳開主變各側(cè)斷路器。同時(shí)，主變本體瓦斯繼電器內(nèi)有氣體積聚?，F(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，主變油溫較正常時(shí)略有升高，油位基本正常，無明顯滲漏油現(xiàn)象。2.故障診斷詳細(xì)過程（1）氣體性質(zhì)初步判斷：取瓦斯繼電器內(nèi)氣體進(jìn)行點(diǎn)燃試驗(yàn)，氣體不可燃，顏色為無色無味。初步判斷可能為空氣進(jìn)入或油中析出氣體，但需進(jìn)一步分析。（2）油色譜分析：立即抽取主變本體油樣送化驗(yàn)室進(jìn)行油色譜分析。分析結(jié)果顯示，油中總烴含量、乙炔含量均遠(yuǎn)超出注意值，且氫氣含量異常升高。這表明變壓器內(nèi)部存在嚴(yán)重的放電性故障。（3）電氣試驗(yàn)檢查：對(duì)主變進(jìn)行絕緣電阻、吸收比、極化指數(shù)測(cè)試，結(jié)果顯示絕緣電阻值較歷史數(shù)據(jù)明顯降低。直流電阻測(cè)試發(fā)現(xiàn)低壓側(cè)三相直流電阻不平衡度超標(biāo)。（4）吊罩（或人孔）檢查：綜合各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果，決定對(duì)主變進(jìn)行吊罩（或打開人孔）檢查。內(nèi)部檢查發(fā)現(xiàn)，低壓側(cè)繞組一處匝間絕緣破損，并有明顯的電弧灼傷痕跡，導(dǎo)致匝間短路。3.維修處理與結(jié)果驗(yàn)證（1）制定維修方案：根據(jù)故障點(diǎn)位置和損壞程度，決定對(duì)低壓側(cè)繞組進(jìn)行返廠大修處理。（2）吊芯與繞組更換/修復(fù)：聯(lián)系變壓器廠家，將主變器身運(yùn)返工廠。在工廠內(nèi)，拆除受損繞組，重新繞制并進(jìn)行絕緣處理，更換相關(guān)絕緣件。（3）出廠試驗(yàn)與回裝：大修完成后，嚴(yán)格按照規(guī)程進(jìn)行各項(xiàng)出廠試驗(yàn)，包括變比、直流電阻、絕緣電阻、介損、局部放電、溫升等試驗(yàn)，確保各項(xiàng)參數(shù)合格。運(yùn)回變電站后重新吊裝、注油、真空處理。（4）投運(yùn)前試驗(yàn)與試運(yùn)行：回裝完畢后，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)。合格后，空載試運(yùn)行24小時(shí)，無異常后帶負(fù)荷運(yùn)行，并加強(qiáng)油色譜跟蹤監(jiān)測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)恢復(fù)正常。4.案例總結(jié)與經(jīng)驗(yàn)分享（1）故障特點(diǎn)：瓦斯保護(hù)是變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)，其動(dòng)作應(yīng)高度重視。油色譜分析是判斷變壓器內(nèi)部潛伏性故障的有效手段。（2）診斷要點(diǎn)：結(jié)合瓦斯氣體顏色、可燃性及油色譜分析數(shù)據(jù)，可初步判斷故障性質(zhì)和部位。電氣試驗(yàn)和吊罩檢查是確診的關(guān)鍵。（3）預(yù)防措施：加強(qiáng)變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)或定期離線檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛伏性故障。嚴(yán)格控制變壓器的溫升和負(fù)荷，避免過負(fù)荷運(yùn)行。加強(qiáng)對(duì)變壓器冷卻系統(tǒng)的維護(hù)，確保其正常運(yùn)行。案例四：35kV配電變壓器低壓側(cè)出線套管閃絡(luò)故障1.故障現(xiàn)象與初步判斷某35kV變電站10kV出線開關(guān)跳閘，過流保護(hù)動(dòng)作。檢查發(fā)現(xiàn)該開關(guān)所帶的#2配電變壓器（35kV/10kV）本體有異響，低壓側(cè)A相套管表面有明顯的放電痕跡和焦糊味，套管裙邊有破損。2.故障診斷詳細(xì)過程（1）外觀檢查：重點(diǎn)檢查變壓器低壓側(cè)套管，發(fā)現(xiàn)A相套管表面污穢嚴(yán)重，并有明顯的電弧灼傷痕跡，套管頂部密封膠老化開裂，可能導(dǎo)致進(jìn)水受潮。（2）絕緣測(cè)試：對(duì)變壓器進(jìn)行停電檢查，測(cè)量低壓側(cè)A相對(duì)地及相間絕緣電阻，發(fā)現(xiàn)A相對(duì)地絕緣電阻幾乎為零，確認(rèn)A相套管絕緣擊穿。（3）原因分析：該變壓器地處工業(yè)區(qū)，環(huán)境污染較嚴(yán)重，近期又多霧潮濕。套管表面積污在潮濕條件下導(dǎo)電性能增強(qiáng)，導(dǎo)致沿面閃絡(luò)，最終發(fā)展為絕緣擊穿。同時(shí)，套管密封不良加速了內(nèi)部受潮。3.維修處理與結(jié)果驗(yàn)證（1）停電隔離：將#2主變停運(yùn)，拉開兩側(cè)隔離開關(guān)，做好安全措施。（2）套管更換：拆除損壞的低壓側(cè)A相套管，更換為同型號(hào)、同規(guī)格的新套管。更換前檢查新套管的外觀及試驗(yàn)報(bào)告。安裝時(shí)注意密封膠墊的完好，確保密封良好。（3）整體清掃與試驗(yàn)：對(duì)變壓器本體及其他套管進(jìn)行清掃。更換套管后，測(cè)量變壓器高低壓側(cè)絕緣電阻、直流電阻，均合格。（4）送電試運(yùn)行：將變壓器重新投入運(yùn)行，密切監(jiān)測(cè)其運(yùn)行聲音、溫度及各電氣參數(shù)，一切正常。4.案例總結(jié)與經(jīng)驗(yàn)分享（1）故障特點(diǎn)：配電變壓器套管閃絡(luò)多發(fā)生在污穢嚴(yán)重、潮濕或多霧地區(qū)，尤其在惡劣天氣條件下易發(fā)。（2）診斷要點(diǎn)：直觀的放電痕跡和絕緣電阻測(cè)試結(jié)果是快速判斷套管故障的有效方法。（3）預(yù)防措施：定期對(duì)變壓器套管進(jìn)行清掃和絕緣電阻測(cè)試。對(duì)污穢嚴(yán)重地區(qū)的變壓器，應(yīng)適當(dāng)縮短清掃周期，或采用防污型套管。檢查套管密封情況，及時(shí)處理滲漏油和密封老化問題。第三章斷路器故障診斷與維修斷路器作為電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護(hù)設(shè)備，其拒動(dòng)、誤動(dòng)或絕緣失效等故障，可能導(dǎo)致事故擴(kuò)大，造成嚴(yán)重后果。案例五：10kV真空斷路器拒分故障1.故障現(xiàn)象與初步判斷某10kV配電室在進(jìn)行倒閘操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)#5出線真空斷路器遙控和就地手動(dòng)操作均無法分閘。后臺(tái)監(jiān)控顯示分閘指令已發(fā)出，但斷路器位置信號(hào)未變位，電流未切斷。2.故障診斷詳細(xì)過程（1）控制回路檢查：首先檢查控制電源是否正常，熔斷器是否完好。測(cè)量分閘線圈兩端電壓，在操作時(shí)無電壓，說明控制回路存在斷線或接觸不良。（2）分閘回路排查：逐級(jí)檢查分閘回路接線端子、輔助開關(guān)觸點(diǎn)、分閘按鈕、跳閘壓板等。發(fā)現(xiàn)該斷路器的輔助開關(guān)分閘觸點(diǎn)因長(zhǎng)期運(yùn)行，氧化嚴(yán)重，導(dǎo)致接觸不良，分閘回路不通。（3）機(jī)械部分檢查：在排除控制回路故障后，為確保安全，對(duì)斷路器機(jī)械部分也進(jìn)行了檢查。手動(dòng)操作分閘脫扣機(jī)構(gòu)，斷路器能正常分閘，說明機(jī)械部分無卡澀等問題。3.維修處理與結(jié)果驗(yàn)證（1）輔助開關(guān)處理：斷開斷路器控制電源，拆下輔助開關(guān)，用細(xì)砂紙打磨觸點(diǎn)表面氧化層，使其露出金屬光澤。重新安裝輔助開關(guān)，確保觸點(diǎn)接觸緊密，動(dòng)作靈活。（2）回路測(cè)試：恢復(fù)控制電源，進(jìn)行分合閘操作試驗(yàn)。遙控和就地操作均能順利分合閘，分閘線圈兩端電壓在操作時(shí)正常。（3）整體檢查：對(duì)斷路器其他輔助回路、機(jī)構(gòu)箱內(nèi)清潔度、各連接螺栓緊固情況進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)其他異常。4.案例總結(jié)與經(jīng)驗(yàn)分享（1）故障特點(diǎn)：斷路器拒分故障多發(fā)生在控制回路或操動(dòng)機(jī)構(gòu)。輔助開關(guān)觸點(diǎn)氧化、接觸不良是常見的控制回路故障原因。（2）診斷要點(diǎn)：遵循“先電氣后機(jī)械，先回路后元件”的原則。利用萬用表等工具測(cè)量電壓、電阻，快速定位故障點(diǎn)。（3）預(yù)防措施：定期對(duì)斷路器控制回路進(jìn)行檢查和清掃，對(duì)輔助開關(guān)、端子排等關(guān)鍵部位進(jìn)行維護(hù)。在例行預(yù)防性試驗(yàn)中，應(yīng)進(jìn)行分合閘操作試驗(yàn)，確保動(dòng)作可靠。案例六：220kVSF6斷路器氣體泄漏故障1.故障現(xiàn)象與初步判斷某220kV變電站監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出#3斷路器SF6氣體壓力低告警信號(hào)。運(yùn)行人員現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)該斷路器密度繼電器指示已降至告警值，但尚未達(dá)到閉鎖值。2.故障診斷詳細(xì)過程（1）泄漏檢測(cè)：首先檢查斷路器本體及各連接管道、閥門有無明顯的泄漏點(diǎn)。使用SF6氣體檢漏儀對(duì)斷路器各密封面（如瓷套與金屬法蘭連接處、操作機(jī)構(gòu)與本體連接部、氣體閥門接口等）進(jìn)行細(xì)致檢測(cè)。（2）定位泄漏點(diǎn)：在斷路器滅弧室與均壓環(huán)連接處發(fā)現(xiàn)明顯的泄漏信號(hào)，泄漏率超標(biāo)。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)該部位密封圈老化龜裂，失去彈性。（3）原因分析：該斷路器已運(yùn)行多年，密封圈長(zhǎng)期在SF6氣體和一定溫度下運(yùn)行，逐漸老化，導(dǎo)致密封性能下降，氣體緩慢泄漏。3.維修處理與結(jié)果驗(yàn)證（1）制定處理方案：考慮到氣體壓力尚未閉鎖，為減少停電時(shí)間，決定采用帶壓補(bǔ)氣后，申請(qǐng)停電處理的方案。首先聯(lián)系專業(yè)人員對(duì)斷路器進(jìn)行SF6氣體補(bǔ)氣，將壓力恢復(fù)至正常值，確保短期內(nèi)安全運(yùn)行。（2）停電更換密封圈：盡快安排停電計(jì)劃。斷路器停運(yùn)并做好安全措施后，回收SF6氣體（進(jìn)行環(huán)保處理），拆除均壓環(huán)及相關(guān)連接件，取出老化的密封圈，更換為同型號(hào)、同規(guī)格的新密封圈，并涂抹專用密封脂。（3）抽真空與充氣：更換密封圈后，對(duì)斷路器滅弧室進(jìn)行抽真空處理，達(dá)到規(guī)定的真空度并保持一段時(shí)間。然后充入合格的SF6氣體至額定壓力。（4）泄漏率檢測(cè)與試運(yùn)行：靜置一段時(shí)間后，再次使用檢漏儀檢測(cè)各密封面，確認(rèn)無泄漏。進(jìn)行分合閘操作試驗(yàn)正常后，將斷路器投入運(yùn)行，并加強(qiáng)對(duì)SF6氣體壓力的監(jiān)測(cè)，壓力穩(wěn)定無下降。4.案例總結(jié)與經(jīng)驗(yàn)分享（1）故障特點(diǎn)：SF6氣體泄漏是SF6斷路器常見故障，密度繼電器能有效監(jiān)測(cè)氣體壓力變化。輕微泄漏可通過補(bǔ)氣維持，嚴(yán)重泄漏將導(dǎo)致斷路器閉鎖。（2）診斷要點(diǎn)：SF6氣體檢漏儀是定位泄漏點(diǎn)的關(guān)鍵工具。密封圈老化、連接螺栓松動(dòng)、焊接缺陷等是常見泄漏原因。（3）預(yù)防措施：定期監(jiān)測(cè)SF6氣體壓力和泄漏率，按照設(shè)備廠家要求定期更換密封件。加強(qiáng)對(duì)斷路器的巡視檢查，特別是在高溫或低溫季節(jié)，氣體壓力變化可能更為明顯。第四章繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置故障診斷與維修繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置是電力系統(tǒng)的“神經(jīng)中樞”，其正確動(dòng)作是切除故障、防止事故擴(kuò)大的關(guān)鍵。一旦發(fā)生故障，可能導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng)或誤動(dòng)，后果嚴(yán)重。案例七：110kV線路保護(hù)裝置誤動(dòng)故障1.故障現(xiàn)象與初步判斷某110kV丙線在正常運(yùn)行中，線路保護(hù)裝置（距離保護(hù)、零序保護(hù)）突然動(dòng)作，跳開線路兩側(cè)斷路器。但故障錄波顯示，故障時(shí)刻線路電流、電壓均無明顯異常，無故障特征。2.故障診斷詳細(xì)過程（1）保護(hù)動(dòng)作信息分析：調(diào)取保護(hù)裝置動(dòng)作報(bào)告，顯示“距離I段動(dòng)作”、“零序I段動(dòng)作”。但對(duì)保護(hù)裝置采樣值進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)故障時(shí)刻的電壓、電流采樣值均在正常范圍內(nèi)，無故障分量。（2）裝置及回路檢查：檢查保護(hù)裝置電源是否穩(wěn)定，接地是否良好。對(duì)保護(hù)裝置的電流、電壓輸入回路進(jìn)行檢查，測(cè)量回路絕緣電阻，未發(fā)現(xiàn)短路或接地現(xiàn)象。（3）抗干擾與插件檢查：詢問當(dāng)時(shí)站內(nèi)及附近有無進(jìn)行電焊、高