電力系統(tǒng)故障診斷與維修實(shí)踐指南電力系統(tǒng)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基石，其穩(wěn)定可靠運(yùn)行直接關(guān)系到社會(huì)生產(chǎn)與日常生活的正常秩序。故障診斷與維修是保障電力系統(tǒng)持續(xù)健康運(yùn)轉(zhuǎn)的核心環(huán)節(jié)，這項(xiàng)工作不僅需要扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，更依賴豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮饕?guī)范。本文旨在從實(shí)踐角度出發(fā)，系統(tǒng)闡述電力系統(tǒng)故障診斷的思路、方法與維修要點(diǎn)，為一線技術(shù)人員提供具有指導(dǎo)性的參考。一、故障診斷與維修的基本原則與準(zhǔn)備在著手進(jìn)行故障診斷與維修之前，必須明確并恪守一些基本原則，同時(shí)做好充分的準(zhǔn)備工作，這是確保工作安全、高效進(jìn)行的前提。（一）核心原則1.安全第一，預(yù)防為主：任何操作都必須將人身安全和設(shè)備安全置于首位。嚴(yán)格遵守安全規(guī)程，落實(shí)各項(xiàng)安全措施，防止觸電、電弧灼傷、設(shè)備損壞等事故發(fā)生。在進(jìn)行帶電作業(yè)或高壓設(shè)備操作時(shí)，必須有完備的監(jiān)護(hù)制度和應(yīng)急措施。2.先主后次，先易后難：在面對(duì)復(fù)雜故障時(shí)，應(yīng)首先排查對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行影響最大、最可能導(dǎo)致當(dāng)前現(xiàn)象的主要原因，以及那些易于檢查和排除的簡(jiǎn)單故障。逐步縮小范圍，避免盲目操作。3.以數(shù)據(jù)為依據(jù)，避免主觀臆斷：診斷過(guò)程中，要充分收集和分析各類數(shù)據(jù)，如保護(hù)動(dòng)作信息、斷路器狀態(tài)、儀表指示、設(shè)備歷史運(yùn)行記錄等。避免僅憑經(jīng)驗(yàn)或直覺(jué)下結(jié)論，確保判斷的準(zhǔn)確性。4.不擴(kuò)大故障范圍：在故障未明確或未采取有效隔離措施前，不得隨意觸動(dòng)或操作其他無(wú)關(guān)設(shè)備，防止故障蔓延。（二）準(zhǔn)備工作1.人員準(zhǔn)備：參與診斷與維修的人員應(yīng)具備相應(yīng)的專業(yè)資質(zhì)和技能，熟悉所涉及設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)和操作方法。明確人員分工，如負(fù)責(zé)人、操作人、監(jiān)護(hù)人等。2.工具與儀表準(zhǔn)備：根據(jù)可能的故障類型，準(zhǔn)備好常用工具（如絕緣扳手、螺絲刀、驗(yàn)電器等）、測(cè)量?jī)x表（如萬(wàn)用表、兆歐表、示波器、繼電保護(hù)測(cè)試儀等）以及必要的備品備件。確保工具儀表完好且在合格有效期內(nèi)。3.技術(shù)資料準(zhǔn)備：備齊與故障設(shè)備相關(guān)的圖紙（一次系統(tǒng)圖、二次回路圖、控制原理圖等）、技術(shù)說(shuō)明書、運(yùn)行規(guī)程、典型故障處理預(yù)案等資料，以便查閱和比對(duì)。4.安全措施準(zhǔn)備：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，準(zhǔn)備好個(gè)人防護(hù)用品（絕緣手套、絕緣靴、安全帽、護(hù)目鏡等）、安全圍欄、警示標(biāo)識(shí)等。辦理必要的工作票、操作票。二、故障診斷的基本流程與方法故障診斷是一個(gè)從現(xiàn)象到本質(zhì)，逐步深入的分析和推理過(guò)程。一套科學(xué)合理的診斷流程和方法，能夠有效提高故障定位的效率和準(zhǔn)確性。（一）故障現(xiàn)象的收集與初步判斷1.信息來(lái)源：*調(diào)度指令與報(bào)警信息：接收調(diào)度部門關(guān)于故障的初步描述，如跳閘線路、保護(hù)動(dòng)作類型、系統(tǒng)潮流變化等。*現(xiàn)場(chǎng)人員匯報(bào)：聽取運(yùn)行值班人員對(duì)故障發(fā)生時(shí)現(xiàn)象的描述，如有無(wú)異響、異味、煙霧、火光，儀表指示如何變化等。*遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)：通過(guò)SCADA、EMS等系統(tǒng)查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史曲線、事件順序記錄（SOE），獲取故障前后的系統(tǒng)狀態(tài)。2.初步判斷：綜合上述信息，對(duì)故障的性質(zhì)（如短路、接地、斷線、設(shè)備內(nèi)部故障等）、大致范圍（如哪個(gè)電壓等級(jí)、哪條線路、哪個(gè)變電站或設(shè)備）做出初步判斷，為后續(xù)檢查指明方向。（二）保護(hù)與自動(dòng)裝置動(dòng)作信息分析現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置是故障檢測(cè)和隔離的第一道防線。其動(dòng)作行為和信息是故障診斷的重要依據(jù)。1.保護(hù)動(dòng)作類型與范圍：分析保護(hù)裝置的動(dòng)作報(bào)告，明確是何種保護(hù)動(dòng)作（如過(guò)流、速斷、差動(dòng)、接地等），其保護(hù)范圍是什么。保護(hù)是否正確動(dòng)作，有無(wú)拒動(dòng)或誤動(dòng)的可能。2.動(dòng)作時(shí)序分析：結(jié)合SOE記錄，分析各保護(hù)裝置、斷路器的動(dòng)作時(shí)間順序，判斷故障發(fā)展的過(guò)程和保護(hù)配合情況。3.故障錄波數(shù)據(jù)解讀：對(duì)于重要故障，應(yīng)調(diào)取故障錄波器記錄的電壓、電流波形數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)波形的分析，可以確定故障時(shí)刻、故障類型、故障相別、故障點(diǎn)大致位置以及短路電流大小等關(guān)鍵信息。（三）現(xiàn)場(chǎng)檢查與測(cè)試在初步判斷的基礎(chǔ)上，進(jìn)行有針對(duì)性的現(xiàn)場(chǎng)檢查和測(cè)試，是確認(rèn)故障點(diǎn)和故障原因的關(guān)鍵步驟。1.直觀檢查：對(duì)可疑設(shè)備和區(qū)域進(jìn)行外觀檢查，查看有無(wú)明顯的故障痕跡，如設(shè)備破損、燒蝕、變形、漏油、漏氣、絕緣子破裂、導(dǎo)線斷股、接頭過(guò)熱變色等。注意聞?dòng)袩o(wú)焦糊味，聽有無(wú)異常聲響。2.絕緣檢查：對(duì)于懷疑絕緣損壞的設(shè)備（如電纜、變壓器、電機(jī)、母線等），在確保安全的前提下，采用兆歐表等儀器測(cè)量其絕緣電阻，判斷絕緣狀況。3.參數(shù)測(cè)量：使用萬(wàn)用表、鉗形電流表、紅外測(cè)溫儀等工具，測(cè)量設(shè)備的電壓、電流、溫度、直流電阻等參數(shù)，并與正常值進(jìn)行比較。4.針對(duì)性測(cè)試：根據(jù)設(shè)備類型和故障懷疑點(diǎn)，進(jìn)行更專業(yè)的測(cè)試。例如，對(duì)變壓器進(jìn)行變比、直流電阻、介損測(cè)試；對(duì)斷路器進(jìn)行分合閘時(shí)間、同期、操作機(jī)構(gòu)特性測(cè)試；對(duì)線路進(jìn)行參數(shù)測(cè)試或故障測(cè)距等。（四）綜合判斷與故障定位將收集到的所有信息（現(xiàn)象、保護(hù)信息、現(xiàn)場(chǎng)檢查結(jié)果、測(cè)試數(shù)據(jù)）進(jìn)行綜合分析、相互印證。運(yùn)用邏輯推理、排除法等手段，逐步縮小故障范圍，最終準(zhǔn)確確定故障點(diǎn)和故障原因。必要時(shí)，可進(jìn)行模擬試驗(yàn)或改變運(yùn)行方式來(lái)驗(yàn)證判斷。三、常見故障類型與維修策略電力系統(tǒng)故障種類繁多，不同設(shè)備、不同部位的故障表現(xiàn)和處理方法各異。以下列舉幾種常見的故障類型及其維修策略。（一）輸電線路故障輸電線路是電力系統(tǒng)中分布最廣、受外界環(huán)境影響最大的部分，常見故障有單相接地、兩相短路、三相短路、斷線等。1.故障查找：結(jié)合保護(hù)動(dòng)作信息、故障錄波和故障測(cè)距結(jié)果，在可能的故障區(qū)段內(nèi)進(jìn)行巡查。重點(diǎn)關(guān)注桿塔、絕緣子、導(dǎo)線、金具、電纜頭、線路通道（樹障、異物、施工等）。對(duì)于電纜線路，可采用電纜故障測(cè)試儀進(jìn)行精確定位。2.維修策略：*單相接地：若為瞬時(shí)性接地，重合閘成功后可恢復(fù)運(yùn)行；若為永久性接地，則需查明接地點(diǎn)，修復(fù)絕緣（如更換破損絕緣子、處理導(dǎo)線損傷、修復(fù)電纜故障點(diǎn)等）。*短路故障：通常為永久性故障，需查找短路點(diǎn)，修復(fù)受損設(shè)備（如更換燒斷的導(dǎo)線、修復(fù)斷線、處理?xiàng)U塔倒塌等），并檢查短路對(duì)相鄰設(shè)備的影響。*線路覆冰、舞動(dòng)、風(fēng)偏等：根據(jù)具體情況采取融冰、線路加固、調(diào)整相間距或加裝防舞裝置等措施。（二）變壓器故障變壓器是變電站的核心設(shè)備，其故障可能導(dǎo)致大面積停電。常見故障包括繞組故障（短路、斷路、絕緣損壞）、鐵芯故障（多點(diǎn)接地、絕緣損壞）、套管故障、分接開關(guān)故障、冷卻系統(tǒng)故障等。1.故障現(xiàn)象：瓦斯保護(hù)動(dòng)作、差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作、過(guò)流保護(hù)動(dòng)作、油溫異常升高、油色異常、油位異常、有異響或異味等。2.檢查與診斷：除常規(guī)外觀檢查外，需重點(diǎn)關(guān)注油色譜分析結(jié)果（判斷內(nèi)部有無(wú)過(guò)熱、放電故障）、絕緣油試驗(yàn)、直流電阻測(cè)量、變比試驗(yàn)、絕緣電阻及吸收比測(cè)量、局部放電測(cè)量等。3.維修策略：*輕微故障：如冷卻系統(tǒng)故障、滲漏油等，可進(jìn)行針對(duì)性修復(fù)或部件更換。*嚴(yán)重內(nèi)部故障：如繞組短路、鐵芯嚴(yán)重?fù)p壞等，通常需要吊罩（或吊芯）檢修，甚至返廠大修。維修過(guò)程中必須嚴(yán)格遵守工藝要求，確保絕緣處理質(zhì)量。*套管故障：根據(jù)損壞情況，進(jìn)行清掃、密封處理或更換套管。（三）斷路器故障斷路器是開合電路、切除故障的關(guān)鍵設(shè)備。常見故障有拒分/拒合、誤分/誤合、滅弧室故障、操作機(jī)構(gòu)故障、絕緣故障等。1.故障現(xiàn)象：斷路器不能正常分合閘、分合閘時(shí)間異常、操作機(jī)構(gòu)異響或壓力異常（液壓、氣動(dòng)）、絕緣件閃絡(luò)或擊穿、導(dǎo)電回路過(guò)熱等。2.檢查與診斷：檢查操作電源、控制回路、輔助回路；測(cè)試分合閘線圈電阻、操作機(jī)構(gòu)各項(xiàng)參數(shù)（如行程、超程、同期、操作時(shí)間）；檢查滅弧室有無(wú)燒蝕、漏氣、漏油；測(cè)量導(dǎo)電回路電阻等。3.維修策略：*控制回路故障：查找并修復(fù)斷線、接觸不良、繼電器或微動(dòng)開關(guān)故障。*操作機(jī)構(gòu)故障：對(duì)液壓/氣動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行油/氣補(bǔ)充、泄漏處理、部件更換（如密封圈、閥門、油泵、電機(jī)）；對(duì)彈簧機(jī)構(gòu)進(jìn)行儲(chǔ)能檢查、彈簧更換、機(jī)械連鎖調(diào)整。*滅弧室故障：根據(jù)情況進(jìn)行檢修或更換滅弧室。*整體性能下降：進(jìn)行全面的解體大修，更換老化部件，調(diào)整機(jī)械參數(shù)，確保其符合運(yùn)行要求。（四）母線故障母線故障雖然發(fā)生概率相對(duì)較低，但一旦發(fā)生，影響面廣，后果嚴(yán)重，多為三相短路或兩相短路。1.故障原因：絕緣子閃絡(luò)或擊穿、母線本身短路（如異物搭接、鳥害）、母線接頭過(guò)熱燒斷、母線支持絕緣子或套管損壞等。2.故障處理：迅速隔離故障母線，檢查故障點(diǎn)，清除異物，更換損壞的絕緣子、套管或母線段，處理接頭問(wèn)題。恢復(fù)運(yùn)行前，必須對(duì)母線進(jìn)行絕緣測(cè)試和耐壓試驗(yàn)。四、故障處理后的驗(yàn)證與總結(jié)故障修復(fù)后，并非萬(wàn)事大吉，還需要進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)證和系統(tǒng)的總結(jié)，以確保故障徹底消除，并為未來(lái)工作提供經(jīng)驗(yàn)。（一）修復(fù)驗(yàn)證1.外觀檢查：確認(rèn)所有修復(fù)工作符合工藝要求，連接牢固，標(biāo)識(shí)清晰，無(wú)遺留工具和雜物。2.參數(shù)復(fù)測(cè)：對(duì)修復(fù)后的設(shè)備進(jìn)行必要的電氣參數(shù)測(cè)量（如絕緣電阻、直流電阻、變比等），確保其恢復(fù)至正常范圍。3.空載試驗(yàn)與帶負(fù)荷試驗(yàn)：在條件允許的情況下，先進(jìn)行空載試運(yùn)行，檢查有無(wú)異常。然后逐步帶負(fù)荷，監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)（溫度、聲音、振動(dòng)、各項(xiàng)參數(shù)等），確認(rèn)其運(yùn)行正常。4.保護(hù)裝置校驗(yàn)：若涉及保護(hù)回路的改動(dòng)或保護(hù)裝置本身的故障，修復(fù)后必須對(duì)相關(guān)保護(hù)裝置進(jìn)行整定和校驗(yàn)，確保其正確可靠。（二）故障總結(jié)與歸檔1.詳細(xì)記錄：對(duì)故障發(fā)生的時(shí)間、現(xiàn)象、原因分析過(guò)程、診斷方法、處理步驟、修復(fù)措施、所用材料、參與人員等進(jìn)行詳細(xì)記錄，形成完整的故障處理報(bào)告。2.原因分析與責(zé)任認(rèn)定：深入分析故障發(fā)生的根本原因，是設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題、維護(hù)不當(dāng)、外部因素還是人員誤操作等，并進(jìn)行必要的責(zé)任認(rèn)定。3.制定預(yù)防措施：針對(duì)故障原因，提出具體的預(yù)防措施，如加強(qiáng)設(shè)備巡檢維護(hù)、改進(jìn)運(yùn)行方式、升級(jí)老舊設(shè)備、加強(qiáng)人員培訓(xùn)等，防止類似故障再次發(fā)生。4.經(jīng)驗(yàn)分享：將典型故障案例進(jìn)行整理和分享，組織技術(shù)討論，促進(jìn)全員技術(shù)水平的提升。五、提升故障處理能力的實(shí)踐建議電力系統(tǒng)故障診斷與維修是一項(xiàng)實(shí)踐性極強(qiáng)的工作，從業(yè)人員能力的提升需要長(zhǎng)期的積累和刻意的訓(xùn)練。1.夯實(shí)理論基礎(chǔ)：深入學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)基本理論、電氣設(shè)備原理、繼電保護(hù)原理等專業(yè)知識(shí)，這是分析和解決問(wèn)題的根本。2.積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)：積極參與故障處理，多動(dòng)手、多觀察、多思考。將每次故障處理都視為學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。3.加強(qiáng)案例學(xué)習(xí)：廣泛閱讀和研究各類電力系統(tǒng)故障案例，學(xué)習(xí)他人的診斷思路和處理方法，拓寬視野。4.提升技術(shù)素養(yǎng)：關(guān)注電力系統(tǒng)新技術(shù)、新設(shè)備、新方法的發(fā)展，如智能化巡檢、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、大數(shù)據(jù)分析在故障診斷中的應(yīng)用，不斷更新知識(shí)結(jié)構(gòu)。5.培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力：復(fù)雜故障的處理往往需要多專業(yè)、多人員的協(xié)同配合，良好的溝通與協(xié)作能力至關(guān)重要。6.強(qiáng)化安全意識(shí)：時(shí)刻繃緊安全這根弦，嚴(yán)格遵守安全規(guī)程，杜絕僥幸心理和違章操作