電力系統(tǒng)故障排查技術(shù)指南電力系統(tǒng)作為能源輸送與分配的核心樞紐，其穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到工業(yè)生產(chǎn)、民生保障與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的有序發(fā)展。故障的及時(shí)排查與處置，是降低停電損失、規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本指南立足現(xiàn)場運(yùn)維實(shí)踐，結(jié)合電力系統(tǒng)故障的典型特征與處置邏輯，梳理科學(xué)高效的排查方法、工具應(yīng)用及優(yōu)化策略，為一線技術(shù)人員提供系統(tǒng)性的實(shí)操參考。一、故障排查的核心原則故障排查需建立在安全與科學(xué)的雙重邏輯之上，遵循以下原則確保處置效率與可靠性：（一）安全優(yōu)先原則故障現(xiàn)場存在觸電、電弧灼傷、設(shè)備二次損壞等風(fēng)險(xiǎn)，排查前必須確認(rèn)設(shè)備已可靠停電、驗(yàn)電、掛接地線，穿戴絕緣防護(hù)裝備。涉及帶電檢測時(shí)，需嚴(yán)格遵守《電力安全工作規(guī)程》，明確危險(xiǎn)點(diǎn)與控制措施。（二）系統(tǒng)性分析原則電力系統(tǒng)是多環(huán)節(jié)耦合的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，故障往往由單一元件觸發(fā)并引發(fā)連鎖反應(yīng)（如線路短路導(dǎo)致母線電壓波動(dòng)、保護(hù)誤動(dòng)）。需從“源-網(wǎng)-荷”全鏈條梳理故障特征，結(jié)合保護(hù)動(dòng)作報(bào)文、錄波數(shù)據(jù)、設(shè)備歷史缺陷等信息，避免孤立分析某一環(huán)節(jié)。（三）先易后難原則優(yōu)先排查直觀可見的故障點(diǎn)（如線路斷線、設(shè)備冒煙、接頭過熱變色），再深入分析隱蔽性問題（如絕緣老化、二次回路虛接）。例如，變壓器跳閘后，先檢查油位、油溫、套管外觀，再開展繞組直流電阻、絕緣油色譜分析。（四）數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)原則依托SCADA系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、故障錄波器波形、在線監(jiān)測裝置（如局部放電、光纖測溫）的歷史記錄，通過“異常數(shù)據(jù)定位—機(jī)理分析—現(xiàn)場驗(yàn)證”的閉環(huán)流程，提升排查精準(zhǔn)度。二、典型故障類型與排查路徑（一）短路故障（相間短路、接地短路）成因：線路絕緣層破損（雷擊、外力破壞）、設(shè)備套管閃絡(luò)、小動(dòng)物誤入帶電間隙、母線橋異物搭接等。特征：保護(hù)裝置速斷/過流動(dòng)作、故障相電壓驟降、電流劇增，可能伴隨弧光、異響或設(shè)備冒煙。排查步驟：1.調(diào)取保護(hù)裝置動(dòng)作報(bào)告，確認(rèn)故障相別、故障電流大小及保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，初步判斷故障區(qū)域（如線路保護(hù)動(dòng)作則聚焦線路段，母線保護(hù)動(dòng)作則排查母線及關(guān)聯(lián)設(shè)備）。2.對(duì)故障區(qū)域設(shè)備（線路、開關(guān)柜、變壓器）開展外觀檢查：觀察絕緣子是否破損、導(dǎo)線是否斷線、接頭是否燒蝕，開關(guān)柜內(nèi)是否有異物殘留。3.采用兆歐表檢測絕緣電阻（停電后）：相間絕緣低于標(biāo)準(zhǔn)值（如10kV線路相間絕緣＜20MΩ）或相對(duì)地絕緣異常，結(jié)合絕緣油耐壓試驗(yàn)（變壓器）、電纜局部放電檢測（如懷疑電纜故障）進(jìn)一步定位。（二）接地故障（單相接地、諧振接地）成因：線路絕緣子污穢閃絡(luò)、電纜外護(hù)套破損、變壓器繞組絕緣老化、PT（電壓互感器）鐵磁諧振等。特征：中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中，接地相電壓降低、非接地相電壓升高（接近線電壓），接地告警裝置啟動(dòng)，可能伴隨間歇性弧光過電壓。排查步驟：1.利用接地選線裝置（如暫態(tài)錄波型選線儀）定位故障線路，若無選線裝置則依次拉路試停（注意：諧振接地系統(tǒng)需避免盲目拉路，優(yōu)先檢測PT開口三角電壓、零序電流特征）。2.對(duì)故障線路分段排查：采用紅外測溫儀檢測線路接頭、絕緣子溫度，重點(diǎn)關(guān)注樹障、鳥窩、施工外破區(qū)域；對(duì)電纜線路，使用電纜故障測試儀（時(shí)域反射法）定位故障點(diǎn)。3.若為PT諧振導(dǎo)致的虛假接地，需通過改變系統(tǒng)電容電流（如投入/退出消弧線圈、臨時(shí)并聯(lián)電容器）或短時(shí)斷開PT高壓側(cè)熔斷器消除諧振。（三）設(shè)備異常（變壓器、斷路器、保護(hù)裝置）變壓器異常：油溫過高、油位異常、繞組異響、瓦斯保護(hù)動(dòng)作。排查：檢查冷卻系統(tǒng)（風(fēng)扇、油泵）是否故障，油枕膠囊是否漏氣；取油樣做色譜分析（判斷繞組是否過熱、放電），測量繞組直流電阻（排查匝間短路）。斷路器拒動(dòng)/誤動(dòng)：排查：檢查操作電源（熔斷器、空氣開關(guān)）是否正常，二次回路接線是否松動(dòng)（重點(diǎn)檢測跳合閘線圈電阻、輔助觸點(diǎn)狀態(tài)）；對(duì)SF6斷路器，檢測氣體壓力、機(jī)構(gòu)箱密封性，排查液壓/彈簧機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能狀態(tài)。保護(hù)裝置誤動(dòng)/拒動(dòng)：排查：核對(duì)保護(hù)定值是否與運(yùn)行方式匹配，檢查CT/PT接線極性、變比是否正確；模擬故障輸入（如通入電流、電壓量）驗(yàn)證保護(hù)邏輯，排查插件接觸不良、電源模塊故障。三、工具與技術(shù)手段的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用（一）傳統(tǒng)工具的精準(zhǔn)使用萬用表：測量二次回路電壓（如保護(hù)裝置電源、跳合閘回路電壓）、電阻（如線圈電阻、觸點(diǎn)接觸電阻），判斷回路通斷。兆歐表（搖表）：檢測設(shè)備絕緣水平（如線路絕緣、變壓器繞組絕緣），需注意停電后充分放電，避免殘余電荷損壞儀表。紅外測溫儀：非接觸式檢測接頭、絕緣子、變壓器油溫，發(fā)現(xiàn)過熱缺陷（如接頭溫度＞環(huán)境溫度40℃判定為嚴(yán)重缺陷）。故障錄波器：解析故障時(shí)的電壓、電流波形，通過諧波含量、相位差分析故障類型（如短路故障電流含大量二次諧波，接地故障含零序分量）。（二）現(xiàn)代技術(shù)的賦能升級(jí)在線監(jiān)測系統(tǒng)：利用光纖測溫監(jiān)測電纜接頭溫度，局部放電監(jiān)測儀（UHF超高頻、AE聲發(fā)射）實(shí)時(shí)捕捉設(shè)備放電信號(hào)，提前預(yù)警絕緣劣化。AI診斷模型：基于歷史故障數(shù)據(jù)訓(xùn)練算法，對(duì)保護(hù)動(dòng)作報(bào)文、錄波波形進(jìn)行智能分析，快速生成故障原因概率排序（如區(qū)分線路故障與母線故障的準(zhǔn)確率達(dá)90%以上）。數(shù)字孿生技術(shù)：構(gòu)建變電站三維模型，模擬故障場景下的潮流分布、保護(hù)動(dòng)作邏輯，輔助驗(yàn)證排查方案的有效性。四、實(shí)戰(zhàn)案例：10kV線路跳閘故障排查故障現(xiàn)象：某10kV饋線速斷保護(hù)動(dòng)作，重合閘失敗，SCADA顯示故障相電流1.2kA（額定電流200A），故障點(diǎn)定位在#12-#15桿段。排查過程：1.初步分析：速斷保護(hù)動(dòng)作且重合閘失敗，判斷為永久性故障，結(jié)合故障電流大小，推測為相間短路或嚴(yán)重接地。2.現(xiàn)場檢查：巡視#12-#15桿，發(fā)現(xiàn)#13桿B相絕緣子炸裂，導(dǎo)線與橫擔(dān)搭接（相間短路），絕緣子表面有鳥糞殘留（鳥害導(dǎo)致絕緣擊穿）。3.處置與驗(yàn)證：更換同型號(hào)絕緣子，重新緊固導(dǎo)線，搖測線路絕緣（相間≥500MΩ，相對(duì)地≥200MΩ），送電后線路恢復(fù)正常，保護(hù)未再動(dòng)作。經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：鳥害是配網(wǎng)線路短路的常見誘因，需結(jié)合季節(jié)特點(diǎn)（鳥類筑巢期）加強(qiáng)線路巡檢，加裝防鳥刺、驅(qū)鳥器；故障后優(yōu)先利用保護(hù)信息縮小排查范圍，再結(jié)合現(xiàn)場外觀檢查快速定位。五、預(yù)防與優(yōu)化建議1.全周期狀態(tài)管理：建立設(shè)備“健康檔案”，記錄絕緣測試、油色譜分析、在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過趨勢分析預(yù)判故障（如變壓器油中乙炔含量逐月上升，提前安排檢修）。2.運(yùn)維技術(shù)升級(jí)：推廣無人機(jī)巡檢（排查線路樹障、桿塔缺陷）、機(jī)器人帶電檢測（如開關(guān)柜局放檢測），減少人工巡檢盲區(qū)。3.人員能力建設(shè)：開展“故障模擬實(shí)訓(xùn)”，通過繼電保護(hù)試驗(yàn)裝置、故障演練平臺(tái)提升實(shí)操技能；定期組織典型故障案例復(fù)盤，分享排查思路與教訓(xùn)。4.系統(tǒng)韌性優(yōu)化：優(yōu)化保護(hù)定值配合（如縮短后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間）、升級(jí)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)