電力系統(tǒng)故障診斷與處理流程手冊一、引言電力系統(tǒng)作為能源輸送的核心網(wǎng)絡(luò)，其穩(wěn)定運行直接關(guān)系到國民經(jīng)濟與社會民生。故障的及時診斷與高效處理，是保障供電可靠性、降低故障損失的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本手冊結(jié)合電力系統(tǒng)運行實踐，梳理故障診斷與處理的標準化流程，為電力運維人員提供實操性指導(dǎo)。二、故障診斷的基本原則（一）安全優(yōu)先原則故障診斷與處理全過程需嚴格遵循電力安全規(guī)程，確保人員與設(shè)備安全。涉及帶電作業(yè)或故障設(shè)備操作時，必須驗電、掛接地線，設(shè)置安全警示標識。（二）及時性原則故障發(fā)生后，應(yīng)在最短時間內(nèi)啟動診斷流程，通過保護裝置、SCADA系統(tǒng)等快速獲取故障信息，減少停電時長與故障擴大風(fēng)險。（三）準確性原則診斷過程需結(jié)合多源數(shù)據(jù)（保護動作信號、故障錄波、現(xiàn)場巡視結(jié)果），避免單一信息誤判。利用故障測距、參數(shù)測試等技術(shù)手段，精準定位故障點。（四）系統(tǒng)性原則將故障置于電力系統(tǒng)整體中分析，考慮故障對電網(wǎng)潮流、電壓水平、相鄰設(shè)備的影響，避免局部處理引發(fā)系統(tǒng)連鎖故障。三、常見故障類型及特征（一）短路故障相間短路：故障相電流急劇增大，母線電壓顯著下降，對應(yīng)線路或設(shè)備的過流保護、差動保護動作。故障點伴隨電弧、絕緣燒焦氣味，設(shè)備外觀可能出現(xiàn)放電痕跡。接地短路（單相/兩相接地）：中性點接地系統(tǒng)中，接地相電壓驟降，零序電流、電壓保護動作；非接地系統(tǒng)則出現(xiàn)弧光過電壓，接地相絕緣監(jiān)測裝置告警，故障點易產(chǎn)生跨步電壓。（二）斷線故障線路或設(shè)備導(dǎo)體斷裂，表現(xiàn)為負荷突變（斷線相電流趨近于零，非故障相電流異常升高），保護裝置可能觸發(fā)“過負荷”或“失壓”告警。斷線點附近導(dǎo)線松弛、絕緣子受力不均，易伴隨弧光放電。（三）設(shè)備故障變壓器故障：油溫異常升高、瓦斯保護動作（輕瓦斯告警、重瓦斯跳閘），油色譜分析顯示可燃氣體含量超標，繞組絕緣測試阻值下降。斷路器故障：拒動（保護動作但斷路器未分閘）、誤動（無故障時跳閘），機構(gòu)箱內(nèi)彈簧未儲能、控制回路斷線，或觸頭燒損、滅弧室漏氣。絕緣子故障：絕緣子表面閃絡(luò)、擊穿，紅外測溫顯示局部過熱，絕緣電阻測試值低于標準值，雨天或潮濕環(huán)境易引發(fā)接地故障。四、故障診斷流程（一）故障信息收集1.保護與自動化系統(tǒng)：調(diào)取保護動作報告（動作時間、類型、故障相別）、故障錄波圖（電流電壓波形、頻率變化），查看SCADA系統(tǒng)的實時/歷史數(shù)據(jù)（電流、電壓、功率突變情況）。2.現(xiàn)場巡視：運維人員攜帶紅外測溫儀、絕緣桿等工具，沿故障線路或設(shè)備區(qū)域巡視，觀察設(shè)備外觀（放電痕跡、油位變化、絕緣子破損）、環(huán)境異常（樹木倒落、異物搭接）。3.用戶反饋：收集故障區(qū)域用戶的停電信息（停電范圍、伴隨現(xiàn)象如電壓波動、異響），輔助判斷故障影響范圍。（二）故障初步判斷1.保護邏輯分析：根據(jù)保護動作的先后順序（主保護、后備保護），結(jié)合電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)，初步定位故障區(qū)段。例如，線路保護動作且重合閘失敗，優(yōu)先排查線路本體故障。2.故障錄波解析：通過錄波圖的電流幅值、相位變化，判斷故障類型（短路/斷線）、故障相別；結(jié)合電壓跌落幅度，評估故障嚴重程度。3.負荷與潮流分析：對比故障前后的負荷曲線、電網(wǎng)潮流分布，分析故障對相鄰設(shè)備的影響，排除非故障區(qū)域誤判。（三）現(xiàn)場核查與定位1.設(shè)備參數(shù)測試：對疑似故障設(shè)備進行絕緣電阻測試（如變壓器繞組、線路絕緣）、直流電阻測試（斷路器觸頭、電纜導(dǎo)體），驗證設(shè)備狀態(tài)。2.故障測距驗證：利用線路故障測距裝置（如行波測距、阻抗測距）的定位結(jié)果，結(jié)合現(xiàn)場地形（如山區(qū)、城市電纜隧道），縮小故障點范圍。3.分段試送與隔離：對輻射型線路采用“分段試送”法（斷開線路分段開關(guān)，逐段合閘送電），通過“成功送電段”與“故障跳閘段”的邊界，精準定位故障點。（四）故障原因確認綜合信息收集、初步判斷、現(xiàn)場核查結(jié)果，明確故障原因（如絕緣老化、外力破壞、設(shè)備缺陷），形成《故障診斷報告》，記錄故障類型、位置、原因及影響范圍。五、故障處理流程（一）故障隔離1.操作依據(jù)：根據(jù)故障診斷結(jié)果，制定《停電操作票》，明確需斷開的斷路器、隔離開關(guān)，確保故障點與電網(wǎng)可靠隔離。2.安全措施：在故障設(shè)備或線路兩端掛接地線，設(shè)置圍欄與警示標識；對可能來電的各側(cè)均采取防誤操作措施。（二）故障修復(fù)1.短路故障處理：清除故障點異物（如樹枝、鳥窩），修復(fù)絕緣子、導(dǎo)線破損處；對故障設(shè)備（如變壓器、斷路器）進行解體檢查，更換燒損的繞組、觸頭、絕緣部件；修復(fù)后進行絕緣測試、耐壓試驗，確保設(shè)備參數(shù)符合標準。2.斷線故障處理：查找斷線點，對斷線導(dǎo)線進行壓接或焊接，恢復(fù)導(dǎo)體連續(xù)性；檢查相鄰絕緣子、金具，更換受損部件；測試線路絕緣電阻、相位正確性，確保接線無誤。3.設(shè)備故障處理：變壓器故障：排油檢修（或吊罩檢修），處理繞組短路、鐵芯多點接地等缺陷，更換合格絕緣油；斷路器故障：檢修操作機構(gòu)（如更換彈簧、修復(fù)控制回路），更換滅弧室、觸頭，進行分合閘試驗；絕緣子故障：更換擊穿或閃絡(luò)的絕緣子，清理表面污穢，涂覆防污閃涂料。（三）恢復(fù)供電1.核相與測試：對修復(fù)后的線路或設(shè)備進行核相（確保相位一致）、帶負荷測試（檢查電流、電壓、功率因數(shù)正常）。2.送電操作：按照《送電操作票》順序，依次合閘斷路器、隔離開關(guān)，優(yōu)先恢復(fù)重要負荷（如醫(yī)院、變電站站用電源）供電。3.試運行監(jiān)測：送電后觀察設(shè)備運行狀態(tài)（油溫、聲音、電流電壓波動），持續(xù)監(jiān)測24小時，確認無異常后結(jié)束故障處理。（四）故障記錄與總結(jié)1.填寫《故障處理記錄》，記錄故障時間、類型、處理過程、修復(fù)時長、設(shè)備更換清單；2.組織故障分析會，總結(jié)故障原因（設(shè)計缺陷、運維疏漏、外力破壞等），提出整改措施（如設(shè)備升級、運維優(yōu)化）。六、典型案例分析案例1：10kV線路單相接地故障故障現(xiàn)象：某10kV線路零序保護動作，重合閘失敗，SCADA顯示A相電壓為0，B、C相電壓升至線電壓。診斷過程：信息收集：保護動作類型為“零序過流”，故障錄波顯示A相接地電流20A，持續(xù)時間0.5秒；現(xiàn)場巡視：發(fā)現(xiàn)線路中段某絕緣子表面有放電燒蝕痕跡，附近樹枝搭接導(dǎo)線。處理流程：隔離故障段：斷開線路分段開關(guān)，隔離故障區(qū)段；修復(fù)故障：清除樹枝，更換擊穿絕緣子，測試線路絕緣（A相對地絕緣電阻≥10MΩ）；恢復(fù)供電：合閘送電，電壓恢復(fù)正常，負荷無異常。案例2：變壓器瓦斯保護動作跳閘故障現(xiàn)象：110kV變壓器重瓦斯保護動作跳閘，輕瓦斯告警，油溫升高至85℃（正?！?5℃）。診斷過程：信息收集：油色譜分析顯示H?含量150μL/L（正?！?00），CO、CO?含量異常升高；現(xiàn)場核查：變壓器本體噴油，繞組直流電阻測試顯示A相繞組阻值異常（與B、C相差值＞2%）。處理流程：隔離故障：斷開變壓器各側(cè)斷路器，掛接地線；修復(fù)故障：吊罩檢修，發(fā)現(xiàn)A相繞組匝間短路，更換繞組，過濾并再生絕緣油；恢復(fù)供電：耐壓試驗合格后送電，油溫、瓦斯保護信號恢復(fù)正常。七、故障預(yù)防與優(yōu)化措施（一）設(shè)備運維優(yōu)化定期巡檢：每月開展紅外測溫（重點檢測接頭、絕緣子），每季度進行絕緣電阻測試，每年開展油色譜分析（變壓器）、斷路器機械特性試驗。狀態(tài)監(jiān)測：安裝在線監(jiān)測裝置（如變壓器油色譜在線監(jiān)測、斷路器SF?氣體密度監(jiān)測），實時預(yù)警設(shè)備缺陷。（二）保護與自動化系統(tǒng)優(yōu)化保護定值校驗：每年根據(jù)電網(wǎng)拓撲變化、負荷增長情況，重新核算保護定值，確保靈敏度與可靠性。自動化升級：推廣智能巡檢機器人、無人機巡視，利用AI算法分析故障錄波、紅外圖像，提升診斷效率。（三）電網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化網(wǎng)架強化：增加線路分段開關(guān)、環(huán)網(wǎng)柜，構(gòu)建“手拉手”供電網(wǎng)絡(luò)，縮短故障停電范圍；備用電源配置：重要負荷采用雙電源供電，配置UPS、柴油發(fā)電