電力行業(yè)作為國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，設(shè)備的可靠運行直接關(guān)系到電網(wǎng)安全與能源供應(yīng)穩(wěn)定性。設(shè)備故障若未能及時診斷與處置，可能引發(fā)大面積停電、設(shè)備損毀甚至人身安全事故。本文通過剖析多類電力設(shè)備典型故障案例，結(jié)合診斷技術(shù)應(yīng)用與處置經(jīng)驗，提煉故障診斷邏輯與預(yù)防策略，為電力運維人員提供實踐參考。案例一：變壓器油色譜異常引發(fā)匝間短路故障診斷故障現(xiàn)象：某220kV變電站主變壓器（型號SFZ____MVA/220）在例行油色譜檢測中，發(fā)現(xiàn)乙炔（C?H?）含量從0.1μL/L驟升至5.3μL/L，總烴含量超150μL/L，同時負載損耗試驗數(shù)據(jù)偏離設(shè)計值約8%?，F(xiàn)場紅外測溫顯示變壓器低壓側(cè)繞組區(qū)域溫度較其他相高12℃，且伴隨輕微“嗡嗡”異音。診斷過程：1.油色譜分析：依據(jù)DL/T____《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則》，乙炔的顯著增長結(jié)合總烴超標，初步判定存在放電性故障。通過三比值法（C?H?/C?H?=0.35，CH?/H?=2.1，C?H?/C?H?=5.2），判斷故障類型為電弧放電伴隨過熱。2.繞組變形測試：采用頻響法（FRA）對變壓器繞組進行掃頻測試，發(fā)現(xiàn)低壓繞組的幅頻特性曲線在10kHz頻段出現(xiàn)明顯諧振峰偏移，與歷史數(shù)據(jù)對比差異超過5%，提示繞組存在變形或匝間短路。3.紅外成像與局部放電檢測：紅外熱像儀定位高溫區(qū)域為低壓A相繞組；超聲波局部放電檢測儀在該區(qū)域檢測到連續(xù)脈沖信號，幅值達80pC，進一步佐證放電故障。原因分析：吊罩檢修后發(fā)現(xiàn)，低壓A相繞組某匝絕緣因長期過負荷導(dǎo)致老化龜裂，在電磁力作用下發(fā)生匝間短路，電弧產(chǎn)生的高溫使絕緣油裂解產(chǎn)生乙炔等特征氣體，同時繞組變形加劇局部放電。處理措施：更換受損繞組，對變壓器進行真空注油與熱油循環(huán)處理，恢復(fù)后再次進行油色譜、繞組變形及局部放電測試，各項指標回歸正常范圍。案例二：高壓斷路器機械卡澀引發(fā)拒動故障診斷故障現(xiàn)象：某110kV變電站10kV出線斷路器（型號VS1-12）在線路故障時拒動，保護裝置發(fā)出跳閘指令后，機構(gòu)箱內(nèi)有“噠噠”機械撞擊聲，但斷路器未分閘。監(jiān)控系統(tǒng)顯示操動機構(gòu)儲能電機持續(xù)運轉(zhuǎn)，分閘線圈電流波形異常（峰值達額定值2.5倍，持續(xù)時間超0.5s）。診斷過程：1.機械特性測試：使用斷路器特性測試儀檢測，分閘時間無數(shù)據(jù)（表明未動作），合閘電阻預(yù)投入時間超設(shè)定值，機構(gòu)行程曲線顯示分閘鐵芯行程僅為額定值的30%，判斷操動機構(gòu)存在卡澀。2.解體檢查：拆除機構(gòu)箱，發(fā)現(xiàn)分閘脫扣器連桿因長期受環(huán)境濕度影響生銹，與拐臂連接處卡滯；同時儲能彈簧拉桿銷釘磨損，導(dǎo)致彈簧力傳遞受阻，分閘時脫扣力不足。3.輔助回路檢測：測量分閘線圈電阻為18Ω（額定值20Ω，偏差10%），線圈絕緣電阻50MΩ（低于標準要求的1GΩ），但結(jié)合機械測試結(jié)果，判定主因是機械卡澀而非線圈故障。原因分析：設(shè)備運維中未嚴格執(zhí)行防潮措施，連桿銹蝕后摩擦力增大；同時檢修周期內(nèi)未對銷釘?shù)纫讚p件進行探傷檢查，導(dǎo)致磨損累積引發(fā)卡滯，最終拒動。處理措施：更換銹蝕連桿與磨損銷釘，對機構(gòu)進行防銹處理（涂覆氟碳涂層），調(diào)整分閘脫扣器間隙至0.5mm（原1.2mm），復(fù)測機械特性：分閘時間35ms（標準≤50ms），行程曲線正常，分閘線圈電流峰值回落至額定值1.2倍。案例三：交聯(lián)聚乙烯電纜局部放電故障診斷故障現(xiàn)象：某城市配電網(wǎng)10kV電纜線路（長度1.2km，型號YJV22-8.7/15kV）在負荷高峰時段，電纜中間接頭處紅外測溫顯示溫度達75℃（環(huán)境溫度32℃），且在線監(jiān)測系統(tǒng)（HFCT法）捕捉到局部放電信號，放電量穩(wěn)定在200pC，相位分布呈“傘形”特征。診斷過程：1.局部放電定位：采用脈沖電流法（PDC）與超聲波定位結(jié)合，在中間接頭兩側(cè)20m范圍內(nèi)移動傳感器，發(fā)現(xiàn)接頭本體處放電信號幅值最大，且時間差法計算得出故障點距A端0.8km，與中間接頭位置（0.75km）吻合。2.接頭解剖檢查：剝開中間接頭，發(fā)現(xiàn)銅屏蔽層焊接處存在毛刺，絕緣膠帶繞包時氣泡未完全排出，導(dǎo)致電場集中。絕緣層表面可見細微電樹枝，長度約2mm，符合局部放電引發(fā)的電老化特征。3.絕緣電阻與耐壓測試：對故障相電纜進行絕緣電阻測試，數(shù)值為500MΩ（正常應(yīng)≥1GΩ）；交流耐壓試驗（1.73U?，1min）時，在試驗電壓升至12kV時發(fā)生擊穿，驗證絕緣缺陷。原因分析：電纜中間接頭制作工藝不規(guī)范，屏蔽層毛刺未打磨、絕緣繞包時氣泡殘留，導(dǎo)致電場畸變；長期運行中，局部放電使絕緣材料逐步劣化，最終形成擊穿隱患。處理措施：重新制作中間接頭，嚴格執(zhí)行屏蔽層平滑處理、絕緣繞包真空脫氣工藝；對接頭進行局部放電復(fù)測（放電量＜10pC），并加裝在線監(jiān)測裝置，跟蹤運行溫度與放電量變化。電力設(shè)備故障診斷技術(shù)體系與應(yīng)用場景1.油色譜分析（DGA）適用于變壓器、電抗器等油浸式設(shè)備，通過特征氣體（H?、CH?、C?H?等）含量及比值判斷故障類型（過熱、放電、受潮），是潛伏性故障的核心預(yù)警手段。2.紅外熱成像快速定位設(shè)備過熱缺陷（如接頭松動、繞組短路、套管污穢），可在不停電狀態(tài)下檢測，適合巡檢與狀態(tài)評估。3.局部放電檢測包括超聲波、特高頻（UHF）、脈沖電流法，用于GIS、電纜、變壓器等設(shè)備的絕緣缺陷診斷（如氣隙、沿面放電、電樹枝），需結(jié)合相位分析（PRPD圖譜）提高準確性。4.機械特性測試針對斷路器、隔離開關(guān)等操動機構(gòu)，檢測分合閘時間、速度、行程、彈跳等參數(shù)，識別卡澀、彈簧疲勞、連桿松動等故障。5.繞組變形測試（FRA/DR）通過頻響法或短路阻抗法，檢測變壓器繞組的機械變形（如移位、變形、匝間短路），是繞組故障的“指紋識別”技術(shù)。故障預(yù)防與運維優(yōu)化策略1.全生命周期狀態(tài)監(jiān)測建立“在線監(jiān)測+離線檢測”的立體化監(jiān)測體系，對關(guān)鍵設(shè)備（主變、GIS、電纜）加裝油色譜、局部放電、機械特性在線裝置，縮短巡檢周期（如電纜接頭每月紅外測溫）。2.工藝標準化與質(zhì)量管控嚴格執(zhí)行設(shè)備安裝、檢修工藝規(guī)程（如電纜接頭制作的“無塵、恒溫、真空”環(huán)境），對新投運設(shè)備開展“首檢”（如變壓器投運后1周內(nèi)油色譜復(fù)測）。3.狀態(tài)檢修替代計劃檢修基于設(shè)備狀態(tài)評價結(jié)果（如DGA數(shù)據(jù)、局部放電量、機械特性趨勢），制定差異化檢修策略。例如，對油色譜異常但未超標的變壓器，延長檢修周期至6年，優(yōu)先處理高風險設(shè)備。4.人員技能與應(yīng)急能力提升開展“故障模擬+實戰(zhàn)演練”培訓，使運維人員掌握多技術(shù)融合診斷邏輯（如油色譜與FRA結(jié)合判斷變壓器故障），編制《典型故障處置流程圖》，縮短故障定位時間。結(jié)語電力設(shè)備故障診斷是“預(yù)防為主、綜合治理”運維方針的核心環(huán)節(jié)。