一、引言變電站作為電力系統(tǒng)“承上啟下”的核心樞紐，其安全穩(wěn)定運行直接關(guān)系到電網(wǎng)供電可靠性與用戶用電質(zhì)量。運行過程中，設(shè)備老化、環(huán)境影響、操作失誤等因素易引發(fā)各類故障，若處置不當將擴大事故范圍、造成重大損失。本培訓(xùn)通過剖析典型故障案例，梳理故障演化邏輯、處置要點與預(yù)防策略，助力運維人員提升故障識別、分析及處置能力，筑牢電網(wǎng)安全防線。二、典型故障案例深度分析（一）母線故障案例：110kV母線絕緣子閃絡(luò)引發(fā)失電1.故障現(xiàn)象某220kV變電站110kVⅠ母于雷雨天氣突發(fā)跳閘，母差保護動作出口，Ⅰ母所帶3條110kV線路開關(guān)聯(lián)跳，母線電壓降至0，監(jiān)控后臺報“母線差動保護動作”“線路距離保護Ⅰ段動作”信號。2.原因溯源運維人員現(xiàn)場排查發(fā)現(xiàn)：Ⅰ母C相母線絕緣子表面覆蓋大量污穢（附近工廠粉塵長期堆積），雷雨時污穢層受潮，絕緣強度驟降引發(fā)沿面閃絡(luò)，形成母線內(nèi)部短路。進一步核查發(fā)現(xiàn)，該母線絕緣子已超周期未清掃，且紅外測溫未覆蓋母線接頭，接頭氧化導(dǎo)致接觸電阻增大，局部發(fā)熱加速了絕緣劣化。3.處置過程隔離故障：通過備自投裝置恢復(fù)Ⅱ母供電，采用“逐段拉路+外觀檢查”法，確認Ⅰ母故障后，斷開Ⅰ母所有進出線開關(guān)，掛牌隔離故障母線。故障修復(fù)：停電后對Ⅰ母絕緣子進行機械清掃（停電狀態(tài)下），更換氧化嚴重的母線接頭，復(fù)測絕緣電阻合格后，恢復(fù)Ⅰ母運行。次生風險防控：同步檢查其他母線絕緣子污穢情況，制定“按季節(jié)+按區(qū)域”的清掃計劃，將母線接頭納入紅外測溫周期（每月1次）。4.經(jīng)驗教訓(xùn)環(huán)境因素（粉塵、潮濕）是戶外設(shè)備故障的“隱形推手”，需結(jié)合變電站周邊工況優(yōu)化清掃周期（如工業(yè)區(qū)每季度清掃1次）。母線保護配置需兼顧“速動性”與“可靠性”，老舊變電站可升級母差保護算法，減少區(qū)外故障誤動概率。（二）變壓器故障案例：油浸式變壓器繞組短路引發(fā)瓦斯保護動作1.故障現(xiàn)象某110kV變電站#2主變（容量50MVA）運行中油溫驟升（2小時內(nèi)從55℃升至82℃），監(jiān)控后臺報“重瓦斯保護動作跳閘”“輕瓦斯報警”，變壓器油枕油位異常升高，油色譜在線監(jiān)測顯示H?、CH?含量激增。2.原因溯源吊罩檢查發(fā)現(xiàn)：變壓器B相繞組匝間短路（絕緣紙因長期過負載老化破損），短路電流引發(fā)局部過熱，絕緣油分解產(chǎn)生大量氣體，觸發(fā)瓦斯保護。進一步追溯：該變壓器近3年負載率長期超85%，冷卻器風機濾網(wǎng)堵塞未及時清理，散熱效率下降加速了絕緣老化。3.處置過程緊急停電：斷開變壓器高低壓側(cè)開關(guān)，投入備用變壓器，避免負荷轉(zhuǎn)移引發(fā)連鎖故障。故障定位：通過繞組直流電阻測試（B相電阻較A、C相偏差超2%）、油色譜分析（總烴含量超100μL/L），確認繞組短路故障。修復(fù)與驗證：返廠更換B相繞組，更換老化絕緣紙，清洗冷卻器濾網(wǎng)并升級智能溫控系統(tǒng)（負載率超80%時自動啟動備用冷卻器），空載試運行72小時無異常后恢復(fù)投運。4.經(jīng)驗教訓(xùn)變壓器“過載+散熱不良”是絕緣老化的“致命組合”，需建立“負載率-溫升-絕緣壽命”關(guān)聯(lián)模型，超負載運行時縮短油色譜監(jiān)測周期（從半年改為1月）。冷卻系統(tǒng)維護需“可視化”，加裝濾網(wǎng)壓差傳感器，實時預(yù)警堵塞風險，避免因小疏忽引發(fā)大故障。（三）斷路器故障案例：SF?斷路器操動機構(gòu)卡澀引發(fā)拒動1.故障現(xiàn)象某220kV變電站#3主變10kV側(cè)出線故障（短路電流12kA），線路保護動作但SF?斷路器拒動，導(dǎo)致上級110kV母線保護越級跳閘，故障范圍擴大。監(jiān)控后臺報“斷路器位置不對應(yīng)”“操動機構(gòu)壓力低”信號。2.原因溯源解體檢查操動機構(gòu)發(fā)現(xiàn)：彈簧操動機構(gòu)緩沖器密封圈老化，液壓油泄漏導(dǎo)致機構(gòu)卡澀；同時SF?氣體密度繼電器接線松動，壓力低信號未及時上傳，失去閉鎖功能。運維記錄顯示，該斷路器已超5年未進行“解體檢修+密封件更換”，僅做常規(guī)外觀檢查。3.處置過程故障隔離：手動分閘（機械應(yīng)急操作）隔離故障斷路器，臨時啟用備用出線開關(guān)恢復(fù)供電。缺陷修復(fù)：更換緩沖器密封圈、補充液壓油，重新緊固密度繼電器接線，對操動機構(gòu)進行“低電壓動作試驗”（85%額定電壓下可靠分合閘）。系統(tǒng)優(yōu)化：將斷路器“解體檢修周期”從8年縮短至5年，加裝操動機構(gòu)振動傳感器（監(jiān)測卡澀前兆），升級保護裝置“斷路器拒動判別邏輯”（故障后100ms未分閘則發(fā)遠跳指令）。4.經(jīng)驗教訓(xùn)斷路器“三分靠設(shè)備，七分靠維護”，操動機構(gòu)密封件、彈簧等易損件需按“壽命周期”更換，而非僅依賴故障后維修。二次回路隱患易被忽視，需將“繼電器接線緊固、端子排絕緣檢測”納入月度巡檢，避免“小接線”引發(fā)“大事故”。（四）直流系統(tǒng)故障案例：直流接地引發(fā)保護誤動1.故障現(xiàn)象某35kV變電站直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測裝置報警，“負極對地電壓”從-110V降至-80V，“正極對地電壓”從+110V升至+140V，隨后10kV線路保護裝置誤動跳閘，造成非計劃停電。2.原因溯源拉路試驗發(fā)現(xiàn)：10kV#4線路保護屏內(nèi)電纜絕緣破損（施工時被金屬支架劃傷，長期受潮），導(dǎo)致直流負極接地。接地后，保護裝置開入量回路電位偏移，觸發(fā)“過流保護”誤動。3.處置過程故障定位：采用“分段拉閘+絕緣測試”法，依次斷開直流饋線開關(guān)，當斷開#4線路保護屏電源時，絕緣監(jiān)測恢復(fù)正常，鎖定故障支路。缺陷處理：更換破損電纜，對保護屏二次回路進行“絕緣包扎+防鼠封堵”，加裝直流接地故障定位裝置（實時顯示接地支路）。管理升級：將二次電纜絕緣檢測納入“春檢/秋檢”必做項目，對新建工程電纜敷設(shè)實施“全過程旁站監(jiān)理”，避免施工損傷。4.經(jīng)驗教訓(xùn)直流系統(tǒng)是“保護的心臟”，接地故障易引發(fā)保護誤動/拒動，需加裝智能定位裝置，縮短故障查找時間（從4小時降至30分鐘）。二次回路防護需“人防+技防”結(jié)合，既加強施工管控，又通過在線監(jiān)測提前預(yù)警絕緣劣化。三、故障處置與預(yù)防策略體系（一）故障處置“三原則”1.快速隔離：故障發(fā)生后，優(yōu)先通過“保護動作信息+遙測遙信”初步定位，采用“斷路器分閘+母線隔離”等手段，防止故障向主網(wǎng)蔓延。2.保障主網(wǎng)：當故障影響主變、母線等核心設(shè)備時，優(yōu)先投入備用電源/設(shè)備，確保220kV及以上電網(wǎng)架構(gòu)完整，再處理低壓側(cè)故障。3.精準定位：結(jié)合“設(shè)備履歷（運行年限、缺陷記錄）+環(huán)境因素（天氣、負載）”縮小故障范圍，避免盲目拉路擴大停電。（二）預(yù)防策略“四維度”1.設(shè)備選型與驗收：新投運設(shè)備需嚴格執(zhí)行“型式試驗+出廠試驗+到貨驗收”，重點核查絕緣水平、操動機構(gòu)可靠性（如SF?斷路器需做“老煉試驗”）。2.運維管理升級：建立“設(shè)備健康檔案”，將故障案例中的薄弱環(huán)節(jié)（如母線絕緣子、變壓器冷卻器）納入“專項巡檢計劃”；推廣“狀態(tài)檢修”，通過油色譜、紅外測溫、局部放電等在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，動態(tài)調(diào)整檢修周期。3.技術(shù)改造賦能：老舊變電站逐步升級“智能輔助系統(tǒng)”（如機器人巡檢、無人機紅外測溫），實現(xiàn)故障“早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警”。4.人員能力建設(shè)：開展“故障推演”培訓(xùn)，模擬極端工況下的處置流程（如母線全停、全站失壓）；建立“案例共享庫”，定期復(fù)盤典型故障，提煉“故障樹分析（FTA）”模型，提升團隊協(xié)同處置能力。四、總結(jié)與展望變電站故障分析是“技術(shù)+經(jīng)驗+管理”的綜合實踐，每起故障都是電網(wǎng)安全的“警示燈”。通過案例復(fù)盤，我們需深刻認識到：設(shè)備隱患往往源于“細節(jié)疏忽”，故障處置貴在“快速精準”，預(yù)防策略贏在“系統(tǒng)閉環(huán)”。未來，隨著“數(shù)字孿生變電站”“AI故障診斷”等技術(shù)普及，故障