電力系統(tǒng)維護(hù)與故障診斷電力系統(tǒng)作為能源傳輸?shù)暮诵臉屑~，其穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)乎社會(huì)生產(chǎn)與民生保障。維護(hù)工作的前瞻性、故障診斷的精準(zhǔn)性，是規(guī)避大面積停電、降低設(shè)備損耗的關(guān)鍵抓手。本文從實(shí)踐維度梳理維護(hù)體系的構(gòu)建邏輯，結(jié)合技術(shù)演進(jìn)解析故障診斷的突破路徑，為電力運(yùn)維從業(yè)者提供兼具理論深度與實(shí)操價(jià)值的參考框架。一、電力系統(tǒng)維護(hù)的體系化構(gòu)建（一）預(yù)防性維護(hù)的分層實(shí)施電力設(shè)備的劣化具有漸進(jìn)性特征，預(yù)防性維護(hù)需針對(duì)不同設(shè)備類型制定差異化策略：變壓器：以油色譜分析（監(jiān)測(cè)溶解氣體組分）、絕緣電阻測(cè)試為核心，每季度開展紅外測(cè)溫，重點(diǎn)關(guān)注繞組熱點(diǎn)溫度與油中特征氣體含量的關(guān)聯(lián)趨勢(shì)；高壓斷路器：側(cè)重機(jī)械特性試驗(yàn)（分合閘時(shí)間、彈跳幅值）與SF?氣體密度監(jiān)測(cè)，每年進(jìn)行一次滅弧室超聲波探傷；輸電線路：采用無人機(jī)巡檢（識(shí)別絕緣子污穢、導(dǎo)線斷股）結(jié)合接地電阻測(cè)試，雷雨季前完成全線防雷裝置校驗(yàn)。（二）狀態(tài)監(jiān)測(cè)的技術(shù)融合傳統(tǒng)定期維護(hù)存在“過維護(hù)”或“欠維護(hù)”風(fēng)險(xiǎn)，狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)評(píng)估：在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整合紅外熱成像（捕捉設(shè)備異常溫升）、局部放電監(jiān)測(cè)（檢測(cè)絕緣缺陷）、振動(dòng)分析（診斷機(jī)械故障）等多源數(shù)據(jù)，構(gòu)建設(shè)備健康度模型；邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，僅將異常特征上傳云端，降低傳輸帶寬壓力的同時(shí)提升響應(yīng)速度。（三）全生命周期管理的閉環(huán)機(jī)制設(shè)備從投運(yùn)到退役需建立全流程臺(tái)賬：投運(yùn)前：錄入出廠試驗(yàn)數(shù)據(jù)、銘牌參數(shù)，建立數(shù)字孿生基線模型；運(yùn)維中：記錄每次維護(hù)、故障處理信息，結(jié)合狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更新剩余壽命預(yù)測(cè)；退役時(shí)：評(píng)估設(shè)備殘值，形成故障庫反哺設(shè)計(jì)優(yōu)化（如某型號(hào)斷路器頻繁卡澀，推動(dòng)廠家改進(jìn)彈簧機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）。二、故障診斷的技術(shù)突破與實(shí)踐方法（一）故障類型的特征解構(gòu)電力系統(tǒng)故障呈現(xiàn)多元形態(tài)，需針對(duì)性分析：短路故障：伴隨電流驟增、電壓跌落，繼電保護(hù)裝置（如差動(dòng)保護(hù)、距離保護(hù)）動(dòng)作邏輯可輔助定位故障區(qū)段；接地故障：中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中零序電流突增，非接地系統(tǒng)則出現(xiàn)三相電壓不平衡，需結(jié)合故障錄波圖分析暫態(tài)分量；設(shè)備內(nèi)部故障：變壓器繞組變形會(huì)導(dǎo)致頻率響應(yīng)特性改變，GIS（氣體絕緣開關(guān)設(shè)備）局部放電會(huì)產(chǎn)生特高頻電磁波，需采用專用傳感器捕捉。（二）診斷技術(shù)的迭代演進(jìn)1.傳統(tǒng)診斷的深化應(yīng)用故障錄波器記錄的暫態(tài)波形需結(jié)合行波定位技術(shù)，通過波頭到達(dá)時(shí)間差計(jì)算故障點(diǎn)距離；繼電保護(hù)動(dòng)作報(bào)告需與現(xiàn)場(chǎng)勘查（如線路巡視發(fā)現(xiàn)的樹障、鳥害痕跡）交叉驗(yàn)證，避免誤判。2.智能診斷的場(chǎng)景落地大數(shù)據(jù)平臺(tái)整合歷史故障案例、設(shè)備參數(shù)、環(huán)境數(shù)據(jù)，訓(xùn)練隨機(jī)森林或梯度提升樹模型，實(shí)現(xiàn)故障類型、原因的自動(dòng)分類：某省級(jí)電網(wǎng)應(yīng)用該模型后，電纜故障診斷時(shí)間從4小時(shí)縮短至30分鐘，準(zhǔn)確率提升至92%；數(shù)字孿生系統(tǒng)通過仿真故障場(chǎng)景（如雷擊線路、設(shè)備過載），預(yù)判潛在故障鏈（如變壓器過載→油溫升高→絕緣老化→短路）。（三）現(xiàn)場(chǎng)診斷的標(biāo)準(zhǔn)化流程1.故障定位：結(jié)合保護(hù)動(dòng)作信息、SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)）告警，縮小故障范圍至某條線路或間隔；2.原因分析：采用“望聞問切”四步法——望（外觀檢查）、聞（異味檢測(cè)）、問（運(yùn)維記錄查詢）、切（儀器檢測(cè)）；3.驗(yàn)證修復(fù)：處理故障后，通過空載試驗(yàn)、帶負(fù)荷試驗(yàn)驗(yàn)證修復(fù)效果，更新設(shè)備健康檔案。三、技術(shù)賦能下的運(yùn)維模式升級(jí)（一）物聯(lián)網(wǎng)與邊緣計(jì)算的協(xié)同部署低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)（LPWAN）采集分散設(shè)備（如柱上開關(guān)、臺(tái)區(qū)變壓器）的運(yùn)行數(shù)據(jù)，邊緣節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)分析電壓暫降、諧波畸變等異常，觸發(fā)就地預(yù)警或遠(yuǎn)程處置指令。（二）數(shù)字孿生的深度應(yīng)用構(gòu)建變電站數(shù)字孿生模型，模擬不同故障場(chǎng)景下的設(shè)備響應(yīng)：故障前：通過仿真優(yōu)化維護(hù)策略（如調(diào)整巡檢周期、更換易損部件）；故障中：實(shí)時(shí)映射現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)，輔助調(diào)度員制定最優(yōu)隔離方案；故障后：復(fù)盤故障演化過程，優(yōu)化保護(hù)定值與運(yùn)維規(guī)程。（三）運(yùn)維診斷的協(xié)同機(jī)制建立“運(yùn)維-檢修-調(diào)度”三位一體響應(yīng)體系：運(yùn)維班負(fù)責(zé)日常監(jiān)測(cè)與初步診斷，發(fā)現(xiàn)異常后推送至檢修班；檢修班攜帶專用儀器（如局部放電檢測(cè)儀、油色譜分析儀）現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核，制定檢修方案；調(diào)度中心根據(jù)診斷結(jié)果調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行方式，避免次生故障。四、實(shí)踐案例：變電站變壓器過熱故障診斷與處置某220kV變電站#2主變負(fù)荷率持續(xù)攀升，紅外測(cè)溫發(fā)現(xiàn)高壓套管油溫達(dá)85℃（正常≤75℃）。運(yùn)維人員啟動(dòng)診斷流程：1.初步分析：調(diào)取油色譜數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)乙炔含量從0.5μL/L升至3.2μL/L，結(jié)合繞組直流電阻測(cè)試（相間差超過2%），判斷存在繞組匝間短路；2.精準(zhǔn)定位：采用頻率響應(yīng)分析法，對(duì)比歷史曲線發(fā)現(xiàn)200Hz頻段幅值衰減15%，鎖定故障繞組為A相；3.處置驗(yàn)證：吊罩檢修發(fā)現(xiàn)A相繞組絕緣紙局部碳化，更換受損繞組后，油色譜數(shù)據(jù)恢復(fù)正常，帶負(fù)荷試驗(yàn)溫升≤65℃。結(jié)語電力系統(tǒng)維護(hù)與故障診斷的本質(zhì)是“防患于未然”與“治病于未篤”的結(jié)合。隨著物聯(lián)網(wǎng)