电力设备运行维护及故障处理案例分析

电力设备运行维护及故障处理案例分析电力设备作为电网安全稳定运行的核心载体，其运行维护质量与故障处理效率直接关系到供电可靠性、电网抗风险能力及用户用电体验。本文结合实际运维经验，从运行维护核心要点出发，通过典型故障案例剖析处理逻辑，提炼实用化优化建议，为电力设备全生命周期管理提供参考。一、电力设备运行维护核心要点（一）日常巡检与状态监测日常巡检需构建“多维度感知”体系：外观检查聚焦设备本体（如变压器油位、套管裂纹）、连接部位（母线接头氧化、电缆终端渗漏）；参数监测关注电压、电流、温度等运行数据的波动趋势；异常识别通过听觉（放电声、机械摩擦声）、嗅觉（绝缘烧焦味）辅助判断隐患。状态监测技术需“精准定位缺陷”：红外测温重点检测接头、绕组等易发热部位，捕捉温度异常点；局部放电检测（如特高频、超声波法）适用于GIS、变压器等设备，识别绝缘内部放电；油色谱分析通过H₂、CH₄、C₂H₂等特征气体含量，预判变压器绕组、铁芯故障类型。在线监测系统需实现数据实时采集、历史趋势对比，为状态评估提供动态依据。（二）预防性试验与周期管理预防性试验是“提前排雷”的关键手段：变压器需开展绝缘电阻、介损、绕组直流电阻测试，验证绝缘性能与绕组完整性；断路器侧重机械特性试验（分合闸时间、同期性）、绝缘试验，确保操作可靠性；电缆需进行耐压试验、外护套绝缘测试，排查主绝缘与外护套缺陷。试验周期需“因设备而异”：新投运设备按规程执行初始试验，老旧设备（运行超15年）缩短周期至1年/次，重载、高海拔等特殊环境设备同步强化试验项目，避免“一刀切”式管理。（三）维护策略优化：从计划检修到状态检修传统计划检修易陷入“过度维护”或“维护不足”困境，状态检修通过设备状态评估结果（如健康度评分），优先处理高风险设备（如油色谱异常的变压器、机械特性超标的断路器）。结合大数据分析设备劣化趋势（如LSTM算法预测绝缘老化），制定“一设备一方案”的个性化维护计划，平衡运维成本与设备可靠性。二、典型故障处理案例分析（一）变压器绕组匝间短路故障1.故障现象某110kV变电站主变在负荷高峰时段油温骤升（超85℃），油色谱检测显示H₂、CH₄、C₂H₂含量异常增长，且C₂H₂占比突破注意值；监控系统同步显示低压侧电流波动、三相负荷不平衡。2.诊断过程油色谱三比值法判定故障类型为“热-电弧混合型”，指向绕组绝缘缺陷；红外测温发现低压绕组区域温度偏高（热点温度92℃）；停电后开展绕组直流电阻测试，三相电阻不平衡率达3.2%（规程要求≤2%）；绕组变形测试仪检测确认匝间短路。3.处理措施吊罩检修发现绕组绝缘纸局部碳化，更换受损绕组并重新浸油干燥；恢复后开展全套预防性试验（绝缘电阻、介损、绕组变形等），各项参数合格后投运。4.原因分析长期过负荷运行导致绕组绝缘老化，局部放电逐步发展为匝间短路；日常巡检未关注负荷曲线异常，状态监测数据未深度分析，错失预警时机。（二）断路器机械故障导致拒动1.故障现象某10kV出线开关在短路故障时拒动，越级跳开上级断路器，造成母线失电。现场检查分闸线圈无动作信号，机构箱内有卡涩异响。2.诊断过程分闸线圈电阻测试正常，控制回路接线无松动；手动分闸时机构连杆卡滞，拆解后发现传动轴销磨损、弹簧疲劳变形，导致机械卡阻。3.处理措施更换磨损轴销与疲劳弹簧，调整机构连杆间隙；开展机械特性试验（分闸时间≤60ms、同期性≤2ms），模拟短路试验验证动作可靠性后投运。4.原因分析机构长期频繁操作且润滑不足，未定期开展机械特性检查；巡检时忽略机构箱异响，导致故障扩大至越级跳闸。（三）电缆接地故障定位与修复1.故障现象某10kV电缆线路接地，绝缘电阻测试A相为0，B、C相正常；故障指示器显示故障点位于线路中间段。2.诊断过程脉冲反射法（TDR）测试显示故障点距测试端约500米；路径仪定位电缆走向后开挖，发现外护套破损、潮气侵入导致主绝缘击穿。3.处理措施切除故障段（约2米），采用热缩式工艺制作中间接头；恢复后开展耐压试验（25kV/1min）、局部放电检测，无异常后投运。4.原因分析电缆敷设时外护套受外力损伤，长期运行中水分渗入；未定期开展外护套绝缘测试，环境腐蚀加速绝缘劣化。三、经验总结与优化建议（一）强化状态监测与数据分析建立“设备状态评价体系”，整合红外、油色谱、局部放电等监测数据，利用AI算法（如LSTM）预测劣化趋势，提前3-6个月预警潜在故障（如变压器油中C₂H₂增长趋势预判电弧故障）。（二）完善故障应急处置机制编制“一故障一预案”（如电缆故障、变压器故障专项预案），明确故障定位、隔离、修复流程；储备TDR测试仪、中间接头等抢修物资，定期开展实战演练，将电缆故障停电时间压缩至2小时内。（三）提升运维人员专业能力开展“技术+案例”双轨培训：技术培训聚焦试验方法、故障诊断逻辑（如油色谱三比值法应用）；案例复盘会分享处理经验，培养“望（外观）、闻（气味）、问（参数）、切（数据）”的综合判断能力。（四）推进设备智能化升级推广智能巡检机器人（识别设备缺陷、读取表计数据）、在线监测装置（实时上传温度、局部放电数据），实现设备状态可视化、维护数字化，减少人为失误（如红外测温漏检、试验数据误判）。结语电力设备运维与故障处理的核心