电力行业设备故障排除手册

一、故障排查基本方法论（一）故障诊断流程故障处理需遵循“先观察、后检测，先外部、后内部，先简单、后复杂”的原则，流程如下：1.信息收集：记录故障发生时间、现象（如报警信号、异常声响、仪表数据突变）、设备运行环境（负荷变化、天气影响）及近期维护记录。2.初步检查：目视检查设备外观（有无变形、渗漏、烧蚀痕迹），确认电源、控制回路是否正常，排查外部接线、熔断器等易损件。3.故障定位：通过分段测试、替换法、仪器检测缩小故障范围。例如，断路器拒动时，先检查控制电源，再测试操作机构线圈电阻，判断是电气故障还是机械卡涩。4.验证修复：修复后空载试运行，监测关键参数（温度、电流、电压），确认故障彻底消除。（二）故障类型分类电力设备故障可按诱因分为三类，需针对性排查：电气故障：短路、开路、绝缘损坏、参数漂移（如继电器定值偏移）。机械故障：部件磨损（如断路器触头烧损）、机构卡滞（如隔离开关操作连杆变形）、紧固件松动。软件/通信故障：保护装置程序异常、远动通信中断（如光纤接头污染、通信协议不匹配）。（三）安全作业规范故障处理涉及高电压、大电流，必须严格执行安全规程：停电验电：故障处理前断开相关电源，验电确认无电压后装设接地线，悬挂警示牌。防护装备：佩戴绝缘手套、安全帽，使用绝缘工具；高空作业系安全带，恶劣天气（雷雨、大风）避免户外操作。操作票制度：复杂操作（如变压器分接开关调整、母线停电检修）需填写操作票，双人监护执行。二、典型设备故障排除指南（一）变压器故障1.油温异常升高现象：温控器显示温度超过额定值，冷却风扇持续高速运转。可能原因：负荷长期过载（需核对近期负荷曲线）；冷却系统故障（风扇停转、散热器堵塞）；绕组短路（内部绝缘老化）。排查步骤：1.检查变压器负荷率（通过电流表或SCADA系统读取），若超过80%额定容量，需调整负荷；2.目视检查冷却器外观，清理散热器表面杂物，测试风扇电机绝缘及供电回路；3.停电后用兆欧表测绕组绝缘电阻，或结合油色谱分析（若有在线监测）判断内部故障。修复建议：过载时调整负荷分配，加装散热装置；冷却系统故障更换风扇或疏通管道；绕组短路需吊罩检修，必要时更换绕组。2.油色异常（变黑、浑浊）原因：绝缘油老化、内部放电或短路产生炭化。处理：取油样送检，若介损、酸值超标，进行滤油或换油；若含乙炔等气体，需排查内部故障（如绕组匝间短路）。（二）高压断路器故障1.拒分/拒合现象：操作指令发出后，断路器无动作，或动作后位置信号异常。排查逻辑：电气回路：检查控制电源电压、操作线圈电阻（用万用表测）、辅助触点接触情况；机械机构：手动分合测试，检查连杆、脱扣器、弹簧是否卡滞或疲劳；保护装置：查看是否有闭锁信号（如SF₆压力低、弹簧未储能）。示例：某110kV断路器拒合，测量操作线圈电阻为无穷大，拆解发现线圈引线焊接点断裂，重新焊接后恢复正常。2.触头过热（红外测温发现）原因：触头氧化、接触压力不足、灭弧室漏气（SF₆断路器）。处理：停电后打磨触头，调整弹簧压力；SF₆断路器需检测气体压力，必要时补气或更换灭弧室。（三）继电保护装置故障1.误动/拒动误动：检查定值设置（是否与实际运行方式匹配）、二次回路接线（有无虚接、寄生回路）、装置电源稳定性；拒动：测试输入量（电流、电压采样是否正常）、出口继电器动作电压，排查插件接触不良或程序故障（需厂家技术支持）。2.通信中断（与主站失联）排查：检查光纤/网线连接、光端机状态、通信协议参数，用`ping`命令测试网络连通性，更换故障的通信模块或线缆。三、工具与技术支持体系（一）常用检测工具万用表：测量交直流电压、电流、电阻，判断回路通断（如测试继电器线圈是否断路）。兆欧表（摇表）：检测绝缘电阻（如变压器绕组对地、电缆绝缘），需在停电后充分放电再测试。红外测温仪：非接触式检测设备温度（如母线接头、断路器触头），发现隐性过热故障。示波器：分析电压电流波形（如变频装置输出谐波、保护装置采样波形畸变）。（二）现代监测技术在线监测系统：实时采集变压器油色谱、断路器机械特性、电缆局部放电数据，提前预警故障（如油中乙炔含量突增提示绕组放电）。故障录波器：记录故障瞬间的电气量变化，辅助分析故障类型（如短路故障的相别、持续时间）。无人机巡检：搭载红外、可见光相机，快速排查输电线路覆冰、绝缘子破损、杆塔倾斜等隐患。（三）技术资料应用设备说明书：查阅故障代码含义（如保护装置的“ERR-01”代表电源故障）、参数设置方法；原理图：分析二次回路逻辑，定位故障点（如查找控制回路中的中间继电器位置）；历史故障库：参考同类设备过往故障处理记录，提高排查效率（如某变电站主变油温高故障，曾因冷却器电源空开误跳导致）。四、预防维护策略（一）定期巡检机制周期：变压器、断路器每月巡检，配电设备每周巡检，输电线路按季节（雷雨、覆冰期加密）；内容：外观检查（渗漏、锈蚀）、参数记录（油温、压力、负荷）、操作机构灵活性测试（如断路器手动分合试验）。（二）状态监测深化油色谱分析：每半年对主变油样检测，监测H₂、CH₄、C₂H₂等气体含量，预判绝缘老化；局部放电检测：采用超声波、特高频法检测GIS、电缆接头的放电缺陷，避免绝缘击穿。（三）维护计划制定依据设备“健康度”分级（如A类设备（主变、母线）缩短维护周期）；结合厂家建议（如断路器机械寿命次数，达到80%时安排大修）。（四）人员能力提升开展故障模拟演练（如继电保护误动应急处理）；定期组织技术培训（如新型在线监测系统操作），分享典型故障案例（如