电力系统维护与故障排除指南

电力系统维护与故障排除指南电力系统作为保障社会生产、居民生活的核心基础设施，其稳定运行直接关系到能源供应的可靠性与安全性。科学的维护管理和高效的故障排除能力，是降低停电风险、延长设备寿命、保障电网韧性的关键。本文结合电力行业实践经验，从日常维护、故障排查、典型故障处置等维度，梳理实用的操作指南，为电力运维人员提供系统性参考。一、日常维护核心要点电力系统的“预防性维护”是降低故障概率的基础，需围绕设备状态、运行参数、环境条件构建常态化管理体系：（一）设备巡检精细化周期与覆盖范围：按照“日巡+周检+月查+年检”梯度开展。日巡重点关注变压器油温、断路器分合闸指示、电缆接头温度（红外测温）；周检侧重绝缘子清洁度、母线螺栓紧固性；月查需结合停电机会检查避雷器泄漏电流、电容器组外观；年检则联合专业团队开展变压器油色谱分析、继电保护定值校验。异常识别技巧：通过“望闻问切”预判隐患——“望”设备外观（是否有锈蚀、变形、油渗漏），“闻”电气灼烧异味，“问”值班记录（负荷波动、历史故障），“切”关键部位温度（手触或测温仪）。例如，变压器油温超过85℃且持续上升，需立即核查冷却系统与负荷情况。（二）运行参数动态监测依托SCADA系统或多功能电表，实时跟踪电压偏差（≤±7%额定值）、三相电流不平衡度（≤10%）、功率因数（0.9~1.0）等核心参数。当电流突变超过20%额定值、功率因数低于0.85时，触发告警并溯源（如排查是否存在非对称负载、无功补偿不足）。对重要负荷（如医院、数据中心），需额外监测谐波含量（THD≤5%），避免谐波放大导致电容器过热、电缆绝缘老化加速。（三）环境与备件管理配电室需维持温度10~30℃、湿度≤75%，定期清理通风口积尘、检查防水封堵（尤其是地下配电室）。雨季前需测试排水泵启停逻辑，避免积水浸泡设备。建立“常用备件清单”，如熔断器、接触器触头、电缆终端头，按“在用设备数量×15%”储备，并标注“更换周期+检验日期”，确保故障时“即取即用”。二、故障排查的“逻辑化”流程故障发生后，需遵循“现象记录→范围缩小→分层验证→工具辅助”的逻辑，避免盲目操作：（一）故障现象精准记录详细记录故障时刻的声光告警（如保护装置动作报文、断路器跳闸信号）、设备状态（是否冒烟、异响）、参数突变（电压骤降、电流过载）。例如，“10kV进线断路器跳闸，保护装置显示‘过流I段动作’，故障前负荷电流从200A升至600A”。（二）初步分析与范围锁定结合保护动作类型（过流、速断、零序）、故障录波图，初步判断故障性质：若多台设备同时跳闸，优先排查母线或电源侧故障（如母线短路、雷击过电压）；若单台设备跳闸且伴随局部灼烧味，聚焦设备本体（如电机绕组短路、电缆接头烧蚀）；若零序保护动作，重点检查接地故障（如电缆绝缘破损、架空线断线落地）。（三）分层排查与验证以“电源侧→配电侧→负载侧”为路径逐步验证：1.电源侧：断开下级所有负荷，用兆欧表测试母线绝缘（相间≥10MΩ、相对地≥2MΩ），排除母线故障后恢复电源；2.配电侧：分段合闸（从电源端向负载端依次送电），观察哪一段合闸后再次跳闸，锁定故障区间；3.负载侧：对故障区间的设备、电缆逐一测试（如电机绝缘电阻、电缆通断性），定位具体故障点。（四）工具的“精准化”应用万用表：测量交直流电压（判断电源是否正常）、电阻（排查开路故障）；兆欧表：测试设备绝缘（如电缆相间绝缘＜2MΩ时，需排查受潮或破损）；红外热像仪：非接触式检测接头、母线的温度异常（温差＞10℃需重点关注）；故障录波器：回放故障时刻的电压、电流波形，辅助分析故障类型（如短路时电流波形会出现突变尖峰）。三、典型故障的处置策略针对电力系统高频故障，需结合“快速隔离+精准修复+防复燃”原则制定方案：（一）短路故障（最常见故障类型）现象：断路器速断保护动作、设备冒烟、熔断器熔断。处置步骤：1.断开故障回路所有电源，验电后挂接地线；2.检查故障点（如电缆短路需剥开绝缘层，电机短路需拆解绕组）；3.修复后（如更换短路电缆段、重绕电机绕组），测试绝缘电阻（≥5MΩ）、耐压值（符合设备额定电压的1.5倍）；4.空载试运行15分钟，确认无异常后恢复带载运行。（二）过载故障原因：负载超过设备额定容量（如新增大功率设备未升级电缆）、谐波放大导致“虚假过载”。处置：临时措施：切除部分非重要负荷，使电流降至额定值80%以下；根治措施：核算负荷容量，升级电缆截面（如从35mm²增至50mm²）、增装无功补偿装置（降低视在功率）。（三）接地故障（低压系统）现象：漏电保护器跳闸、设备金属外壳带电、绝缘监测仪告警。处置：1.断开所有负载，用兆欧表测试每路出线的绝缘（相对地＜0.5MΩ判定为故障回路）；2.对故障回路分段排查（如从配电箱到末端插座，逐段断开测试）；3.修复绝缘破损点（如更换老化插座、包扎电缆破损处），再次测试绝缘（≥0.5MΩ）后恢复供电。（四）设备老化故障（如变压器油位异常、断路器拒动）变压器油位低：先排查是否漏油（补焊油箱），再补充同型号变压器油（需过滤脱水，确保耐压值≥40kV/2.5mm）；断路器拒动：拆解机构检查弹簧储能状态、触头氧化情况，更换老化的分合闸线圈或触头，调试后进行5次分合闸试验（动作时间≤0.1秒）。四、预防性维护的“进阶策略”通过技术手段与管理机制的结合，将故障“被动抢修”转为“主动预防”：（一）状态监测技术赋能在线监测：在变压器、电缆接头安装温度传感器，实时上传数据至云平台，设置“温度＞90℃”“温升速率＞5℃/h”双阈值告警；离线检测：每季度开展一次“局部放电检测”（检测开关柜内部放电）、每年一次“油中溶解气体分析”（预判变压器潜伏性故障）。（二）周期性试验与校验绝缘试验：10kV及以上设备每年开展“工频耐压试验”（试验电压为额定电压的1.73倍，持续1分钟）；继电保护校验：每两年对保护装置进行“定值复核+传动试验”，确保故障时能精准动作（如过流保护动作时间误差≤5%）。（三）维护计划的“差异化”制定对“重载设备”（如夏季的空调变压器），缩短巡检周期（日巡改为每班巡）；对“老旧设备”（投运超15年的电缆），优先安排更换或大修，避免“带病运行”。（四）人员能力的“体系化”提升定期开展“故障模拟演练”（如模拟母线短路、接地故障，考核运维人员的排查速度与规范操作）；组织“跨专业培训”（如电气与机械结合，提升对断路器机构故障的处置能力）。五、安全操作的“红线”规范电力运维涉及高电压、大电流，任何疏忽都可能导致触电、电弧灼伤等事故，需严守以下规范：（一）停电与验电的“双确认”故障处置前，必须执行“停电→验电→挂接地线→悬挂警示牌”流程，验电时需在“设备进线端、出线端”双端验证（如10kV设备用声光验电器，确认无电压后再操作）。（二）个人防护的“全装备”进入配电室必须穿绝缘鞋、戴安全帽；接触带电部件（如测试电缆）时，需戴绝缘手套（耐压等级≥10kV）；高空作业（如更换绝缘子）需系安全带，且下方禁止站人。（三）应急处置的“时效性”发生触电事故时，第一时间切断电源（用绝缘杆挑开导线），再实施心肺复苏；火灾事故需使用二氧化碳灭火器（禁止用水扑灭电气火灾），同时拨打火警电话并上报电网调度。结语电力系统的维护与故障排除，是技术、经验与责任心的综合体现。唯有将“