电力行业设备巡检及故障处理方案

电力系统的安全稳定运行是能源供应的核心保障，而设备巡检与故障处理作为运维管理的关键环节，直接决定了电网可靠性与供电质量。本文结合行业实践，从巡检体系构建、故障处理流程、技术赋能路径及优化建议等维度，系统阐述电力设备全生命周期的运维策略，为从业者提供兼具理论深度与实操价值的参考方案。一、设备巡检体系的科学构建电力设备巡检需以“预防为主、精准高效”为核心原则，通过多维度覆盖、全周期管理，提前识别潜在缺陷，从源头降低故障风险。（一）巡检范围与重点对象巡检覆盖输变电、配电、二次系统全链条设备：输电线路：杆塔结构、绝缘子、导线（重点关注跨越段、雷击区）；变电站设备：变压器、断路器、GIS组合电器（高负荷、老旧设备为核心）；配电设施：环网柜、箱变（城中村、工业园区等重载区域）；二次系统：保护装置、自动化设备（逻辑回路、通信链路）。（二）多元化巡检方式的应用1.人工巡检：制定标准化路线与Checklist，结合运维经验判断设备外观、参数、运行状态（如油位、异响、接头氧化），适用于常规设备的基础检查。2.带电巡检+红外测温：在不停电状态下，利用红外热像仪检测接头、套管等部位温度分布，识别过热缺陷；同步开展局部放电、避雷器泄漏电流检测，评估绝缘状态。3.无人机巡检：针对复杂地形（山区、跨江）、高层建筑区段，无人机搭载高清相机、红外模组，快速排查导线断股、绝缘子破损、树障隐患，效率提升3-5倍。4.在线监测系统：在关键设备部署温湿度、振动、局放传感器，实时上传数据至后台，通过阈值告警+趋势分析预判故障（如变压器油色谱数据异常预警匝间短路）。二、故障处理的全流程管理故障处理需遵循“监测-定位-处置-复盘”闭环逻辑，确保快速恢复供电并杜绝同类故障重复发生。（一）故障监测与预警依托电网调度自动化系统、在线监测平台，实时采集设备运行数据（电压、电流、温度、负荷等），结合历史故障库建立多参数预警模型。例如：线路负荷突增20%且温度超阈值，触发过载告警；变压器油中H₂含量日增10μL/L，启动绝缘劣化预警。（二）故障定位与诊断1.多维度数据融合：结合巡检记录、在线监测数据、故障录波图，定位故障设备/区段（如线路跳闸后，通过行波定位技术缩小故障范围至300米内）。2.故障树分析法（FTA）：针对变压器、GIS等复杂设备，梳理“故障现象-中间事件-根本原因”逻辑链（如“油温过高→冷却器故障/绕组短路→风扇损坏/匝间绝缘老化”），结合油色谱、绕组变形测试精准诊断。（三）故障处置与恢复1.分级处置机制：紧急故障（如设备起火、大面积停电）：立即隔离故障点，调配备用电源/设备恢复供电；同步组织抢修（如绝缘斗臂车抢修断线、变压器油处理设备消缺）。一般故障（如设备异响、参数异常）：制定停电检修计划，提前备齐备品备件（如断路器触头、电容器单元），窗口期内完成修复。2.现场处置要点：严格执行“两票三制”，做好安全措施；采用标准化作业（如变压器套管更换需遵循“吊拆-密封-注油-试验”流程），确保修复质量。（四）故障分析与改进故障恢复后，组织“故障复盘会”：分析诱因（设计缺陷、运维疏漏、外力破坏等）；评估巡检方案不足（如调整重载设备巡检周期、升级监测装置）；将典型案例纳入培训教材，提升全员处置能力。三、技术赋能：智能化手段的深度应用数字化转型为巡检与故障处理提供新范式，需充分整合物联网、大数据、AI、数字孪生等技术，实现“精准预判、高效处置”。（一）物联网与边缘计算设备端部署物联网传感器，采集的多源数据通过边缘节点预处理（如异常数据过滤、阈值判断）后上传云端，降低传输带宽压力，实现“本地预警+远程决策”协同（如开关柜温湿度传感器本地判断凝露风险，触发除湿装置）。（二）大数据与故障预测构建电力设备故障数据库，整合巡检、故障、检修数据，运用LSTM、随机森林等算法挖掘故障模式，预测设备剩余寿命。例如：通过分析变压器油中溶解气体趋势，提前3-6个月预警绝缘故障。（三）人工智能与视觉识别训练AI模型识别巡检图像（如无人机航拍的线路缺陷、红外热像图的温度异常），自动标注故障位置与类型（如“绝缘子破损”“接头过热”），辅助运维人员快速决策。针对开关柜内部放电，结合超声波成像+AI算法，定位放电点精度达90%以上。（四）数字孪生与仿真推演搭建设备数字孪生模型，模拟故障场景下的设备响应（如短路时的温度场、应力分布），验证故障处理方案有效性；在虚拟环境中演练抢修流程，优化资源调配与作业步骤（如模拟台风天气下的线路抢修，缩短实战响应时间20%）。四、实践案例：某变电站变压器过热故障的处置某220kV变电站夏季高峰期间，红外巡检发现#2主变高压套管接头温度达110℃（正常≤80℃），处置流程如下：1.监测预警：在线监测系统显示接头电流负荷接近额定值，温度持续上升，触发三级告警。2.定位诊断：结合红外图谱、接头螺栓扭矩记录，判断为螺栓松动导致接触电阻增大。3.处置恢复：申请临时停电，力矩扳手紧固螺栓，复测接触电阻合格后恢复供电（全程2小时，无负荷损失）。4.分析改进：排查同批次套管接头，发现3处类似隐患；调整巡检计划，增加高负荷时段红外测温频次。五、优化建议：提升巡检与故障处理效能（一）人员能力建设定期开展“理论+实操”培训（如红外仪、局放仪操作）；组织跨专业技术交流（如变电、输电运维经验分享），提升综合分析能力。（二）技术迭代升级引入新型监测技术（光纤传感、紫外成像），升级在线监测算法；试点“机器人+无人机”协同巡检，覆盖特殊环境（如地下变电站、高海拔区域）。（三）管理制度完善建立“巡检-故障-检修”闭环台账，量化考核巡检到位率、故障响应时间；推行“设备主人制”，明确运维责任，落实奖惩机制。（四）应急体系强化每季度开展故障演练（模拟极端天气、复杂故障场景）；与周边电厂、用户建立应急联动，确保故障时负荷转供、备用资源快速调