电力设备巡检与故障排查指南

电力设备巡检与故障排查指南电力设备作为电网运行的核心载体，其可靠性直接决定供电质量与电网安全。科学的巡检与高效的故障排查，是预防设备故障、缩短停机时间、降低运维成本的关键手段。本文结合一线运维经验，从准备工作、巡检流程、故障排查方法到典型案例处理，系统梳理电力设备全生命周期的运维要点，为从业人员提供实用参考。一、巡检前的准备：工具、资料与计划的三重保障专业工具配置是巡检的“眼睛”与“双手”。红外测温仪可捕捉设备接头、母线的隐性发热（如断路器触头、电缆终端）；绝缘电阻表（兆欧表）用于停电设备的绝缘性能检测（如变压器绕组、电缆绝缘）；超声波检测仪则能识别GIS设备、开关柜的局部放电信号。个人防护装备需严格遵循安规：绝缘手套（10kV及以上设备需选用对应电压等级）、安全帽、反光背心，登杆作业还需携带安全带、脚扣。设备台账梳理是精准巡检的前提。需建立包含设备型号、投运时间、历次检修记录、故障类型的电子档案。例如，某变电站1#主变曾因分接开关油渗漏返修，后续巡检需重点检查分接开关油位与密封；对于运行超15年的老旧设备，需标记为“重点关注对象”，缩短巡检周期。巡检计划制定需兼顾设备特性与环境因素。主变压器、GIS组合电器等核心设备，建议每月开展1次全面巡检；辅助设备（如站用变、直流屏）可每季度巡检。季节性调整不可忽视：雨季前需检查防雷接地、户外端子箱密封性；冬季重点监测充油设备油温、加热装置运行状态；迎峰度夏（冬）前，需对重载设备增加巡检频次（如每周1次红外测温）。二、巡检实施：从外观到参数的全维度监测（一）设备外观与结构检查本体缺陷识别：变压器需观察油位计是否正常、散热器有无渗漏油、防爆管玻璃是否破裂；断路器关注瓷套（或绝缘筒）有无裂纹、操作机构箱门密封是否完好；电缆终端检查热缩（或冷缩）套管有无龟裂、接地引线是否松动。机械结构验证：隔离开关触头合闸时应完全接触，分闸后间隙符合规程；变压器基础有无沉降（可通过水平仪测量）；户外设备支架、围栏的锈蚀程度需记录，严重时需安排防腐处理。（二）运行参数与状态监测电气参数比对：通过综自系统或便携式仪表，记录电压、电流、功率因数等数据，与历史同期、额定值对比。例如，10kV出线电流持续超过额定值的80%，需结合负荷曲线分析过载风险；变压器三相电流不平衡度超过10%，需排查绕组或负荷问题。温度监测：红外测温重点关注“热点”：母线接头、电缆终端、断路器触头、变压器套管将军帽。正常运行时，设备热点温度应低于环境温度+60℃（铜铝接头），若超过80℃（或与同类设备温差＞20℃），需标记为隐患，安排跟踪监测。（三）连接与绝缘性能检查接线部位：用扳手轻触端子排、电缆接头，检查是否松动（有放电痕迹或过热变色需立即处理）；对于铝-铜过渡接头，需确认过渡片安装规范，避免电化学腐蚀。绝缘件：绝缘子表面有无积污、放电烧蚀痕迹；避雷器的均压环是否变形、脱离；停电设备（如备用间隔）需用兆欧表测量绝缘，35kV电缆绝缘值低于1000MΩ时需分析受潮或老化原因。三、故障排查：从现象到本质的逻辑推演（一）故障现象的精准捕捉故障发生时，需第一时间记录多维特征：声光信号：保护装置报警类型（过流、差动、瓦斯）、断路器分合闸指示灯状态、设备异响（如变压器绕组变形的“嗡嗡”异声、GIS内部放电的“滋滋”声）。参数突变：电压骤降（如母线失压）、电流越限（如线路短路电流）、温度跳变（如变压器油温10分钟内上升15℃）。外部特征：冒烟（电缆终端绝缘击穿）、异味（绝缘材料灼烧）、油迹（变压器渗漏）。（二）故障树与逻辑分析以断路器拒动为例，故障树逻辑为：1.电源故障：检查控制回路熔断器是否熔断、直流屏电压是否正常（低于85%额定电压可能导致拒动）。2.控制回路：用万用表测量合闸线圈电阻（正常约几十欧姆，开路则线圈烧毁），检查辅助开关触点是否接触不良。3.操动机构：手动分合闸验证机械卡涩（如弹簧未储能、连杆变形），拆解检查缓冲器、锁扣组件。（三）仪器检测与定位红外热成像：对疑似发热设备（如开关柜母线室），热成像仪可直观呈现温度分布，定位接触不良的接头（如A相母线接头温度比B、C相高30℃）。局部放电检测：GIS设备内部放电可通过超声波检测仪定位，若检测到100kHz以上的脉冲信号，结合特高频（UHF）检测，可判断放电类型（悬浮电位、沿面放电等）。绝缘测试：停电后，用兆欧表测量变压器绕组绝缘，若相间绝缘值差异＞30%，需怀疑匝间短路；电缆故障可通过脉冲反射法（TDR）定位断点或低阻故障。四、典型故障处理：从案例中提炼应对策略（一）变压器油温异常升高现象：油温超过额定值15℃，冷却器全部投运仍无下降。排查步骤：1.负荷核查：通过SCADA系统确认变压器当前负荷率（若＞80%，属过载运行，需调整负荷）。2.冷却系统：检查风扇、油泵电源是否正常，散热器阀门是否全开，滤网有无堵塞（清理后油温下降5℃以上则为有效）。3.内部故障：若负荷正常、冷却完好，需结合瓦斯继电器信号（轻瓦斯报警可能为油中气体超标），安排油色谱分析（检测H₂、CH₄、C₂H₂含量），判断是否绕组匝间短路或铁芯多点接地。（二）电缆绝缘故障现象：接地故障报警，兆欧表测量A相对地绝缘为0MΩ，B、C相正常。定位方法：1.脉冲反射法（TDR）：在电缆终端施加脉冲信号，根据反射波时间差计算故障点距离（如1000米电缆，反射时间2μs，故障点约300米）。2.声磁同步法：在疑似故障段（如电缆井、隧道），用接收装置捕捉故障点放电的电磁与声波信号，两者同步时即为故障点。处理：故障点修复后，需进行耐压试验（2.5倍额定电压，持续5分钟），合格后方可投运。五、预防与优化：从运维到管理的全周期提升（一）定期维护与试验预防性试验：按《电力设备预防性试验规程》，变压器每3年进行油色谱、绕组直流电阻测试；断路器每1年检测机械特性（分合闸时间、弹跳次数）；电缆每5年进行局部放电与耐压试验。专项维护：每年春季对户外设备进行“清污+紧固”（绝缘子清扫、接头力矩复紧）；冬季检查充油设备加热装置、蓄电池容量。（二）状态监测系统应用变压器配置油色谱在线监测，实时分析H₂、CO、C₂H₂等气体浓度，提前预警潜伏性故障；断路器加装机械特性在线监测（分合闸线圈电流、行程曲线），捕捉机构卡涩、弹簧疲劳等隐患；电缆线路部署分布式光纤测温，监测接头温度分布，避免过热未察觉。（三）人员与数据管理技能提升：定期组织厂家技术培训（如新型GIS设备原理）、故障模拟演练（如继电保护误动处置），考核通过后方可独立巡检。台账数字化：建立设备全生命周期数据库，记录每次巡检、试验、故障处理数据，通过大数据分析