电力试验中常见故障有哪些？快速诊断与解决方案全解析

在电力系统的运行与维护中，试验是诊断设备状态、预防事故的关键环节。试验过程本身也可能遭遇各类故障，影响结果的准确性甚至引发安全隐患。本文将系统梳理电力试验中常见的故障类型，并提供基于标准与实践的快速诊断方法与解决方案，旨在为从业人员提供一份实用的参考指南。

一、 常见故障类型及成因分析

电力试验涵盖高压设备、绝缘、保护装置等多个方面，故障也呈现多样性。

1. 绝缘相关故障

这是最为核心和常见的故障类别。主要包括绝缘受潮、老化、劣化以及局部放电等。电缆、变压器、互感器等设备的绝缘介质在长期运行中，因电场、热、化学及环境因素作用，其性能会逐渐下降。例如，电缆接头盒或终端盒密封不良导致进水，是引发绝缘受潮故障的典型原因。变压器油纸绝缘在过热或局部放电作用下，会产生酸性物质，加速纤维素老化，导致介质损耗因数（tanδ）和绕组直流电阻异常增大。在预防性试验中，测量绝缘电阻、吸收比、极化指数以及介质损耗角正切值（tanδ）是发现此类隐患的主要手段。

2. 回路导通与接触故障

此类故障在直阻测量、回路电阻测试中频繁出现。表现为测量值异常偏高或不稳定。原因包括：

连接部位问题：设备接线端子、断路器触头、隔离开关触指等因氧化、腐蚀、松动或机械压力不足，导致接触电阻增大。

导线内部损伤：引线或绕组内部存在断股、虚焊、开裂等缺陷，尤其在经受短路电流冲击或机械应力后易发生。

试验接线错误：试验线本身接触不良、夹子未夹紧或使用了阻值过大的测试线，会引入额外误差。

3. 设备特性参数异常

指设备在试验中表现出的电气特性偏离标准或出厂值。例如：

变压器绕组变形：遭受短路冲击后，绕组可能发生轴向或辐向位移，导致绕组电抗、电容参数变化，可通过频率响应分析法（FRA）精准诊断。

断路器机械特性超标：分合闸时间、速度、同期性等参数不满足要求，多与操动机构卡涩、缓冲器失效、弹簧疲劳等有关。

互感器变比或角差超标：内部绕组匝间短路、铁芯磁特性变化或二次负荷不匹配均可导致。

4. 试验系统与干扰故障

试验装置本身（如变频串联谐振系统、直流高压发生器）工作异常，或现场存在强电磁干扰，会导致试验无法进行或数据失真。例如，局部放电测试时若未做好屏蔽，现场无线电、电晕放电等干扰信号会淹没真实的设备放电信号。

二、 快速诊断方法与标准依据

高效的诊断依赖于清晰的流程、正确的工具和对标准的深刻理解。

1. 诊断流程：由简到繁，由外而内

第一步：外观与历史检查。检查设备有无渗漏油、部件变形、锈蚀、异常声响或灼烧痕迹。查阅设备履历，关注近期负荷情况、故障跳闸记录及历史试验数据趋势。

第二步：基本电气试验筛查。优先进行绝缘电阻、直流电阻、接地连续性等简单快速的试验，这些试验往往能快速定位重大缺陷。例如，使用兆欧表测量绝缘电阻是判断绝缘受潮或贯穿性缺陷的首选方法。

第三步：专项特性试验深入诊断。根据初步筛查结果，选择针对性的试验。如怀疑绝缘受潮或老化，进行tanδ和电容测量；怀疑绕组变形，进行FRA测试；怀疑断路器机械故障，进行机械特性测试。

第四步：综合分析与定位。对比《电力设备预防性试验规程》（DL/T 596）等国家标准、行业标准及设备技术条件，对多项试验结果进行关联分析。例如，变压器油中溶解气体分析（DGA）发现乙炔（C₂H₂）超标，同时绕组直流电阻不平衡率增大，则极有可能指向绕组匝间短路或放电性故障。

2. 关键诊断技术与参数解读

绝缘电阻与吸收比：对于大容量设备（如变压器、发电机），吸收比（R60s/R15s）或极化指数（PI）能比单一绝缘电阻值更有效地反映绝缘受潮情况。通常，吸收比不低于1.3（常温下）或极化指数不低于1.5，可作为绝缘状态良好的判据之一。

介质损耗因数（tanδ）：该参数对绝缘的整体劣化（如受潮、老化、污染）非常敏感。其值随温度升高而增大，因此测量时应记录油温，并进行温度换算后与历史值及标准限值比较。《GB/T 16927.1-2011 高电压试验技术》等标准对测试方法有详细规定。

直流电阻测量：用于检查绕组内部导线连接、引线接头、分接开关触头的接触状态。要求相同差异（线电阻）不大于2%，相间差异（对于三角形接法需换算）与出厂值相比变化不大于2%。显著增大的直流电阻往往意味着接触点氧化或松动。

频率响应分析（FRA）：通过对比当前频谱与原始指纹图谱的差异，可灵敏检测绕组微小的机械位移。诊断时需重点关注谐振频率点的偏移和幅值变化。

三、 解决方案与规范实践

针对诊断出的故障，需采取规范、有效的措施。

1. 绝缘故障处理

对于受潮设备：可采用热油循环、真空滤油或现场热风干燥等方法进行干燥处理。处理后必须重新进行全套绝缘试验，直至指标合格。

对于局部放电或老化：若放电量未超标且趋势稳定，可加强监测；若放电严重或绝缘老化已接近寿命终点，应考虑更换设备或绝缘部件。国家能源局发布的《防止电力生产事故的二十五项重点要求》中，对防止大型变压器、互感器、电缆等设备绝缘事故提出了明确的技术监督和反事故措施要求，是现场工作的重要遵循。

电缆故障定位与修复：对于高阻或闪络性故障（约占电缆故障90%以上），需采用冲击闪络法（冲闪法）配合声磁同步定点仪进行精确定点。修复时，中间接头和终端头的制作必须严格遵循工艺规程，确保设计合理、材料合格、密封严密，避免因制作工艺问题引入新的故障点。

2. 回路与接触故障处理

彻底清洁氧化或腐蚀的接触面，更换损坏的紧固件，并按标准力矩重新紧固。

对于断路器、隔离开关等设备的触头，检查接触压力和接触面积，必要时进行打磨或更换。

采用回路电阻测试仪（要求输出电流不小于100A）验证处理后的接触电阻是否符合制造厂规定。

3. 试验系统与干扰应对

定期校验试验仪器仪表，确保其准确度。

对于局部放电等抗干扰要求高的试验，应在夜间或环境干扰较小时进行，并使用屏蔽室、信号滤波、差分输入等技术手段。

遵循《GB 50150-2016 电气装置安装工程 电气设备交接试验标准》和《DL/T 596》中关于试验环境、接线和安全措施的规定。

4. 融入国家政策与智能化趋势

当前，电力行业正大力推进数字化转型与智能运维。国家发展改革委、国家能源局发布的《关于加快推进能源数字化智能化发展的若干意见》等政策文件，鼓励利用传感器、在线监测、大数据和人工智能技术，实现设备状态的实时感知与故障预测。在试验领域，这意味着：

从定期试验向状态监测过渡：结合在线监测数据（如DGA在线监测、局部放电在线监测）与离线试验结果，进行综合诊断，提高预警能力。

试验数据标准化与平台化：建立统一的设备试验数据库，利用历史数据纵向对比和同类设备横向对比，更精准地识别早期缺陷。

诊断知识库与专家系统：将规程标准、典型案例、专家经验固化到系统中，辅助现场人员快速决策。

电力试验故障的快速诊断与解决，是一个建立在扎实理论基础、熟练实操技能、严格标准执行和先进技术应用之上的系统工程。唯有将传统试验方法与现代智能诊断技术相结合，方能筑牢电力设备安全运行的第一道防线。