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1、1,电力系统常见故障及简要分析,电力系统组成：发电厂、变电所、输电线路、配电所和用户。 介绍发电机组、变电所、输电线路、配电系统常见故障,2,一、发电机组故障,无刷发电机： 1.1 电压表无指示：发电机不发电、电压表电路不通(检查接线与保险丝，必要时换新品)、电压表损坏（换新品） 。 1.2 不能发电 （1）接线错误：按线路检查、纠正。 （2）主发电机或励磁机的励磁绕组接错，造成极性不对：励磁机励磁电流极性与永久磁铁的极性不匹配，往往发生在更换励磁绕组后因接线错误造成，应检查并纠正。 （3）硅整流元件击穿短路，正反向均导通：用万用表检查整流元件正反向电阻，替换损坏的元件。 （4）主发电机励磁绕
2、组断线：用万用表测主发电机励磁绕组，电阻为无限大，应接通励磁线路。 （5）主发电机或励磁机各绕组有严重短路:电枢绕组短路，一般有明显过热。励磁绕组短路，可用起直流电阻值来判定，更换损坏的绕组。 （6）永久磁铁失磁，不能建压:一般发生在发电机或励磁机故障短路后，应将永久磁铁重新充磁，或用6V电瓶充磁建压。,3,1.3 空载电压太低 （1）励磁机励磁绕组断线:检查励磁机励磁绕组应为无限大，更换断线线圈或接通线圈回路 。 （ 2）主发电机励磁绕组严重短路：励磁机励磁绕组电流很大，主发电机励磁绕组有严重发热，振动增大，励磁绕组直流电阻比正常值小许多，更换短路线圈。 （3）自动电压调节器故障:额定转速下
3、，测自动电压调节器输出直流电流值是否与电机的出厂空载特性相等，检查自动电压调节器。 1.4 空载电压太高 （1）自动电压调节器失控:空载励磁机励磁电流太大，检修自动电压调节器。 （2）整定电压太高:重新整定电压 1.5 励磁机励磁电流太大 （1）整流元件中有一个或两个元件断路正反向都不通：用万用表检查，替换损坏的元件。 （2）主发电机或励磁机励磁绕组部分短路：测量每极线圈的直流电阻值，更换有短路故障的线圈。,4,1.6 稳态电压调整率差 （1）自动电压调节器有故障：检查并排除故障。 （2）柴油机及调速器故障：检查并排除故障。 1.7 振动大 （1）与原电机对接不好：检查并校正对接，各螺栓紧固后
4、保证发电机与原动机轴线对直并同心。 （2）转子动平衡不好：发生在转子重绕后，应找正动平衡。 （3）主发电机励磁绕组部分短路:测每极直流电阻，找出短路，更换线圈。 （4）轴承损坏:一般有轴承盖过热现象，更换轴承。 （5）原动机有故障:检查原动机。 1.8 过热 （1）发电机过载：使负载电流、电压不超过额定值。 （2）负载功率因素太低：调整负载、使励磁电流不超过额定值。 （3）转速太低：调整转速至额定值。 （4）发电机某绕组有部分短路：找出短路，纠正或更换线圈。 （5）顺风道阻塞：排除障碍物，拆开电机，彻底吹清各风道。,5,1.9 轴承过热 （1）长时间使用后轴承磨损过度：更换轴承。 （2）润滑油
5、脂质量不好，不同牌号的油脂混杂：使用更高品牌润滑油。,6,二、变电所故障,变电所 (Substation) ：电力网中的线路连接点，用以变换电压、交换功率和汇集、分配电能的设施。变电所中有不同电压的配电装置，电力变压器，控制、保护、测量、信号和通信设施，以及二次回路电源等。有些变电所中还由于无功平衡、系统稳定和限制过电压等因素，装设并联电容器、并联电抗器、静止无功补偿装置、串联电容补偿装置、同步调相机等。,7,2.1 直流系统接地及故障处理 直流回路发生接地时，首先要检查是哪一极接地，并分析接地的性质，判断其发生原因，一般可按下列步骤进行处理：首先停止直流回路上的工作，并对其进行检查，检查时，
6、应避开用电高峰时间，并根据气候、现场工作的实际情况进行回路的分、合试验，一般分、合顺序如下：事故照明、信号回路、充电回路、户外合闸回路、户内合闸回路、载波备用电源6-10KV的控制回路，35KV以上的主要控制回路、直流母线、蓄电池以上顺应根据具体情况灵活掌握，凡分、合时涉及到调度管辖范围内的设备时，应先取得调度的同意。 确定了接地回路应在这一路再分别分、合保险或拆线，逐步缩小范围。 有条件时，凡能将直流系统分割成两部分运行的应尽量分开。在寻找直流接地时，应尽量不要使设备脱离保护。为保证人身和设备的安全，在寻找直流接地时，必须由两人进行，一人寻找，另一人监护和看信号。如果是220V直流电源，则用
7、试电笔最易判断接地是否消除。否认是哪极接地，在拔下运行设备的直流保险时，应先正极、后负极，恢复时应相反，以免由于寄生回路的影响而造成错误动作。,8,2.2 电容器的故障及其处理 2.2.1 电容器的常见故障 电容器外壳膨胀或漏油；套管破裂，发生闪络有为花；电容器内部声音异常；外壳温升高于55以上示温片脱落等 ，一旦发现有其中之一情况应立即切断电源。 2.2.2 处理方法 1):当电容器爆炸着火时，就立即断开电源，并用砂子和干式灭火器灭火。 2):切断电源对其进行放电，先进行外部检查，如套管的外部有无闪络痕迹，外壳是否变形，漏油及接地装置有无短路现象等，并摇测极间及极对地的绝缘电阻值，如未发现故
8、障现象，可换好保险后投入。如送电后保险仍熔断，则应退出故障电容器，而恢复对其余部分送电。如果在保险熔断的同时，断路器也跳闸，此时不可强送。须待上述检查完毕换好保险后再投入。 3):电容器的断路跳闸，而分路保险未断，应先对电容器放电三分钟后，再检查断路器电流互感器电力电缆及电容器外部等。若未发现异常，则可能是由于外部故障母线电压波动所致。经检查后，可以试投；否则，应进一步对保护全面的通电试验。通过以上的检查、试验，若仍找不出原因，则需按制度办事工电容器逐渐进行试验。未查明原因之前，不得试投。,9,2.3 断路器故障及其处理 常见的故障是在远方操作断路器时拒绝合闸，此种故障会延迟事故的消失，有时甚
9、至会使事故扩大。 断路器拒绝合闸时，应首先检查操作电源的电压值，如不正常，应先调整电压，再行合闸。当操作把手置于合闸位置时，绿灯闪光，合闸红灯不亮表计无指示，喇叭响，断路器机械位置指示器仍指在分闸位置，则可断路器未合上这可能是合闸时间短引起，此时可再试合一次（时间长一些）；也可能是操作回路内故障或操作机构卡住，此时应作如下处理： 1）：操作回路内故障。如果操作把手置于合闸位置而信号灯的指示不发生变化，此时，可能是控制开关接点，断路器辅助接点或合闸接触器接点接触不好，中间继电器接点熔焊而烧坏合闸线圈，同期开关未投入等造成，待消除设备缺陷后，再行合闸。如果跳闸绿灯熄灭而合闸红灯不亮，则可能是合闸红
10、灯灯泡烧坏，应更换灯泡。,10,2）：操作机构卡住。如果控制开关和合闸线圈动作均良好，而断路器呈跳跃现象（跳闸绿灯熄灭后又重新点亮），此时操作电压正常，这种现象说明操作机构有故障，例如操作机构机械部分不灵活或调整不准确，挂钩脱扣等，则应将操作机构修好或调整后，再行合闸。 当操作把手置于合闸位置时，跳闸绿灯闪光或熄灭合闸红灯不亮，表计有指示，机械分合闸位置指示器在合闸位置，则可断路器已合上。这可能是断路器辅助接点接触不好，例如常闭接点未断开，常开接点未合上，到使绿灯闪光和红灯不亮；也可能是合闸回路断线及合闸红灯烧坏。此时操作人员将断路器断开，消除故障后再合闸。断路器合闸后，跳闸绿灯熄灭，合闸红灯
11、瞬时明亮又熄灭跳闸绿灯闪光且有喇叭响，则可断路器合上后又立即自动跳闸了。这可能是操作机构拐臂的三点过高，因振动而使跳闸机构脱扣；也可能是操作电源的电压过高，在操作投弹手置于合闸位置时发生强烈冲击，使挂钩未能挂隹或操作投弹手返回太快。此时，应调整好拐臂的三点位置和操作电压后，再行合闸。,11,2.4 避雷器的故障及处理 发现避雷器有下列征象时，应将避雷器与电源断开。 （1）避雷器瓷瓶、套管破裂或爆炸 （2）雷击放电后，连接引线严重烧伤或烧断，切断故障避雷器前，应检查有无接地现象，若有接地现象则不得隔离开关断开避雷器，而应汇报上级听候处理。2.5 母线的故障及处理 变电所发生母线故障时，影响很大，
12、严重时会使整个变电所停电，母线故障的原因多是由运行人员误操作时设备损坏而造成的，也有外部原因（如小动物、长草等）和线路断路器的继电保护拒绝动作越级跳闸造成的。 当母线断路器跳闸时，一般应先检查母线只有在消除故障后才能送电，严禁用母联断路器对母线强送电，以防事故扩大。当母线因后备保护动作而跳闸（一般因线路故障而线路的继电保护拒绝动作发生越级跳闸）时，此时应该判明故障元件并消除故障后再恢复母线送电。若母线断路器装有重合闸装置，在重合闸失败后，应立即倒换至备用母线供电，若跳闸前在母线上曾有人工作过，更应该对母线进行详细检查，以防误送电而威胁人身和设备的安全。,12,2.6 仪用互感器的故障及处理 2
13、.6.1 电压互感器的故障 （1）一次侧或二次侧的保险连续熔断两次。 （2）冒烟、发出焦臭味。 （3）内部有放电声，引线与外壳之间有火花放电。 （4）外壳严重漏油。 发现以上现象时，应立即停用，并进行检查处理。 2.6.2 电流互感器的故障： （1）有过热现象 （2）内部发出臭味或冒烟 （3）内部有放电现象，声音异常或引线与外壳间有火花放电现象 （4）主绝缘发生击穿，并造成单相接地故障 （5）一次或二次线圈的匝间或层间发生短路 （6）充油式电流互感器漏油 （7）二次回路发生断线故障 当发现上述故障时，应汇报上级，并切断电源进行处理。当发现电流互感器的二次回路接头发热或断开，应设法拧紧或用安全工
14、具在电流互感器附近的端子上将其短路；如不能处理，则应汇报上级将电流互感器停用后进行处理。,13,2.6.3 电压互感器一次侧或二次侧保险熔断的现象与处理。 （1）当一次侧或二次侧保险熔断一相时，熔断相的接地指示灯熄灭，其他两相的指示灯略暗。此时，熔断相的接地电压为零，其他两相正常略低；电压回路断线信号动作；功率表、电度表读数不准确；用电压切换开关切换时，三相电压不平衡；拉地信号动作（电压互感器的开口三角形线圈有电压33v）。当电压互感器一交侧保险熔断时，一般作如下处理： 拉开电压互感器的隔离开关，详细检查其外部有元故障现象，同时检查二次保险。若无故障征象，则换好保险后再投入。如合上隔离开关后保
15、险又熔断，则应拉开隔离开关进行详细检查，并报告上级机关。 若切除故障的电压互感器后，影响电压速断电流闭锁及过流，方向低电压等保护装置的运行时，应汇报高度，并根据继电保护运行规程的要求，将该保护装置退出运行，待电压互感器检修好后再投入运行。当电压互感器一次侧保险熔断两相时，需经过内部测量检查，确定设备正常后，方可换好保险将其投入。 （2)当二次保险熔断一相时，熔断相的接地电压表指示为零，接地指示灯熄灭；其他两相电压表的数值不变，灯泡亮度不变，电压断线信号回路动作；功率表，电度表读数不准确电压切换开关切换时，三相电压不平衡。当发现二次保险熔断时，必须经检查处理好后才可投入。如有击穿保险装置，而B相
16、保险恢复不上，则说明击穿保险已击穿，应进行处理。,14,三、输电线路常见故障,在送电线路上采用的绝缘子，按电介质材料分为瓷、玻璃、有机合成绝缘子3种类型。在长期的运行中，绝缘子会受到雷击、污秽、鸟害、冰雪、高湿、温差等环境因素的影响;在电气上要承受强电场、雷电冲击电流、工频电弧电流的作用;在机械上要承受长期工作荷重载、综合荷载、导线舞动等机械力的作用。综合分析3种类型绝缘子的运行性能及特点，研讨绝缘子在运行中出现的问题及解决措施，对于提高线路运行的可靠性信是很有必要的。,15,3.1 雷击闪络 采用瓷、玻璃、有机合成绝缘子输电线路的故障统计中，雷击故障约占55%左右。雷击故障次数与雷电活动次数
17、成正比，主要发生在雷电活动频繁的地区。 主要类型： 1）：感应雷 （静电感应） 2）：雷击 绕击、直击 （有无避雷线） 根据运行经验，在发生雷电闪络后，凡有机合成绝缘子两端均配置有均压环的，绝缘子表面仍保持完好，仅有局部伞裙发白;而仅只在导线端安装了均压环的，有的伞裙烧损严重，塔侧的金具也被烧蚀;而两端均没装均压环的，则两端金具及伞裙均有烧蚀现象，需要更换。对有机合成绝缘子的憎水性试验进一步说明，遭雷击闪络但无烧损的绝缘子仍保持较好的憎水性，但有明显烧蚀痕迹绝缘子的憎水性能则大大降低，意味着其耐污闪能力也将大大降低。因此，综合考虑耐雷水平和绝缘子的保护这两个方面，不应该仅为不降低耐雷水平而取消
18、均压环，而应该适当增加绝缘子高度，特别是在雷电活动密集区和雷电易击点，所使用的合成绝缘子更应适当加长，使装配均压环后的空气间隙及放电距离不会减小。装设均压环的另一个好处是使绝缘子串的电场分布更趋均匀，不仅可减缓在长期工作电压下，因局部高场强引发局部放电而造成绝缘子的老化或劣化，而且在同一放电距离下，可因电场均匀使放电电压提高，从而提高雷击闪络电压。,16,从运行及试验情况来看，均压环的结构及加工状况对放电电压也有一定影响，均压环局部有尖端或因结构不合理形成局部的高场强也会起到降低雷击放电电压的作用;有机合成绝缘子的雷击闪络大多可重合成功，这是因为有机合成绝缘子属不击穿结构，当放电在空气中发生时
19、，不会对绝缘性能产生不可逆影响，属可恢复性绝缘;而瓷绝缘子在雷击放电时可能发生内击穿，严重时可能在强大的工频电弧电流作用下发生爆炸，这种情况属不可恢复性绝缘。另需说明的是：有机合成绝缘子的防污性能是源于其外绝缘材料的特性，防雷性能则与外绝缘材料无关，只与其两端间隙距离及电极开状有关，距离越大，电场越均匀，其雷击放电水平就越高。 3.2 鸟害闪络 在绝缘子正上方的横担及金具上栖立飞鸟时，可能因鸟粪形成鸟害闪络。这种闪络通常是绝缘子表面爬电及空气放电的一种混合闪络。鸟粪短接部分空气间隙并降低绝缘子局部表面的外绝缘性能，造成绝缘子串的绝缘性能下降。鸟害闪络一般可从绝缘子表面的鸟粪残迹及地面的鸟粪痕迹
20、来进行分析。对鸟害闪络，可在绝缘子串正上方的横担上安装鸟刺，防止鸟粪直接落在伞裙的上方，也可在上端第一片装大裙绝缘子，防止鸟粪直接桥接绝缘子伞裙。在采用瓷、玻璃、有机合成绝缘子的线路中，鸟害引起的闪络均占有相当比例。在有机合成绝缘子的闪络故障统计中，鸟害造成的闪络仅低于雷击闪络，居第二位;与瓷绝缘子、玻璃绝缘子串相比，由鸟害造成的合成绝缘子闪络率较高。,17,其原因可能是： 有机合成绝缘子的伞间距较小，在鸟排便的瞬间，易于形成鸟粪的桥接，从而发生伞裙间飞弧短接现象。有机合成绝缘子的伞裙是柔性材料，大鸟粪便在重力作用下坠落时，易于全部顺伞裙边缘落下，不易反弹和飞溅;而瓷和玻璃属刚性材料，由于反弹
21、和飞溅可以减少落下的鸟粪量，甚至阻断鸟粪对伞裙的桥接。因此，可以说有机合成绝缘子鸟粪闪络率较高是与其本身的结构及材料特点有一定关系的。 3.3 污闪、冰闪和憎水性 3.3.1 污秽闪络（浮冰闪络） 就是积聚在绝缘子表面上的具有导电性能的污秽物质，在潮湿天气受潮后，使绝缘子的绝缘水平大大降低，使绝缘子之间构成短路,在正常运行情况下发生的闪络事故。 绝缘子表面的污秽物质，一般分为两大类： （1）自然污秽 遇雨雾结的浮冰, 空气中飘浮的微尘，海风带来的盐雾（在绝缘子表面形成盐霜）和鸟粪等。 （2）工业污秽 火力发电厂、化工厂、玻璃厂、水泥厂、冶金厂和蒸汽机车等排出的烟尘和废气。 绝缘子表面的自然污秽
22、物质易被雨水冲洗掉，而工业污秽物质则附着在绝缘子表面，不易被雨水冲洗掉。当空气湿度很高时，就能导电而使泄漏电流大大增加。如果是木杆，泄漏电流可使木杆和木横担发生燃烧；如果是铁塔，可使绝缘子发生严重闪络而损坏，造成停电事故。此外，有些污秽区的绝缘子表面，在恶劣天气还会发生局部放电，对无线电广播和通讯产生干扰作用。 用直升机喷洒不导电的清洗液,在不影响线路正常输电的情况下直接去污。,18,3.3.2 冰闪 线路悬垂绝缘子串很容易积雪结冰，尤其是合成绝缘子伞间距离小，积雪和结冰就更为容易。绝缘子串结冰后形成贯穿整串的冰柱，当气温回升到摄氏零度以上时冰柱开始融化，融化的冰水顺着悬垂绝缘子串边缘下淌，形
23、成连续的冰水溜，冰水溜的形成就可能造成绝缘子短路跳闸发生停电事故。绝缘子串也很容易结冰形成冰柱。冰柱融化时同样很容易引起事故。 线路覆冰后，使得线路过负荷，线路、杆柱容易断裂，引发事故。 3.3.3 憎水性 反映材料耐水渗透的一个技术指标，在复合绝缘子行业中，憎水性也被称为湿润性，由复合绝缘子外绝缘（硅橡胶）的表面张力决定，表征水分对复合绝缘子外绝缘的湿润能力。 气候环境等外因造成绝缘子憎水性减弱或暂时丧失，硅橡胶材料老化等造成憎水性恢复慢或下降，导致绝缘子绝缘强度下降。,19,3.4 机械强度 在长期的运行过程中绝缘子受各种机械冲击力、振动力的作用（舞动），可能对其造成损伤，导致机械性能下降
24、。如:有机合成绝缘子在运行若干年后取下进行机械强度试验，发现程度不同的存在机械强度下降的问题。分析其原因：一是由于端部联结的结构和工艺存在问题。二是由于材料老化。 一些不明原因故障：一是在绝缘子上闪络痕迹不明显，难以准确巡检出故障绝缘子及故障位置。二是发现闪络位置后，将线路上的有机合成绝缘子拆下进行各项电气试验，试验结果表明各项电气性能仍合乎要求，并无明显质量问题。三是对发生闪络时的气候环境进行分析，也没有明显导致闪络的气候条件出现，因闪络时大多无雨，系统也无任何操作，因此给故障原因的分析增加了难度。,20,四、配电系统故障,配电系统由配电变电所（通常是将电网的输电电压降为配电电压）、高压配电
25、线路（即1千伏以上电压）、配电变压器、低压配电线路（1千伏以下电压）以及相应的控制保护设备组成。配电电压通常有3560千伏和310千伏等。,21,4.1 变压器常见故障 4.1.1 配电变压器故障 主要有异常响声，温度异常，喷油爆炸，严重漏油，套管闪络。（铁芯局部短路而发热致使绝缘损坏；线圈匝间或层间短路、断线，对地击穿；分接开关触头接触不良灼伤或放电；套管对地击穿或放电，如发现变压器油位低、有冒烟、发热、凸肚等现象应及时处理） 4.1.2 一般变压器常见故障 1 电压升高时内部有轻微放电声(接地片断裂), 2 线圈绝缘电阻下降(线圈受潮) ,3 铁芯响声不正常(铁芯油道内或夹件下面松动 、铁
26、芯的紧固零件松动), 4气体继电器信号回路动作（铁心片间绝缘损坏、穿芯螺栓绝缘损坏 、铁芯接地方法不正确构成短路),5 气体继电器跳闸回路动作（线圈匝间短路 、线圈断线 、线圈对地击穿 、线圈线间短路),6 绝缘油油质变坏 （变压器内部故障 、油中水分杂质超标) ,7 套管对地击穿(瓷件表面较脏或有裂纹),8 套管间放电(套管间有杂物存在) ,9 分接开关触头表面灼伤(解构与装配上存在缺陷如接触不可靠弹簧压力不够等) ,10 分接开关相间触头放电或各分接头放电(过电压作用,变压器内部有灰尘或绝缘受潮),22,4.2 树害（输电线路故障中） 很多配电线路要穿越山林和竹林。树木和竹子生长超过了与导线的安全距离，由于不及时砍伐而使树枝或竹子触碰导线，造成线路接地故障，或者树枝断落在导线上，造成线路短路跳闸。 4.3油断路器故障 配电网的分段、分支断路器基本上都是采用户外式油断路器，油断路器分合闸时，有时会由于操作机械或动、静触头故障合不上闸或分不开闸，造成拒合、拒分；或由于油断路器漏油而发生爆炸、喷油事故，其故障率高 。,23,谢 谢！,请批评指正！,尹 远,