本发明公开了变电站三维建模系统及其运行方法，包括设备录入模块、故障监测模块、故障分析模块，所述设备录入模块用于将变电站的设备信息参数录入系统中，所述故障监测模块用于实时监测变电站内各个电气设备的运行状态，所述故障分析模块用于根据监测到的数据判断故障原因，所述故障监测模块包括高清摄像模块、捕光记录模块、热成像模块、数据上传模块，所述高清摄像模块用于对变电站内进行拍照，所述捕光记录模块用于在检测到出现电弧后进行拍照，所述热成像模块用于对变电站内绝缘子进行热成像，监测绝缘子的安全状态，所述数据上传模块用于将监测所得数据上传到工作人员后台，本发明，具有效率高的特点。