Você provavelmente está certo em suspeitar que o arquivo estava sendo acessado pela rede. Outras coisas sobre as quais eu poderia especular seria sobre o serviço de indexação ou seu antivírus, mas não creio que qualquer um deles apareça como "Sistema".
Não creio que haja alguma maneira de obter mais informações sobre um identificador do que o explorador de processos.
Talvez haja um bug na maneira como seu aplicativo "foi projetado para lidar com esses breves acessos de outros lugares"? Você pode postar código em CodeReview e perguntar às pessoas se elas virem algum problema.