2025年高壓電工考試題庫：高壓設(shè)備故障診斷與設(shè)備評(píng)估試題考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填入括號(hào)內(nèi)）1.在高壓設(shè)備絕緣故障診斷中，油中溶解氣體分析（DGA）主要用于判斷設(shè)備的（）。A.機(jī)械損傷B.絕緣老化程度C.接地狀態(tài)D.短路類型2.當(dāng)高壓設(shè)備出現(xiàn)局部放電時(shí)，其產(chǎn)生的超聲波信號(hào)頻率通常在（）范圍內(nèi)。A.20Hz-200HzB.1kHz-10kHzC.10kHz-100kHzD.100kHz-1MHz3.高壓電纜紅外熱成像檢測中，出現(xiàn)明顯熱點(diǎn)的主要原因是（）。A.環(huán)境溫度影響B(tài).設(shè)備正常運(yùn)行發(fā)熱C.接頭接觸不良或電纜絕緣損壞D.散熱條件不好4.測量高壓設(shè)備絕緣電阻時(shí)，應(yīng)選用額定電壓不低于設(shè)備額定電壓（）倍的兆歐表。A.1B.1.5C.2D.2.55.介質(zhì)損耗角正切（tanδ）測試結(jié)果顯著增大，通常表明設(shè)備（）。A.電壓升高B.絕緣受潮或老化嚴(yán)重C.電容值減小D.短路故障6.高壓斷路器液壓（或氣動(dòng)）機(jī)構(gòu)壓力異常下降，可能的原因是（）。A.絕緣介質(zhì)擊穿B.油泵磨損嚴(yán)重或氣源壓力不足C.接觸不良導(dǎo)致過熱D.絕緣子污穢7.變壓器油中溶解氣體含量超標(biāo)，且氣體組分符合“7種氣體特征氣體法”判據(jù)，通常指向（）。A.油泥積累B.油質(zhì)劣化C.電暈放電或輕微局部放電D.線圈或絕緣紙擊穿8.進(jìn)行高壓設(shè)備交流耐壓試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先將被試設(shè)備充分放電，目的是（）。A.提高試驗(yàn)電壓B.防止感應(yīng)電壓傷害人員C.減少試驗(yàn)功耗D.消除設(shè)備內(nèi)殘留電荷，確保安全9.高壓開關(guān)柜母線連接處出現(xiàn)嚴(yán)重發(fā)熱，可能的原因包括（）。A.接觸面不平整或氧化B.連接螺栓力矩不足C.母線本身材質(zhì)問題D.以上都是10.設(shè)備狀態(tài)評(píng)估中，“剩余壽命預(yù)測”主要依據(jù)的是（）。A.設(shè)備使用年限B.歷史維修記錄C.設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的趨勢分析D.制造商推薦值二、判斷題（請(qǐng)將“正確”或“錯(cuò)誤”填入括號(hào)內(nèi)）1.高壓設(shè)備的局部放電檢測，只能在線進(jìn)行，不能進(jìn)行離線測試。（）2.紅外熱成像圖上，溫度較高的區(qū)域一定代表設(shè)備存在故障。（）3.測量高壓電纜直流電阻時(shí)，施加的電壓越高，測量結(jié)果越準(zhǔn)確。（）4.發(fā)現(xiàn)高壓設(shè)備存在嚴(yán)重漏油現(xiàn)象，應(yīng)立即停止設(shè)備運(yùn)行并進(jìn)行處理。（）5.任何情況下，只要高壓設(shè)備絕緣電阻合格，就可以排除所有絕緣問題。（）6.變壓器瓦斯繼電器動(dòng)作發(fā)出信號(hào)，只可能是變壓器內(nèi)部發(fā)生了嚴(yán)重故障。（）7.對(duì)運(yùn)行中的高壓設(shè)備進(jìn)行超聲波局部放電檢測時(shí)，不需要考慮環(huán)境噪聲的干擾。（）8.設(shè)備評(píng)估報(bào)告中的結(jié)論是絕對(duì)的，不會(huì)隨著新數(shù)據(jù)的獲取而變化。（）9.高壓設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估時(shí)，不同監(jiān)測手段獲得的信息可以相互印證，提高評(píng)估的可靠性。（）10.基于油中溶解氣體分析進(jìn)行故障診斷時(shí)，需要考慮設(shè)備類型、運(yùn)行工況等因素的影響。（）三、簡答題1.簡述高壓設(shè)備進(jìn)行油中溶解氣體分析（DGA）的主要目的和基本原理。2.列舉三種常見的局部放電類型，并簡述其產(chǎn)生的典型特征信號(hào)（如電氣、聲學(xué)、振動(dòng)等）。3.高壓設(shè)備進(jìn)行絕緣電阻測試時(shí)，為什么需要先進(jìn)行放電操作？簡述放電步驟。4.簡述紅外熱成像技術(shù)在高壓設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用優(yōu)勢。5.在進(jìn)行高壓設(shè)備故障診斷時(shí)，綜合分析的意義是什么？試述綜合分析的基本思路。四、分析題1.某變電站一組運(yùn)行中的變壓器，其油中溶解氣體分析數(shù)據(jù)（ppm）如下：H2:150,CH4:20,C2H6:5,C2H4:8,CO:15,CO2:200。請(qǐng)根據(jù)“三比值法”初步判斷變壓器內(nèi)部可能存在的故障類型及其嚴(yán)重程度，并說明理由。2.某高壓開關(guān)柜在紅外熱成像檢測中發(fā)現(xiàn)，其A相主觸頭連接處溫度明顯高于B、C相，環(huán)境溫度及周圍設(shè)備溫度正常。請(qǐng)分析可能的原因，并提出相應(yīng)的檢查或處理措施。3.某高壓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)振動(dòng)加劇，同時(shí)伴有異常噪聲。請(qǐng)分析可能的原因，并列出你需要進(jìn)一步檢查或診斷的項(xiàng)目。---試卷答案一、選擇題1.B*解析思路：油中溶解氣體分析（DGA）通過檢測油中溶解的各種氣體（主要是氫氣H2、甲烷CH4、乙烷C2H6、乙烯C2H4、一氧化碳CO、二氧化碳CO2等）的絕對(duì)含量和相對(duì)含量（三比值法），判斷絕緣油和固體絕緣（紙）的劣化程度及故障類型。其主要應(yīng)用是判斷設(shè)備的絕緣老化程度和潛在故障。2.C*解析思路：高壓設(shè)備局部放電產(chǎn)生的超聲波信號(hào)頻率通常較高，主要分布在10kHz到100kHz的范圍內(nèi)。低頻主要是電暈放電，高頻主要是絕緣內(nèi)部缺陷放電。3.C*解析思路：紅外熱成像檢測基于“熱量傳遞”原理。高壓電纜接頭接觸不良或電纜絕緣局部損壞會(huì)導(dǎo)致接觸電阻增大或絕緣路徑電阻增大，產(chǎn)生焦耳熱，導(dǎo)致溫度升高，在紅外圖像上顯示為熱點(diǎn)。4.C*解析思路：根據(jù)電氣設(shè)備交接和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程，測量高壓設(shè)備絕緣電阻時(shí)，所用兆歐表的額定電壓應(yīng)高于被測設(shè)備的額定電壓，通常選擇額定電壓為被測設(shè)備額定電壓的2倍。5.B*解析思路：介質(zhì)損耗角正切（tanδ）反映絕緣介質(zhì)損耗的能量。當(dāng)絕緣受潮、含有雜質(zhì)、老化或存在缺陷時(shí)，其電導(dǎo)電流增大，導(dǎo)致tanδ值顯著增大。6.B*解析思路：高壓斷路器的液壓或氣動(dòng)機(jī)構(gòu)依靠壓力油或壓縮空氣驅(qū)動(dòng)。壓力異常下降直接影響了機(jī)構(gòu)的正常操作，可能的原因包括油泵磨損、泵體泄漏、氣源壓力不足、管路泄漏等。7.D*解析思路：根據(jù)IEC60599或國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)油中H2、CH4、C2H6、C2H4四種氣體含量滿足特定關(guān)系，且總含量較高時(shí)，通常指示變壓器內(nèi)部發(fā)生了絕緣紙和油分解釋放的故障（即擊穿）?！?種氣體特征氣體法”是判斷故障類型的重要方法，D選項(xiàng)指明了最常見的嚴(yán)重故障類型。8.D*解析思路：高壓設(shè)備帶電或帶有殘留電荷，直接接觸進(jìn)行測試非常危險(xiǎn)。充分放電是為了消除設(shè)備上的殘留電荷，確保測試人員的安全。9.D*解析思路：高壓母線連接處嚴(yán)重發(fā)熱的原因可能多種多樣，包括連接面處理不干凈、氧化嚴(yán)重導(dǎo)致接觸電阻過大；螺栓緊固力不足或不均勻；母線本身材質(zhì)存在缺陷或過載運(yùn)行等。A、B、C都是可能的原因。10.C*解析思路：設(shè)備狀態(tài)評(píng)估中的“剩余壽命預(yù)測”不是憑空估計(jì)，而是基于設(shè)備當(dāng)前的健康狀況（通過狀態(tài)監(jiān)測和試驗(yàn)數(shù)據(jù)反映），結(jié)合設(shè)備老化模型和運(yùn)行應(yīng)力，預(yù)測其未來還能安全運(yùn)行的時(shí)間。因此，依賴的是狀態(tài)監(jiān)測和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的趨勢分析。二、判斷題1.錯(cuò)誤*解析思路：局部放電檢測方法包括在線監(jiān)測和離線測試。在線檢測在設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)進(jìn)行，能反映實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)；離線測試在設(shè)備停機(jī)時(shí)進(jìn)行，可用于診斷性試驗(yàn)或新設(shè)備驗(yàn)收。2.錯(cuò)誤*解析思路：紅外熱成像圖上的熱點(diǎn)并不一定代表設(shè)備存在故障。正常運(yùn)行中，由于散熱條件不同、負(fù)載電流差異等原因，也可能出現(xiàn)溫度差異。判斷是否為故障熱點(diǎn)需要結(jié)合設(shè)備結(jié)構(gòu)、運(yùn)行參數(shù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析。3.錯(cuò)誤*解析思路：測量高壓電纜直流電阻時(shí)，施加的電壓不宜過高。過高的電壓可能導(dǎo)致絕緣介質(zhì)發(fā)熱、極化效應(yīng)增強(qiáng)，影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，甚至可能損傷絕緣。4.正確*解析思路：高壓設(shè)備嚴(yán)重漏油會(huì)導(dǎo)致油量減少，影響散熱和絕緣性能，甚至可能造成絕緣暴露或短路，危及設(shè)備和人員安全，必須立即處理。5.錯(cuò)誤*解析思路：絕緣電阻合格只是表明絕緣在直流電壓下的絕緣水平滿足基本要求，但不能完全排除所有絕緣問題，如局部放電、絕緣內(nèi)部缺陷、受潮等可能不會(huì)顯著影響絕緣電阻值。6.錯(cuò)誤*解析思路：變壓器瓦斯繼電器動(dòng)作可能由多種原因引起，包括內(nèi)部輕微故障產(chǎn)生的氣體不足以觸發(fā)跳閘（只報(bào)警）、冷卻系統(tǒng)故障、二次回路故障等，不一定是嚴(yán)重故障。7.錯(cuò)誤*解析思路：環(huán)境噪聲（風(fēng)噪聲、機(jī)械振動(dòng)、其他設(shè)備運(yùn)行噪聲等）會(huì)干擾超聲波檢測儀的信號(hào)采集和識(shí)別，必須采取措施（如選擇安靜環(huán)境、信號(hào)處理技術(shù)）來降低干擾影響。8.錯(cuò)誤*解析思路：設(shè)備評(píng)估報(bào)告中的結(jié)論是基于當(dāng)前獲取的數(shù)據(jù)和信息得出的，具有一定的時(shí)效性。隨著新監(jiān)測數(shù)據(jù)的獲取、設(shè)備運(yùn)行工況的變化或新診斷技術(shù)的應(yīng)用，評(píng)估結(jié)論可能會(huì)被修正或更新。9.正確*解析思路：單一監(jiān)測手段可能存在局限性或產(chǎn)生誤判。綜合運(yùn)用多種監(jiān)測方法（如DGA、PD、紅外、振動(dòng)等）獲得的信息可以相互印證、補(bǔ)充，提高故障診斷或設(shè)備健康評(píng)估的準(zhǔn)確性和可靠性。10.正確*解析思路：不同類型的高壓設(shè)備（如變壓器、電纜、開關(guān)設(shè)備）其結(jié)構(gòu)、材料、運(yùn)行工況不同，導(dǎo)致產(chǎn)生的氣體組分和含量特征也不同。因此，進(jìn)行油中氣體分析或局部放電分析時(shí)，必須考慮設(shè)備類型和運(yùn)行工況（如負(fù)載、溫度）的影響，進(jìn)行針對(duì)性判讀。三、簡答題1.答：油中溶解氣體分析（DGA）的主要目的是通過監(jiān)測絕緣油中溶解氣體的種類和含量，判斷高壓設(shè)備（主要是變壓器、開關(guān)設(shè)備等）內(nèi)部絕緣和油紙絕緣系統(tǒng)的劣化程度及故障類型。其基本原理是：當(dāng)設(shè)備絕緣（主要是固體絕緣如絕緣紙）發(fā)生局部放電或擊穿時(shí)，會(huì)產(chǎn)生多種氣體（如H2、CH4、C2H6、C2H4、CO、CO2等），這些氣體逐漸溶解到周圍的絕緣油中。通過采集油樣，利用氣相色譜法等分析技術(shù)測定油中各種氣體的絕對(duì)含量和相對(duì)含量（三比值法），并與設(shè)備正常狀態(tài)下的氣體含量進(jìn)行比較，可以判斷設(shè)備是否存在故障以及故障的類型和嚴(yán)重程度。2.答：常見的局部放電類型包括：*電暈放電：發(fā)生在高壓電極邊緣附近的空氣間隙中，放電電流幅值較小，持續(xù)時(shí)間較長。*內(nèi)部氣隙放電：發(fā)生在絕緣內(nèi)部（如絕緣缺陷、氣泡、油隙中）。*沿面放電：發(fā)生在固體絕緣表面或沿絕緣表面空氣隙。*其產(chǎn)生的典型特征信號(hào)包括：*電氣信號(hào)：局部放電電流脈沖、放電電壓脈沖、工頻電流諧波分量增加等，可通過高靈敏度電流互感器、電橋法、脈沖電流法等檢測。*聲學(xué)信號(hào)：放電產(chǎn)生超聲波脈沖，可通過超聲波傳感器檢測。*振動(dòng)信號(hào)：放電沖擊引起設(shè)備結(jié)構(gòu)振動(dòng)，可通過加速度傳感器檢測。*光信號(hào)：放電產(chǎn)生瞬時(shí)光輻射，可通過光電傳感器檢測。*熱信號(hào)：放電產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致局部溫度升高，可通過紅外熱成像儀檢測。3.答：進(jìn)行高壓設(shè)備絕緣電阻測試前先進(jìn)行放電操作的目的是為了消除設(shè)備或測試線路上可能存在的殘留電荷。如果不放電直接進(jìn)行測試，殘留電荷會(huì)通過兆歐表，導(dǎo)致初始讀數(shù)不準(zhǔn)確（通常偏大），并可能損壞兆歐表，同時(shí)存在觸電風(fēng)險(xiǎn)。放電步驟通常是：斷開設(shè)備電源，先使用接地線將設(shè)備導(dǎo)體部分對(duì)地充分放電（放電時(shí)間一般不少于1-2分鐘，視設(shè)備容量而定），然后才拆除接地線，進(jìn)行絕緣電阻測試。4.答：紅外熱成像技術(shù)在高壓設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：*非接觸式檢測：可以遠(yuǎn)距離、安全地檢測設(shè)備溫度，無需停電和破壞絕緣。*直觀性：將設(shè)備的溫度分布以圖像形式直觀顯示，便于觀察和分析。*快速高效：可以快速掃描大面積設(shè)備或多個(gè)設(shè)備，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常熱點(diǎn)。*早期預(yù)警：能夠發(fā)現(xiàn)連接點(diǎn)松動(dòng)、接觸不良等早期發(fā)熱缺陷，預(yù)防故障發(fā)生。*趨勢分析：通過對(duì)比不同時(shí)期的紅外圖像，可以分析設(shè)備溫度變化趨勢，評(píng)估設(shè)備健康狀態(tài)。*輔助診斷：結(jié)合設(shè)備結(jié)構(gòu)、運(yùn)行工況等信息，有助于判斷發(fā)熱原因。5.答：在進(jìn)行高壓設(shè)備故障診斷時(shí)，綜合分析的意義在于提高診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。單一監(jiān)測手段或單一數(shù)據(jù)來源可能存在局限性或產(chǎn)生誤判。綜合分析要求將來自不同監(jiān)測方法（如DGA、PD、紅外、振動(dòng)、泄漏檢測等）、不同位置、不同時(shí)間的數(shù)據(jù)以及設(shè)備的運(yùn)行歷史、操作記錄、外觀檢查等信息進(jìn)行整合，進(jìn)行橫向和縱向比較，相互印證，排除干擾，從而得出更全面、準(zhǔn)確的故障判斷或設(shè)備狀態(tài)評(píng)估結(jié)論。其基本思路是：收集信息->初步判斷（基于單一信息）->比較驗(yàn)證（多信息交叉比對(duì)）->排除干擾（排除偽信號(hào)、環(huán)境因素影響）->綜合推理（結(jié)合設(shè)備原理、故障機(jī)理進(jìn)行判斷）->得出結(jié)論。四、分析題1.答：根據(jù)IEC60599“三比值法”（H2/CH4,CH4/C2H6,CO/CO2比值）初步判斷：*計(jì)算相對(duì)比值：*H2/CH4=150/20=7.5*CH4/C2H6=20/5=4*CO/CO2=15/200≈0.075*查閱三比值法故障類型判斷圖，將計(jì)算得到的三個(gè)相對(duì)比值點(diǎn)入圖中。*根據(jù)圖示判斷：三個(gè)比值落在“低能放電”區(qū)域。*結(jié)論：變壓器內(nèi)部可能存在輕微的電暈放電或局部放電故障。理由是計(jì)算得到的H2/CH4、CH4/C2H6、CO/CO2比值組合指向低能放電區(qū)域。雖然H2和CO含量相對(duì)較高，但CH4含量也較高，抑制了比值進(jìn)一步升高，表明放電能量可能不高，屬于發(fā)展性或輕微故障。需要結(jié)合設(shè)備運(yùn)行工況和趨勢進(jìn)行進(jìn)一步判斷。2.答：可能的原因分析：*接觸不良：A相主觸頭接觸面臟污、氧化、不平整，或緊固螺栓力矩不足、松動(dòng)，導(dǎo)致接觸電阻過大，電流通過時(shí)發(fā)熱嚴(yán)重。*負(fù)載不均：如果是三相不平衡負(fù)載，A相承擔(dān)的負(fù)載電流可能遠(yuǎn)大于B、C相，導(dǎo)致發(fā)熱加劇。*觸頭磨損或變形：長期運(yùn)行或操作不當(dāng)可能導(dǎo)致觸頭磨損、變形，接觸面積減小，接觸電阻增大。*環(huán)境因素：A相觸頭附近可能存在散熱不良的環(huán)境因素，或受周圍設(shè)備散熱影響。*設(shè)備內(nèi)部故障：不太可能是A相唯一故障，但需考慮是否存在