2025年高壓電工考試：高壓設備故障診斷與預防措施案例分析試卷考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______試卷內(nèi)容案例一：某變電站一臺運行中的110kV少油斷路器，保護裝置發(fā)出“油位異常”信號，同時斷路器位置指示燈顯示在合位，但操作手柄和電動操作機構均無法使斷路器分閘。運行人員檢查發(fā)現(xiàn)，斷路器本體有輕微漏油現(xiàn)象，但油位計顯示油位在正常范圍內(nèi)。請分析可能導致“油位異?！毙盘栒`發(fā)以及斷路器無法分閘的原因，并針對這兩種情況分別提出相應的檢查和處理措施，以及為防止此類故障再次發(fā)生所應采取的預防措施。案例二：一臺運行中的10kV電壓互感器，其二次側(cè)中性點接地線突然斷裂（斷裂點有明顯發(fā)熱跡象）。現(xiàn)場工作人員發(fā)現(xiàn)該互感器二次側(cè)A相電壓表指示為零，B相和C相電壓表指示均為100V（線電壓）。請分析導致互感器二次側(cè)中性點接地線斷裂的可能原因。根據(jù)現(xiàn)場情況，判斷互感器本體是否存在故障，并說明理由。為避免類似接地線斷裂故障，應進行哪些方面的檢查和改進？案例三：某工廠內(nèi)一條采用交聯(lián)聚乙烯（XLPE）電纜的6kV配電線路，敷設于電纜溝內(nèi)。最近發(fā)現(xiàn)該線路末端附近電纜溝內(nèi)存在異味，并伴有輕微冒煙現(xiàn)象。檢查發(fā)現(xiàn)，該段電纜絕緣電阻較平時有所下降。請分析可能導致電纜出現(xiàn)此類異?，F(xiàn)象的原因。在未確認具體故障點前，對該電纜及相關設備應采取哪些安全措施？若要徹底排除故障并防止再次發(fā)生，應從哪些方面進行排查和改進？案例四：在一處高壓配電室進行設備檢修工作，需要將一臺運行中的20kV隔離開關進行檢修。工作負責人已辦理了工作票，并布置了現(xiàn)場安全措施，包括在隔離開關兩側(cè)安裝接地線，并設置了遮欄和懸掛“止步，高壓危險！”的標示牌。但在工作開始前，一名即將進入工作區(qū)域的檢修人員誤將手推車推向了正在合閘位置的隔離開關支持絕緣子，導致手推車與隔離開關帶電部分（刀刃或觸頭）發(fā)生接觸，造成人員觸電。請分析此次事故可能發(fā)生的原因，并從人員操作、現(xiàn)場布置、安全制度等方面提出預防此類事故發(fā)生的措施。試卷答案案例一解析：“油位異常”信號誤發(fā)原因分析及處理：1.誤發(fā)原因：*油位計本身故障：傳感器失靈、堵塞、玻璃管破裂或油位計校準不準確。*油位計與斷路器油箱連接管堵塞或漏油（并非油箱內(nèi)油位低）。*保護裝置或信號回路故障：相關繼電器、接觸器或線路故障導致誤發(fā)信號。*變壓器油受潮或乳化導致油位計讀數(shù)不準（雖然題目說油位在正常范圍，但異常信號仍可能由油質(zhì)變化引起）。2.處理措施：*檢查并校準油位計本身，必要時更換。*檢查油位計與斷路器油箱之間的連接管路，清理堵塞或修復泄漏點。*檢查油位異常信號回路，排查保護裝置及相關元件故障。*若確認油位計及回路正常，但信號仍誤發(fā)，可能需考慮油質(zhì)問題，取樣分析。3.無法分閘原因分析：*操作機構故障：合閘接觸器、分閘線圈、儲能裝置等機械或電氣部件卡滯、損壞或失去動作電源。*傳動機構故障：連桿、拐臂等機械部分變形、卡澀或斷裂。*液壓（或氣動）機構故障：若為液壓操作機構，可能是油壓不足、液壓閥故障、油泵問題等；若為氣動，可能是氣壓不足、氣閥故障。*控制回路故障：分閘回路斷線、短路或元件損壞。*斷路器內(nèi)部故障：如觸頭熔焊、滅弧室損壞等，導致機械卡滯。4.檢查和處理：*檢查操作電源電壓是否正常。*檢查操作機構各部件有無明顯損壞、卡滯現(xiàn)象。*檢查傳動機構連接是否牢固，活動部分是否靈活。*檢查液壓或氣動系統(tǒng)的壓力是否正常，油路或氣路是否通暢。*檢查分閘控制回路，確認無斷路、短路。*在確保安全的前提下，嘗試使用手動操作機構（如有）進行分閘試驗。*若內(nèi)部故障可能性大，需按照規(guī)程進行更深入的檢查或處理，必要時申請廠家支持。5.預防措施：*定期對油位計進行校驗和維護。*定期對斷路器操作機構進行檢查、潤滑和試驗，確保其功能完好。*加強對斷路器液壓或氣動系統(tǒng)的日常檢查和維護，保持壓力正常。*定期對斷路器進行絕緣測試和油質(zhì)分析。*加強運行巡視，及時發(fā)現(xiàn)漏油、異常聲音、異味等征兆。*完善操作規(guī)程和應急預案。案例二解析：1.接地線斷裂原因分析：*過電壓沖擊：雷擊過電壓或系統(tǒng)內(nèi)部操作過電壓導致接地線承受過高電壓而熔斷。*機械應力損傷：電纜終端頭或接地裝置安裝不牢，運行中因振動、熱脹冷縮或外力作用導致接地線被拉斷或磨損斷裂。*腐蝕：接地線及其連接處（特別是地下部分或潮濕環(huán)境）發(fā)生嚴重銹蝕，截面減小，最終斷裂。*安裝質(zhì)量缺陷：初始安裝時接地線選型不當（截面小）、連接不牢固或工藝差。*動物啃咬：電纜路徑上有動物啃咬接地線的情況。2.互感器本體故障判斷：*根據(jù)現(xiàn)象：二次側(cè)A相電壓為零，B、C相為100V線電壓。這通常表明A相二次繞組可能開路，或者A相一次側(cè)與鐵芯/二次繞組之間發(fā)生嚴重故障導致A相二次側(cè)無法感應電壓，而B、C相正常。*結合接地線斷裂：二次中性點接地線斷裂主要影響的是零序回路和接地保護。雖然可能導致A相電壓表讀數(shù)異常（如果保護動作或零序電流影響），但直接導致A相電壓為零、B/C相為100V（線電壓）這一典型對稱電壓分布，更傾向于A相二次繞組本身的開路故障。當然，斷裂本身也可能引發(fā)瞬態(tài)過電壓損壞互感器，但根據(jù)描述，首先應考慮二次開路。因此，初步判斷互感器本體可能存在故障（A相二次繞組開路），但接地線斷裂是直接誘因或表現(xiàn)。3.安全措施與排查改進：*安全措施（未確認故障點前）：*立即斷開該電壓互感器電源（如果可能且安全）。*在斷開處設置安全圍欄和警示標識。*穿戴合格的個人防護用品。*使用絕緣工具進行后續(xù)操作。*注意防止因斷開或處理過程中可能產(chǎn)生的電弧傷人。*排查改進：*檢查接地：確認接地線斷裂點，修復并確保接地電阻符合要求。檢查整個接地網(wǎng)狀況。*檢查互感器二次回路：測量互感器二次側(cè)各相線圈電阻，確認A相是否開路。檢查二次端子排、連接線有無松動或損壞。*檢查互感器本體：外觀檢查有無放電痕跡、變形、損壞。根據(jù)需要，測量互感器一次繞組電阻、變比，或進行絕緣電阻、介質(zhì)損耗角正切（tanδ）測試，以判斷一次側(cè)及鐵芯、主二次繞組是否完好。*查找根本原因：分析是內(nèi)部故障導致接地線承受過大電流熔斷，還是外部因素（過電壓、機械損傷、腐蝕）導致斷裂。針對性地處理。*預防：*加強對互感器二次回路的巡視檢查，特別是接地線的牢固性和完好性。*定期進行接地電阻測量和接地網(wǎng)檢查維護。*根據(jù)運行經(jīng)驗，評估是否需要加強過電壓保護措施（如安裝氧化鋅避雷器）。*改善電纜溝環(huán)境，減少腐蝕因素。*提高安裝和運維質(zhì)量，確保接地線選擇合適、連接可靠。案例三解析：1.電纜異常原因分析：*絕緣受潮：電纜頭密封不良或電纜本體護套/內(nèi)護套破損進水，導致絕緣性能下降，嚴重時可能引發(fā)沿面放電或擊穿。*絕緣老化或劣化：電纜長期過熱、受熱源影響、或本身材質(zhì)缺陷、環(huán)境污染（如含硫氣體）導致絕緣性能自然下降。*機械損傷：電纜在電纜溝內(nèi)受到外力擠壓、振動、鎧裝或屏蔽層斷裂等，可能破壞絕緣。*化學腐蝕：電纜溝內(nèi)化學性氣體或液體對電纜絕緣材料產(chǎn)生腐蝕。*過電壓：雷擊或系統(tǒng)內(nèi)部故障引起的過電壓波沿電纜傳播，導致絕緣擊穿。*絕緣層內(nèi)部缺陷：制造過程中留下的氣泡、雜質(zhì)等，在電壓作用下發(fā)展成故障點。2.未確認故障點前的安全措施：*立即停止該電纜線路的供電。*在電纜路徑上及電纜溝內(nèi)相關區(qū)域設置重圍欄，禁止無關人員進入。*懸掛“止步，高壓危險！”等警示標識。*對可能受影響的設備（如變壓器、開關等）采取停電或隔離措施。*運行人員應保持安全距離，避免直接接觸或接近故障電纜。*根據(jù)氣味、煙霧位置，先對電纜溝進行通風，注意防火。*準備好絕緣工具和消防器材。3.排查和改進：*初步檢查：測量故障點附近及兩側(cè)電纜的絕緣電阻，判斷故障范圍和性質(zhì)。檢查電纜頭有無破損、滲油、放電痕跡。檢查電纜溝內(nèi)有無明顯機械損傷、腐蝕源。*詳細排查：*沿電纜路徑仔細巡視，使用紅外測溫儀檢查電纜本體及連接點溫度，查找過熱點。*對懷疑有問題的電纜頭進行解體檢查。*測量電纜的介質(zhì)損耗角正切（tanδ）和電容，進行故障定位。*必要時，分段切除電纜，測量各段絕緣，精確定位故障點。*分析故障原因：結合絕緣電阻、tanδ測試結果，環(huán)境檢查，判斷是絕緣老化、受潮、機械損傷還是其他原因。*預防措施：*改善電纜溝環(huán)境，保持干燥，消除腐蝕源，必要時進行封閉或改造。*加強電纜頭的運行維護和檢查，確保密封良好，定期進行絕緣測試。*檢查電纜敷設路徑，消除或減少機械損傷風險（如與熱源距離、振動源隔離）。*根據(jù)需要改進電纜選型，選用耐老化、耐腐蝕性能更好的電纜。*加強運行監(jiān)視，利用紅外測溫等技術及時發(fā)現(xiàn)異常發(fā)熱。*完善電纜線路的過電壓保護措施。案例四解析：1.事故原因分析：*人員操作失誤：*安全意識淡薄，未嚴格執(zhí)行“工作票”制度和工作許可制度。*進入工作區(qū)域前未確認安全措施是否完備，未確認隔離開關確實在分閘位置。*操作過程中注意力不集中，違反“監(jiān)護制度”，未對同伴的行為進行有效監(jiān)護。*對設備結構不熟悉，誤將手推車推向了帶電的隔離開關刀刃或觸頭。*荷載（手推車及物品）放置不當，移動過程中導致接觸帶電部分。*現(xiàn)場布置及安全措施不足：*遮欄設置可能不夠規(guī)范或位置不當，未能有效隔離工作區(qū)域和帶電設備。*標示牌可能數(shù)量不足、字跡不清或設置位置不明顯。*接地線雖然安裝了，但可能僅安裝在斷路器側(cè)，而檢修側(cè)（或手推車接觸的帶電部分側(cè)）未有效接地或接地不可靠。*工作負責人對現(xiàn)場安全風險辨識不足，未采取足夠的安全隔離措施。*隔離開關確實在合閘位置，且可能沒有明顯的分閘指示或鎖閉裝置，導致誤操作風險增大。2.預防措施：*人員方面：*加強安全教育和培訓，提高全體員工，特別是檢修人員的安全意識和操作技能。*嚴格執(zhí)行工作票制度、操作票制度、工作許可制度和監(jiān)護制度。*加強對操作人員的考核，確保其熟悉設備狀況和操作規(guī)程。*強化現(xiàn)場安全風險辨識和預控，工作負責人必須親自確認安全措施到位。*現(xiàn)場布置與措施方面：*確保安全圍欄、標示牌等安全設施的設置符合規(guī)范要求，位置醒目有效。*對于在帶電設備附近工作的情