2025年高壓電工考試題庫：高壓設(shè)備故障診斷與電氣設(shè)備故障檢測技術(shù)試題型考試時(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.在電力系統(tǒng)中，變壓器油的主要作用不包括（）。A.絕緣B.潤滑C.散熱D.化學(xué)穩(wěn)定2.SF6斷路器發(fā)生內(nèi)部短路故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種特征氣體，其主要成分是（）。A.CO2B.SO2C.COD.SF43.下列哪項(xiàng)不是高壓隔離開關(guān)的主要結(jié)構(gòu)組成部分？（）A.觸頭系統(tǒng)B.支柱絕緣子C.操動(dòng)機(jī)構(gòu)D.電流互感器4.測量電力電纜絕緣電阻時(shí)，應(yīng)選用（）電壓的兆歐表。A.50VB.100VC.250VD.500V5.介質(zhì)損耗角正切（tanδ）試驗(yàn)主要用于評(píng)估絕緣材料的（）。A.導(dǎo)電性能B.絕緣強(qiáng)度C.穩(wěn)定性和老化程度D.磁化能力6.使用紅外熱成像儀檢測電氣設(shè)備時(shí)，設(shè)備溫度異常升高的主要原因是（）。A.短路B.接地C.過載D.絕緣劣化7.下列哪種方法不屬于聲學(xué)檢測技術(shù)用于設(shè)備狀態(tài)評(píng)估的范疇？（）A.振動(dòng)分析B.超聲波檢測C.泄漏檢測D.紅外測溫8.測量接地電阻時(shí)，若發(fā)現(xiàn)接地電阻值突然增大，可能的原因是（）。A.接地體腐蝕B.接地線斷裂C.接地電阻值本身是固定的D.土壤凍結(jié)9.在進(jìn)行高壓設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)某電流互感器直流電阻測試值遠(yuǎn)超歷史數(shù)據(jù)或標(biāo)準(zhǔn)值，初步判斷可能存在（）。A.絕緣損壞B.線圈匝間短路C.鐵芯飽和D.銅芯斷裂10.高壓開關(guān)柜內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，首選的滅火措施是（）。A.使用泡沫滅火器B.立即斷開電源C.使用二氧化碳滅火器D.用水滅火二、判斷題（請(qǐng)將“正確”或“錯(cuò)誤”填入括號(hào)內(nèi)）1.變壓器油中溶解氣體分析（DGA）可以靈敏地反映變壓器內(nèi)部絕緣的劣化趨勢。（）2.進(jìn)行高壓設(shè)備絕緣電阻測試時(shí)，必須先將被測設(shè)備充分放電。（）3.GIS（氣體絕緣開關(guān)設(shè)備）的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、維護(hù)工作量小。（）4.紅外熱成像檢測可以發(fā)現(xiàn)電力電纜接頭處因連接不良引起的局部過熱。（）5.超聲波檢測技術(shù)對(duì)電力設(shè)備的內(nèi)部缺陷（如局部放電）具有較高的敏感性。（）6.測量高壓設(shè)備的泄漏電流時(shí)，通常需要施加交流電壓。（）7.隔離開關(guān)可以用來接通或斷開負(fù)荷電流。（）8.電力電纜的直流耐壓試驗(yàn)是為了評(píng)估其長期運(yùn)行的絕緣穩(wěn)定性。（）9.接地電阻的大小直接影響故障電流的大小和電位升高。（）10.任何情況下，只要設(shè)備溫度在額定范圍內(nèi)，就表明設(shè)備運(yùn)行正常。（）三、簡答題1.簡述變壓器油中溶解氣體分析（DGA）的基本原理及其在故障診斷中的作用。2.列舉三種常見的電氣設(shè)備故障檢測技術(shù)，并簡述其基本原理和主要應(yīng)用場景。3.解釋什么是介質(zhì)損耗角正切（tanδ）？進(jìn)行tanδ試驗(yàn)時(shí)，為什么通常要施加交流電壓而不是直流電壓？4.簡述使用紅外熱成像儀進(jìn)行設(shè)備巡檢前需要做哪些準(zhǔn)備工作？分析紅外熱成像圖上出現(xiàn)明顯熱點(diǎn)可能的原因。5.在進(jìn)行高壓設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)，為什么要規(guī)定試驗(yàn)周期？簡述絕緣電阻和介質(zhì)損耗角正切（tanδ）試驗(yàn)的周期性安排原則。四、計(jì)算題1.某電力變壓器進(jìn)行直流電阻測試，其額定電流為100A，線圈電阻在20℃時(shí)的測量值為0.15Ω。若測試時(shí)的環(huán)境溫度為30℃，已知該變壓器線圈銅導(dǎo)體的溫度系數(shù)α=0.004℃?1，請(qǐng)計(jì)算該線圈在20℃時(shí)的直流電阻值。（結(jié)果保留三位小數(shù)）2.一條額定電壓為110kV的電力電纜，其絕緣電阻在施加1000V直流電壓1分鐘后測得為2000MΩ。如果測量時(shí)的環(huán)境溫度為25℃，請(qǐng)根據(jù)IEC60247標(biāo)準(zhǔn)，判斷該電纜的絕緣是否合格？（提示：查表或給出參考標(biāo)準(zhǔn)值范圍）五、案例分析題1.某變電站一臺(tái)運(yùn)行中的110kV高壓柜，在一次日常紅外熱成像檢測中發(fā)現(xiàn)，其A相主回路接頭發(fā)熱明顯，溫度遠(yuǎn)高于B、C相及其他接頭。同時(shí)，結(jié)合近期的運(yùn)行維護(hù)記錄，該接頭曾有過輕微的接觸不良現(xiàn)象。請(qǐng)分析可能導(dǎo)致該接頭發(fā)熱的原因有哪些？在不進(jìn)行停電操作的前提下，可以采取哪些措施進(jìn)一步判斷或處理？（請(qǐng)至少提出兩種方法）2.某廠區(qū)的一臺(tái)運(yùn)行中的6kV電力變壓器，在一次例行預(yù)防性試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)其低壓側(cè)繞組的介質(zhì)損耗角正切（tanδ）值較上次測試有顯著升高，且油中溶解氣體分析（DGA）結(jié)果顯示氫氣（H2）和甲烷（CH4）含量均超過注意值。請(qǐng)分析可能的原因，并簡述后續(xù)應(yīng)采取的檢查和處理步驟。---試卷答案一、選擇題1.D2.C3.D4.D5.C6.C7.A8.A9.B10.B二、判斷題1.正確2.正確3.正確4.正確5.正確6.錯(cuò)誤(通常施加直流電壓)7.錯(cuò)誤8.錯(cuò)誤(主要是評(píng)估短時(shí)耐受電壓和絕緣強(qiáng)度)9.正確10.錯(cuò)誤(溫度在額定范圍不代表絕對(duì)正常，需結(jié)合負(fù)載等其他因素)三、簡答題1.解析思路：首先說明DGA原理，即絕緣介質(zhì)在電場作用下分解產(chǎn)生少量氣體，這些氣體溶解在變壓器油中。通過采集油樣，使用氣相色譜法分析油中溶解氣體（H2,CH4,C2H6,C2H4,C2H2等）的絕對(duì)含量和相對(duì)產(chǎn)率。然后說明其在故障診斷中的作用：不同類型的故障（如過熱、電暈放電、內(nèi)部放電、短路等）會(huì)產(chǎn)生特征氣體組合和含量，通過分析這些氣體的特征可以判斷故障類型、嚴(yán)重程度和發(fā)展趨勢。2.解析思路：列舉三種技術(shù)時(shí)，選擇代表性方法，如：介質(zhì)損耗角正切（tanδ）試驗(yàn)、絕緣電阻測量、局部放電檢測。然后對(duì)每種技術(shù)簡述其原理：tanδ試驗(yàn)基于電介質(zhì)在電場作用下能量損耗的原理，反映絕緣劣化；絕緣電阻測量基于電壓和電流的原理，反映絕緣的相對(duì)完整性；局部放電檢測基于檢測放電產(chǎn)生的電、聲、光、熱等現(xiàn)象的原理，發(fā)現(xiàn)絕緣內(nèi)部的微小缺陷。最后簡述其主要應(yīng)用場景：tanδ和絕緣電阻用于例行維護(hù)和評(píng)估絕緣整體狀態(tài)；局部放電用于評(píng)估高電壓設(shè)備（尤其GIS、電纜）的內(nèi)部缺陷。3.解析思路：首先解釋tanδ的定義：交流電通過絕緣時(shí)，絕緣介質(zhì)損耗的能量與儲(chǔ)存能量的比值，用相位角δ的余切表示。然后說明施加交流電壓的原因：絕緣介質(zhì)的損耗與交流電場頻率有關(guān)，且實(shí)際運(yùn)行中設(shè)備承受的是交流電壓。直流電壓下，電場穩(wěn)定，只反映絕緣的直流電阻和部分充電電流，不能全面評(píng)估絕緣的損耗特性。交流測試更能模擬實(shí)際工況，反映絕緣的動(dòng)態(tài)損耗情況。4.解析思路：準(zhǔn)備工作包括：選擇合適波段和量程的紅外熱像儀；檢查設(shè)備狀態(tài)和電池電量；了解被測設(shè)備正常運(yùn)行溫度范圍和典型熱分布；確保環(huán)境條件適宜（如無強(qiáng)氣流干擾）；對(duì)設(shè)備進(jìn)行預(yù)熱；確定巡檢路線和觀測點(diǎn)。分析熱點(diǎn)原因時(shí)，從最常見的原因入手：接觸不良（螺栓松動(dòng)、連接面氧化不平）；負(fù)荷過重；設(shè)備內(nèi)部故障（如繞組匝間短路、鐵芯局部過熱）；散熱通道堵塞或冷卻系統(tǒng)故障。5.解析思路：預(yù)防性試驗(yàn)周期性安排的目的是通過定期的檢測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備絕緣和性能的逐漸劣化或潛在缺陷，預(yù)防突發(fā)性事故，保障設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。tanδ和絕緣電阻試驗(yàn)周期通常根據(jù)設(shè)備類型、電壓等級(jí)、運(yùn)行環(huán)境、歷史數(shù)據(jù)等因素確定，如高壓設(shè)備可能每年或每兩年進(jìn)行一次；而油中溶解氣體分析（DGA）根據(jù)需要和設(shè)備狀態(tài)調(diào)整，可能每半年或每年一次，或出現(xiàn)異常時(shí)加密檢測。周期性安排有助于建立設(shè)備狀態(tài)基線，跟蹤變化趨勢。四、計(jì)算題1.解析思路：使用電阻溫度換算公式R?=R?[1+α(T?-T?)]。其中R?是目標(biāo)溫度（20℃）下的電阻值，R?是測量溫度（30℃）下的電阻值，α是溫度系數(shù)，T?是目標(biāo)溫度（20℃），T?是測量溫度（30℃）。代入數(shù)值計(jì)算即可。計(jì)算：R?=0.15Ω*[1+0.004℃?1*(20℃-30℃)]=0.15Ω*[1+0.004*(-10)]=0.15Ω*[1-0.04]=0.15Ω*0.96=0.144Ω結(jié)果：0.144Ω2.解析思路：首先需要根據(jù)IEC60247或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)查找6kV電纜在25℃時(shí)的絕緣電阻參考標(biāo)準(zhǔn)值范圍。假設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在25℃時(shí)，1000V直流電壓下測得的絕緣電阻應(yīng)不低于XMΩ（具體數(shù)值需查表）。然后比較實(shí)測值與標(biāo)準(zhǔn)值。由于題目未給出標(biāo)準(zhǔn)值范圍，無法完成具體計(jì)算。但解題思路是：查找標(biāo)準(zhǔn)->對(duì)比實(shí)測值與標(biāo)準(zhǔn)下限。五、案例分析題1.解析思路：*可能原因分析：*接觸不良：螺栓未擰緊、連接面氧化或臟污、導(dǎo)體變形。*負(fù)荷過重：該相連接的負(fù)載超過額定值或發(fā)生短路故障。*連接點(diǎn)緊固件發(fā)熱：螺栓或螺母材料不匹配或過熱導(dǎo)致松動(dòng)。*電纜或?qū)Ь€本身問題：電纜接頭處絕緣損壞、導(dǎo)線截面不足。*環(huán)境因素：附近設(shè)備散熱不良導(dǎo)致該點(diǎn)溫度升高。*進(jìn)一步判斷或處理措施：*紅外熱成像持續(xù)監(jiān)測：觀察溫度是否持續(xù)升高、發(fā)展速度及與其他點(diǎn)的關(guān)系。*紅外熱成像配其他檢測：結(jié)合超聲波檢測查找有無內(nèi)部放電聲信號(hào)。*帶電檢測連接點(diǎn)溫度：使用紅外熱成像儀精確測量螺栓、接線端子等關(guān)鍵部位的溫度。*停電檢查：在安全措施到位后停電，重新緊固相關(guān)螺栓，清潔連接面，檢查導(dǎo)線及電纜狀況，測量接觸電阻。2.解析思路：*可能原因分析：*繞組過熱：負(fù)載過載、冷卻系統(tǒng)故障、繞組內(nèi)部缺陷（匝間短路、斷線等）。*絕緣老化或受潮：油質(zhì)劣化、密封不良、環(huán)境潮濕。*外部因素：如附近發(fā)生故障產(chǎn)生的過電壓或過電流影響。*DGA顯示的H2和CH4：通常與油紙絕緣過熱分解有關(guān)，特別是H2含量高可能指向早期放電或嚴(yán)重過熱。*后續(xù)檢查和處理步驟：*復(fù)核試驗(yàn)條件與環(huán)境：確認(rèn)試驗(yàn)電壓、頻率、溫度等符合標(biāo)準(zhǔn)。*分析油樣：進(jìn)行油色譜詳細(xì)分析（比值法、三比值法），判斷故障類型和嚴(yán)重程度。