2025年高壓電工中級(jí)職稱考試：高壓設(shè)備故障診斷與預(yù)防試題庫考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請將正確選項(xiàng)的字母填入括號(hào)內(nèi)）1.高壓設(shè)備發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)，通常會(huì)產(chǎn)生（）。A.短路電流B.過電壓C.電磁輻射D.以上都是2.測量變壓器繞組直流電阻的主要目的是（）。A.測量變壓器的額定功率B.判斷繞組內(nèi)部是否存在斷路或嚴(yán)重匝間短路C.評(píng)估變壓器的負(fù)載情況D.檢查變壓器鐵芯的磁化情況3.電力系統(tǒng)中，避雷器主要用于防護(hù)（）。A.持續(xù)過載電流B.操作過電壓C.雷電過電壓D.欠電壓4.絕緣子出現(xiàn)閃絡(luò)放電的主要原因是（）。A.絕緣子材質(zhì)老化B.絕緣子表面存在污穢或水分，導(dǎo)致泄漏電流增大C.絕緣子承受電壓過高D.絕緣子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理5.高壓開關(guān)設(shè)備進(jìn)行操作時(shí)，產(chǎn)生操作過電壓的主要原因是（）。A.系統(tǒng)發(fā)生短路故障B.切斷感性負(fù)荷或長線路空載C.系統(tǒng)發(fā)生接地故障D.電源電壓波動(dòng)6.油浸式變壓器油中溶解氣體分析（DGA）技術(shù)主要用于（）。A.檢測變壓器油中水分含量B.評(píng)估變壓器繞組絕緣紙的老化程度C.測量變壓器油的閃點(diǎn)D.分析變壓器油的顏色變化7.電力電纜發(fā)生故障時(shí)，如果懷疑是金屬性短路，通常優(yōu)先采用（）方法進(jìn)行定位。A.電壓法B.電流法C.測距法（如低壓脈沖法、高壓閃絡(luò)法等）D.音頻感應(yīng)法8.高壓設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)中，測量介質(zhì)損耗角正切（tanδ）的主要目的是（）。A.判斷設(shè)備絕緣是否存在受潮或劣化B.測量設(shè)備的電容值C.檢查設(shè)備的鐵芯損耗D.評(píng)估設(shè)備的短路容量9.在高壓設(shè)備維護(hù)工作中，執(zhí)行工作票制度是為了（）。A.提高工作效率B.規(guī)范操作流程，確保人身和設(shè)備安全C.減少停電時(shí)間D.明確維護(hù)責(zé)任10.發(fā)現(xiàn)高壓設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí)，未采取有效措施之前，人體不得接近故障點(diǎn)（）米以內(nèi)。A.4B.6C.8D.1011.高壓斷路器的跳閘回路和合閘回路中，通常都裝有（）。A.電壓互感器B.電流互感器C.絕緣監(jiān)視裝置D.時(shí)間繼電器12.隔離開關(guān)的主要功能之一是（）。A.接通和切斷正常負(fù)荷電流B.接通和切斷故障電流C.切換線路或設(shè)備狀態(tài)D.實(shí)現(xiàn)斷路器的遠(yuǎn)程控制13.進(jìn)行高壓設(shè)備絕緣電阻測量時(shí)，對于較大容量的設(shè)備，必須先進(jìn)行充分放電，放電時(shí)間一般不少于（）分鐘。A.1B.3C.5D.1014.色譜分析法在變壓器油中溶解氣體監(jiān)測中，可以識(shí)別出（）等典型故障類型。A.絕緣紙/絕緣油熱老化B.導(dǎo)電故障（如繞組相間短路）C.鐵芯故障D.以上都是15.高壓設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)的主要作用是（）。A.實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制B.對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和故障預(yù)警C.自動(dòng)完成設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)D.代替人工進(jìn)行設(shè)備巡視二、判斷題（請將“正確”或“錯(cuò)誤”填入括號(hào)內(nèi)）1.高壓設(shè)備發(fā)生外部絕緣閃絡(luò)時(shí)，通常不會(huì)造成設(shè)備的永久性損壞。（）2.變壓器油的主要作用是絕緣、冷卻和滅弧。（）3.測量高壓電纜的絕緣電阻時(shí)，應(yīng)先將電纜對地充分放電。（）4.絕緣子串的片數(shù)越多，其電氣強(qiáng)度就越高。（）5.雷電過電壓比操作過電壓的峰值更高，持續(xù)時(shí)間更長。（）6.繼電保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)中的安全自動(dòng)裝置，其核心任務(wù)是故障發(fā)生時(shí)發(fā)出信號(hào)。（）7.任何情況下，高壓設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí)，都可以立即進(jìn)行相關(guān)操作或接觸設(shè)備。（）8.油浸式變壓器發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)，通常會(huì)產(chǎn)生大量可燃?xì)怏w，如氫氣、甲烷、乙炔等。（）9.高壓開關(guān)設(shè)備的操動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有手動(dòng)、電動(dòng)和氣動(dòng)三種形式。（）10.高壓設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)是發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在缺陷、預(yù)防事故發(fā)生的重要手段。（）三、簡答題1.簡述高壓設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)的目的。2.列舉三種常見的電力變壓器內(nèi)部故障類型，并簡述其可能的原因。3.簡述進(jìn)行高壓設(shè)備停電工作前，現(xiàn)場安全檢查的主要內(nèi)容。4.什么是介質(zhì)損耗角正切（tanδ）？其值過大可能說明絕緣存在什么問題？5.解釋什么是“金屬性短路”在電纜故障定位中的含義。四、分析題1.某變電站運(yùn)行中的110kV變壓器，在一次常規(guī)的油中溶解氣體分析中，發(fā)現(xiàn)總烴含量顯著升高，甲烷（CH4）和乙烷（C2H6）含量較高，而氫氣（H2）和乙烯（C2H4）含量正常。試分析可能存在哪些類型的故障或異常狀態(tài)？并說明理由。2.一條10kV架空線路發(fā)生故障，巡線人員發(fā)現(xiàn)某處絕緣子表面有閃絡(luò)痕跡，伴有輕微放電聲。請分析該故障可能的原因，并提出后續(xù)處理的基本步驟和注意事項(xiàng)。---試卷答案一、選擇題1.D*解析：高壓設(shè)備內(nèi)部故障（如繞組匝間短路、相間短路）會(huì)導(dǎo)致電流急劇增大形成短路電流；故障或操作可能引發(fā)過電壓；某些故障過程可能伴隨電磁現(xiàn)象。因此D選項(xiàng)最全面。2.B*解析：測量直流電阻主要是通過電流和電壓降計(jì)算電阻值，可以反映繞組導(dǎo)線是否有斷裂、接觸不良、導(dǎo)線粗細(xì)是否匹配等，是判斷繞組完整性及連接情況的重要手段。3.C*解析：避雷器的主要功能是吸收雷擊或操作引起的過電壓能量，限制電壓瞬時(shí)峰值，保護(hù)線路和設(shè)備絕緣免受過電壓沖擊。4.B*解析：絕緣子表面污穢或受潮會(huì)降低其表面絕緣電阻，泄漏電流增大到一定程度時(shí)，在電場作用下發(fā)生沿面閃絡(luò)放電。5.B*解析：切斷感性負(fù)荷或空載長線路時(shí)，由于電感的自感電動(dòng)勢作用，會(huì)在斷口處產(chǎn)生很高的過電壓。6.D*解析：油中溶解氣體分析技術(shù)通過檢測油中溶解的微量氣體（如H2,CH4,C2H6,C2H4,CO,CO2等）的組分和含量，結(jié)合故障類型與氣體產(chǎn)生機(jī)理的關(guān)系，判斷變壓器內(nèi)部絕緣缺陷類型（如熱老化、電暈放電、低能放電、高能放電等）。7.C*解析：對于金屬性短路（導(dǎo)體直接連接），其電阻很小，利用電壓法或電流法定位精度不高。測距法通過發(fā)送特定信號(hào)（如低壓脈沖、高壓電脈沖）并測量反射時(shí)間或電壓變化，可以比較精確地定位故障點(diǎn)。8.A*解析：tanδ反映絕緣介質(zhì)損耗的能量，受溫度、頻率影響。其值異常增大通常表明絕緣存在受潮、老化、劣化、擊穿等缺陷。9.B*解析：工作票制度是電力行業(yè)為規(guī)范電氣作業(yè)、明確安全責(zé)任、防止誤操作和事故而制定的一系列程序和措施，核心在于保障安全。10.D*解析：依據(jù)《電力安全工作規(guī)程》等相關(guān)規(guī)定，發(fā)現(xiàn)高壓設(shè)備接地故障時(shí)，人體與故障點(diǎn)距離不應(yīng)小于10米，進(jìn)入該區(qū)域需采取特殊安全措施。11.C*解析：絕緣監(jiān)視裝置（電壓表）用于監(jiān)測跳閘回路和合閘回路的絕緣狀況，防止因絕緣損壞導(dǎo)致誤跳或誤合。12.D*解析：隔離開關(guān)沒有滅弧能力，不能帶負(fù)荷操作。其主要作用是提供明顯的斷開點(diǎn)，用于隔離電源、倒閘操作、接通或斷開小電流回路（如旁路電流、空載線路、電壓互感器等）。13.C*解析：大容量設(shè)備帶有較大電容，斷電后電荷會(huì)持續(xù)存儲(chǔ)，如果不充分放電直接測量，可能導(dǎo)致測量儀表損壞或讀數(shù)不準(zhǔn)確，放電時(shí)間需足夠長以確保安全。14.D*解析：油中溶解氣體分析可以識(shí)別多種故障類型，CH4、C2H6含量高通常指向熱老化；H2含量高可能涉及鐵芯故障或電暈放電；C2H4、C2H6含量高可能指示低能或高能放電缺陷。15.B*解析：在線監(jiān)測系統(tǒng)通過安裝在設(shè)備上的傳感器，實(shí)時(shí)采集設(shè)備運(yùn)行參數(shù)（如溫度、振動(dòng)、油中氣體、局部放電等），進(jìn)行分析判斷，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)評(píng)估和故障預(yù)警。二、判斷題1.錯(cuò)誤*解析：外部閃絡(luò)雖然通常不立即損壞設(shè)備絕緣本身，但會(huì)燒蝕絕緣子表面，可能導(dǎo)致絕緣強(qiáng)度下降，若不及時(shí)處理可能發(fā)展為內(nèi)部擊穿或?qū)е略O(shè)備損壞。2.正確*解析：變壓器油的主要作用包括絕緣（防止繞組之間及繞組對地絕緣）、冷卻（帶走運(yùn)行中產(chǎn)生的熱量）、滅?。〝嗦菲鲾嚅_負(fù)載電流時(shí)在油中滅?。?。3.正確*解析：測量前必須對電纜進(jìn)行充分放電，消除殘留電荷，否則會(huì)影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，甚至可能損壞測量儀器。4.錯(cuò)誤*解析：絕緣子串的片數(shù)增加，主要是為了補(bǔ)償電壓沿絕緣子表面分布的不均勻性，提高絕緣子串的臨界閃絡(luò)電壓和耐壓水平，并非簡單的疊加絕緣強(qiáng)度。5.錯(cuò)誤*解析：雷電過電壓峰值通常很高，但持續(xù)時(shí)間很短（微秒級(jí)）；操作過電壓的峰值可能低于雷電過電壓，但持續(xù)時(shí)間相對較長（毫秒級(jí)），對設(shè)備的威脅也很大。6.錯(cuò)誤*解析：繼電保護(hù)裝置的核心任務(wù)是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，快速、準(zhǔn)確地判斷故障，并發(fā)出信號(hào)作用于斷路器分閘，切除故障，或作用于信號(hào)裝置、自動(dòng)裝置等。7.錯(cuò)誤*解析：高壓設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí)，為防止跨步電壓或接觸電壓觸電，必須先采取安全措施（如停電、驗(yàn)電、掛接地線等），嚴(yán)禁未采取有效措施前直接接觸或接近故障點(diǎn)。8.正確*解析：油浸式變壓器內(nèi)部發(fā)生故障（如繞組短路、鐵芯故障）時(shí)，故障點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生高溫，導(dǎo)致絕緣和油分解，產(chǎn)生大量可燃性氣體。9.正確*解析：常見的操動(dòng)機(jī)構(gòu)有手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)、電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于驅(qū)動(dòng)開關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)分閘和合閘操作。10.正確*解析：預(yù)防性試驗(yàn)是按照規(guī)定周期對設(shè)備進(jìn)行的例行試驗(yàn)，目的是在設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的、不易察覺的缺陷或劣化趨勢，從而采取處理措施，防止故障發(fā)生。三、簡答題1.高壓設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)的主要目的包括：*評(píng)估設(shè)備絕緣狀況：檢查絕緣是否存在受潮、老化、劣化、擊穿等缺陷，確保其滿足安全運(yùn)行要求。*發(fā)現(xiàn)潛在缺陷：及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部或外部的潛在缺陷，如連接點(diǎn)接觸不良、導(dǎo)體斷線、鐵芯故障跡象等。*驗(yàn)證設(shè)備性能：確認(rèn)設(shè)備的電氣性能（如絕緣電阻、介質(zhì)損耗、電容量等）是否在制造和運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)。*為設(shè)備狀態(tài)評(píng)估和維護(hù)決策提供依據(jù)：通過試驗(yàn)結(jié)果分析，判斷設(shè)備健康水平，制定合理的維護(hù)計(jì)劃或檢修策略。*確保設(shè)備安全可靠運(yùn)行：通過預(yù)防性試驗(yàn)，消除或處理缺陷，預(yù)防設(shè)備故障和事故的發(fā)生，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。2.常見的電力變壓器內(nèi)部故障類型及其可能原因：*繞組匝間短路：原因可能包括絕緣材料老化、受潮、劣化；過電壓或過負(fù)載沖擊；制造缺陷；外力損傷等。*繞組相間短路：原因可能包括絕緣擊穿（受潮、老化、過電壓）；繞組變形導(dǎo)致絕緣損壞；制造缺陷；外力碰觸等。*繞組對地短路：原因可能包括繞組絕緣損壞（老化、受潮、擊穿）；鐵芯松動(dòng)導(dǎo)致碰殼；套管損壞漏油導(dǎo)致絕緣下降；引線碰殼等。3.高壓設(shè)備停電工作前，現(xiàn)場安全檢查的主要內(nèi)容：*工作票已許可：確認(rèn)工作票已得到許可，工作許可手續(xù)完備。*安全措施已布置：檢查接地線、遮欄、標(biāo)示牌等安全措施是否按工作票要求正確、完備地布置到位。*設(shè)備已斷電：確認(rèn)工作設(shè)備已從系統(tǒng)中可靠斷開，斷路器（開關(guān)）確在斷開位置，相關(guān)隔離開關(guān)（刀閘）確在斷開位置。*驗(yàn)電確認(rèn)無電：使用合格的驗(yàn)電器，在設(shè)備工作票上規(guī)定的驗(yàn)電部位進(jìn)行驗(yàn)電，確認(rèn)設(shè)備確無電壓。*掛接地線：根據(jù)需要，在工作設(shè)備上掛設(shè)接地線，確保工作地點(diǎn)有可靠接地。*確認(rèn)環(huán)境安全：檢查工作現(xiàn)場環(huán)境，確保無礙安全的因素，如地面是否防滑，有無障礙物等。*核對設(shè)備名稱編號(hào)：再次核對工作票上所寫的設(shè)備名稱和編號(hào)，與實(shí)際設(shè)備核對無誤。*告知工作內(nèi)容：工作負(fù)責(zé)人向全體工作人員說明工作內(nèi)容、安全注意事項(xiàng)及緊急情況處理措施。4.介質(zhì)損耗角正切（tanδ）是指交流電通過絕緣介質(zhì)時(shí)，絕緣介質(zhì)損耗的有功功率與無功功率的比值。它反映了絕緣介質(zhì)在電場作用下能量損耗的大小。tanδ值過大通常說明絕緣存在以下問題：*受潮：水分進(jìn)入絕緣材料會(huì)顯著增大其電導(dǎo)和損耗，導(dǎo)致tanδ值升高。*老化：絕緣材料在熱、電、光、化學(xué)等因素作用下會(huì)逐漸劣化，其結(jié)構(gòu)和性能變差，導(dǎo)致?lián)p耗增加，tanδ值增大。*絕緣污染：絕緣表面或內(nèi)部存在導(dǎo)電性雜質(zhì)（如金屬粉末、油泥等），會(huì)增加泄漏電流和介質(zhì)損耗，使tanδ值升高。*絕緣擊穿前兆：在絕緣出現(xiàn)局部放電或接近擊穿時(shí)，tanδ值往往會(huì)異常增大。*過電壓作用：絕緣承受過電壓時(shí)，能量損耗會(huì)增大。5.在電纜故障定位中，“金屬性短路”是指電纜某一處絕緣完全損壞，導(dǎo)致相間（或相對地）導(dǎo)體之間形成低電阻的金屬直接連接。其含義是：*電阻極低：短路點(diǎn)的電氣特性接近于一個(gè)理想的短路點(diǎn)，其等效電阻非常小，通常遠(yuǎn)低于電纜本身的電阻或正常連接點(diǎn)的電阻。*測距方法適用：由于電阻極低，利用電壓法或電流法定位時(shí)，信號(hào)在短路點(diǎn)反射或衰減的特性與理想短路模型接近，使得基于這些原理的測距方法（如低壓脈沖法、高壓閃絡(luò)法、二次脈沖法等）能夠比較有效地定位故障點(diǎn)。*嚴(yán)重故障：金屬性短路是電纜的一種嚴(yán)重故障，會(huì)導(dǎo)致大電流通過，可能損壞設(shè)備，必須盡快處理。四、分析題1.某變電站110kV變壓器油中溶解氣體分析結(jié)果：總烴含量顯著升高，甲烷（CH4）和乙烷（C2H6）含量較高，氫氣（H2）和乙烯（C2H4）含量正常。分析可能原因及理由：*可能原因：*絕緣油或固體絕緣（紙）存在熱老化現(xiàn)象。這是最可能的原因。熱老化過程中，絕緣油和紙絕緣會(huì)分解產(chǎn)生大量的甲烷（CH4）和乙烷（C2H6），同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生少量的氫氣（H2）和二氧化碳（CO）。如果總烴含量顯著升高，而H2和C2H4含量相對較低，則熱老化是主要特征。*可能存在輕微的低能放電（如電暈放電或局部放電）。低能放電也會(huì)產(chǎn)生H2和少量的CH4、C2H6，但通常不會(huì)使總烴含量顯著升高到主要是由熱老化引起的那種程度。乙烯（C2H4）在低能放電中產(chǎn)生量很少，含量正常進(jìn)一步支持了這一點(diǎn)。*故障處于早期階段。即使是較嚴(yán)重的故障，如果處于早期，產(chǎn)生的氣體種類和比例可能與熱老化相似，但總量可能ch?a達(dá)到峰值。*理由：*根據(jù)氣體產(chǎn)生機(jī)理，熱老化是變壓器油和紙絕緣在較高溫度下發(fā)生化學(xué)分解的主要過程，其典型產(chǎn)氣特征是甲烷和乙烷含量占主導(dǎo)，且比例較高。這與題目描述的氣體成分特征（CH4和C2H6含量高，H2和C2H4含量正常）吻合較好。*題目中提到總烴含量顯著升高，這進(jìn)一步支持了存在絕緣油或紙絕緣分解過程的可能性，而熱老化是變壓器內(nèi)部最常見、最主要的絕緣分解原因之一。*H2和C2H4含量正常，排除了高能放電（如短路故障）的可能性，因?yàn)楦吣芊烹姇?huì)產(chǎn)生大量的H2和C2H4。2.10kV架空線路絕緣子閃絡(luò)故障原因分析及后續(xù)處理步驟與注意事項(xiàng)：*可能