2025年高壓電工中級職稱考試：高壓設備故障診斷與維修方案試題考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請將正確選項的字母填在括號內）1.在進行高壓設備絕緣電阻測量時，發(fā)現讀數隨時間變化較大，不穩(wěn)定，這種現象通常表明設備絕緣存在（）。A.水分或雜質侵入B.絕緣老化嚴重C.局部放電D.導電通路2.某變電站10kV斷路器液壓機構壓力異常下降，無法合閘。初步檢查發(fā)現油泵能正常啟動，但壓力表無變化。根據經驗，首先應重點檢查的部件是（）。A.控制回路接線B.油泵濾網堵塞C.液壓油泄漏點D.電磁鐵動作是否正常3.使用紅外熱成像儀檢測高壓設備時，發(fā)現某斷路器接觸頭部位溫度明顯偏高，且呈不均勻分布。這種現象最可能的原因是（）。A.設備過載運行B.接觸壓力不足或接觸面氧化C.線路存在短路故障D.設備內部元件燒毀4.油浸式變壓器油中溶解氣體分析（DGA）出現大量總烴，且乙炔（C2H2）含量異常偏高，根據IEC60599標準判斷，這通常指示設備內部存在（）。A.低溫過熱B.高溫過熱C.電暈放電或局部放電發(fā)展至火花放電D.絕緣紙或纖維的熱解5.高壓開關柜內發(fā)生短路故障，為防止事故擴大，應確保首先切除的是（）。A.斷路器B.隔離開關C.電壓互感器D.熔斷器（如果配置）6.在制定高壓設備維修方案時，以下哪項內容不屬于安全措施的關鍵組成部分？（）A.明確停電范圍和順序B.詳細說明設備拆除步驟C.制定詳細的驗電、掛接地線方案D.確定維修所需的所有備品備件7.對運行中的高壓電容器進行檢測時，發(fā)現其三相容量不平衡率超過規(guī)定值（例如5%），且存在個別電容器鼓肚現象。處理優(yōu)先級應該是（）。A.立即停用鼓肚的電容器B.查找三相不平衡原因并進行調整C.增加并聯(lián)電容器以平衡總容量D.降低該電容器組運行電壓8.測量高壓電纜線路的相間絕緣電阻時，應選用電壓等級為（）的兆歐表。A.1000VB.2500VC.5000VD.10000V9.發(fā)現高壓母線連接處出現發(fā)熱現象，可能的原因不包括（）。A.連接螺栓緊固力不足或松動B.母線本身存在缺陷C.連接處接觸面氧化嚴重D.母線絕緣子損壞10.在進行高壓設備維修操作前，工作票簽發(fā)人、工作負責人、許可人之間必須確認的關鍵安全條件之一是（）。A.維修方案的技術細節(jié)B.工作現場是否已完全停電并掛好接地線C.維修所需的全部工具是否準備齊全D.維修人員的資質是否符合要求二、判斷題（請將“正確”或“錯誤”填在括號內）1.進行高壓設備直流耐壓試驗時，應先將被試設備充分放電。（）2.高壓設備發(fā)生內部故障時，通常會產生電弧，電弧高溫會燒毀設備絕緣。（）3.紅外熱成像檢測可以發(fā)現高壓設備連接點接觸不良引起的發(fā)熱，但無法判斷發(fā)熱的具體原因。（）4.油浸式變壓器進行大修后，加油時應緩慢進行，并監(jiān)測油位變化，防止產生氣泡影響絕緣。（）5.任何情況下，高壓設備發(fā)生接地故障時，故障點周圍都嚴禁接近，距離不得小于安全距離。（）6.制定高壓設備維修方案時，經濟性原則應優(yōu)先于安全性原則。（）7.使用萬用表測量高壓設備電阻時，可以直接用表筆接觸設備測試點。（）8.高壓設備的局部放電檢測可以早期發(fā)現絕緣內部的缺陷，對于預防事故具有重要意義。（）9.更換高壓設備上的熔斷器時，必須使用與原規(guī)格相同或批準替代的熔斷器。（）10.在高壓設備維修過程中，如果需要臨時改變工作票中的安全措施，必須重新辦理工作票或補充安全措施手續(xù)。（）三、簡答題1.簡述使用聲學診斷技術檢測高壓設備內部故障的基本原理及其主要應用場景。2.在現場發(fā)現高壓斷路器操作機構油壓異常時，應按怎樣的步驟進行檢查和處理？3.簡述制定高壓設備年度維修計劃通常需要考慮哪些因素？4.解釋什么是“狀態(tài)檢修”，并說明狀態(tài)檢修對高壓設備維護管理的意義。5.高壓設備進行絕緣測試前，為什么必須先進行充分放電？如果不放電直接測試會有什么后果？四、綜合應用題1.某變電站一臺運行中的110kV少油斷路器，在一次操作后出現分合閘不到位的現象，并伴隨有輕微的放電聲。試制定一個初步的故障診斷思路和步驟，并說明在診斷過程中可能需要采用哪些檢測方法。2.假設你作為工作負責人，需要對一臺運行中的6kV高壓開關柜進行預防性維護，請簡述其主要工作內容、需要檢查的關鍵部位、相應的檢查方法以及需要注意的安全事項。---試卷答案一、選擇題1.A*解析思路：絕緣電阻受潮或受污染時，會隨時間變化，指針趨向穩(wěn)定值較小。絕緣老化主要表現為絕緣電阻整體下降且不穩(wěn)定，但“隨時間變化較大”更符合受潮或雜質侵入的特征。局部放電通常伴有特定氣體產生和聲學信號。導電通路則絕緣電阻接近零。2.C*解析思路：液壓機構壓力下降通常與液壓油的循環(huán)和壓力傳遞有關。油泵能啟動說明動力源和基本控制可能正常。壓力表無變化直接指向壓力生成或傳遞路徑上的問題。泄漏是導致油壓無法建立或維持的關鍵原因，應優(yōu)先檢查。3.B*解析思路：紅外熱成像顯示接觸頭溫度偏高且不均勻，是典型的接觸不良現象。接觸壓力不足會導致接觸面發(fā)熱大，氧化也會增加接觸電阻導致發(fā)熱。過載引起均勻發(fā)熱，短路是故障性劇烈發(fā)熱，內部元件燒毀通常伴隨更復雜的癥狀。4.C*解析思路：DGA中總烴含量高通常指示存在放電。乙炔（C2H2）是電弧放電或火花放電的特征氣體，其產生能量最高，含量異常升高強烈指示這類故障。5.A*解析思路：斷路器是高壓系統(tǒng)中最重要的開關設備，其核心功能是故障時快速、可靠地切斷電流，以防止故障擴大。隔離開關用于隔離電源，電壓互感器用于測量，熔斷器用于過流保護（若有），但快速切除故障電流的主要責任者是斷路器。6.D*解析思路：安全措施的核心是保障人身和設備安全，包括停電、驗電、接地、個人防護、安全距離等。拆除步驟屬于維修技術內容。備品備件屬于維修資源準備，不是直接的安全措施。7.A*解析思路：鼓肚是電容器內部故障的明顯外部特征，可能存在爆炸風險，必須立即處理。三相不平衡需要查找原因，但緊急性不如處理潛在危險故障。8.B*解析思路：根據相關規(guī)程，測量額定電壓在500V以上、1000kV以下的設備的相間絕緣電阻時，應選用2500V兆歐表。9.D*解析思路：母線發(fā)熱原因通常與連接有關，包括接觸不良（螺栓松動、氧化）、母線本身缺陷（截面不足、材質問題）或過載。絕緣子損壞主要影響絕緣性能，通常不會直接導致連接點發(fā)熱。10.B*解析思路：工作票的核心是確保工作安全。確認工作現場已停電并掛好接地線是執(zhí)行安全措施最基本、最關鍵的一步，是許可工作開始的前提條件。二、判斷題1.正確*解析思路：高壓設備表面或內部可能積聚靜電電荷，直接進行測試會導致電荷放電，造成讀數不準確甚至危及人身安全。充分放電是為了獲得準確的測量起始狀態(tài)。2.正確*解析思路：電弧溫度極高（可達上千攝氏度），足以熔化、燒毀設備導體和絕緣材料，導致設備永久性損壞。3.正確*解析思路：紅外熱成像可以顯示異常熱點，幫助定位問題部位。但要確定具體原因（如接觸壓力、氧化程度、負荷情況等），還需要結合其他檢測手段或現場經驗。4.正確*解析思路：加油過快，特別是對于大型變壓器，可能卷入空氣形成氣泡。氣泡在電場作用下易被擊穿，產生放電，加速油和絕緣紙的老化，影響變壓器壽命。5.錯誤*解析思路：雖然高壓接地故障時需保持安全距離，但在特定情況下，如尋找接地點、處理故障后恢復送電前的檢查等，可能需要進入接地點附近區(qū)域，但必須采取嚴格的安全措施（如使用絕緣操作桿、穿絕緣靴、保持足夠距離、設專人監(jiān)護等），并非絕對禁止接近。6.錯誤*解析思路：安全性是高壓設備維修工作的首要原則，任何維修方案都必須將安全放在首位。經濟性是在確保安全的前提下考慮優(yōu)化成本和效率。7.錯誤*解析思路：測量高壓設備電阻（如絕緣電阻、接地電阻）時，必須使用相應電壓等級的兆歐表，并且需要先將被測設備可靠接地放電，絕對不能直接接觸帶電或未充分放電的設備測試點，否則非常危險。8.正確*解析思路：局部放電是絕緣內部電場強度過高導致局部空氣或絕緣介質被擊穿產生脈沖電流和電磁輻射的過程。它雖然能量不大，但長期存在會逐漸劣化絕緣，最終可能導致?lián)舸┕收稀Ｒ虼?，檢測局部放電有助于早期預警。9.正確*解析思路：高壓熔斷器是保護設備，其熔斷特性（熔化時間與電流的關系）對保護性能至關重要。必須使用規(guī)格（額定電壓、額定電流、熔斷特性）相同或經過廠家認證兼容的替代熔斷器，否則無法實現正確的保護。10.正確*解析思路：工作票是許可和執(zhí)行工作的依據，其內容（包括安全措施）必須準確、完整。任何對原工作票安全措施的修改，都可能引入新的風險，因此必須通過正式程序（如變更工作票或補充安全措施）來確認新的安全條件得到滿足，而不是隨意更改。三、簡答題1.簡述使用聲學診斷技術檢測高壓設備內部故障的基本原理及其主要應用場景。*解析思路：聲學診斷技術利用聲波（尤其是超聲波）檢測設備運行時產生的異常聲音信號。高壓設備在運行中，特別是存在缺陷（如放電、磨損、松動、過熱等）時，會產生特定的聲音特征。通過使用高靈敏度的麥克風或傳感器捕捉這些聲音，并利用頻譜分析等手段對聲音信號進行處理和識別，可以判斷設備內部是否存在故障及其大致類型和位置。主要應用場景包括檢測高壓電纜終端/接頭處的電暈放電或內部故障、開關設備內部機構的異常、變壓器內部缺陷等。2.在現場發(fā)現高壓斷路器操作機構油壓異常時，應按怎樣的步驟進行檢查和處理？*解析思路：發(fā)現油壓異常首先應確保安全，然后按照操作規(guī)程進行檢查和處理。步驟通常包括：①立即匯報值班負責人或上級；②查看壓力表指示，記錄異常數值；③檢查油泵運行狀態(tài)（是否啟動、運行是否正常）；④檢查油壓表及管路有無滲漏油；⑤檢查油質是否劣化或油位是否正常；⑥檢查控制回路及傳感器是否正常；⑦根據檢查結果初步判斷故障原因（如油泵問題、閥門問題、泄漏等）；⑧采取相應措施（如處理泄漏、調整閥門、更換油等）；⑨若無法自行處理或情況危急，應按規(guī)定程序申請停電處理；⑩處理完畢后，進行試驗確認油壓恢復正常且穩(wěn)定，方可恢復送電。3.簡述制定高壓設備年度維修計劃通常需要考慮哪些因素？*解析思路：制定年度維修計劃是一個系統(tǒng)工程，需要綜合考慮多方面因素：①設備狀況：基于設備歷史運行數據、檢修記錄、缺陷情況、老化程度等評估設備狀態(tài)；②運行環(huán)境：考慮設備所處環(huán)境（如濕度、污染、負荷水平等）對設備的影響；③制造廠家建議：參考設備制造商提供的維修保養(yǎng)周期和建議；④安全規(guī)程要求：滿足國家和行業(yè)安全規(guī)程對設備定期檢驗和維修的要求；⑤維修資源和能力：評估現有的人員、設備、備品備件等資源的可用性；⑥經濟性：在滿足安全和運行要求的前提下，考慮維修成本效益；⑦工作安排：結合電網運行安排、季節(jié)性因素等，合理安排停電窗口期；⑧預防性維護策略：確定是采用傳統(tǒng)計劃性維修還是狀態(tài)檢修，以及各類維修（計劃性、狀態(tài)性、事后性）的比例。4.解釋什么是“狀態(tài)檢修”，并說明狀態(tài)檢修對高壓設備維護管理的意義。*解析思路：狀態(tài)檢修（Condition-BasedMaintenance,CBM）是一種基于設備實際運行狀態(tài)的維護策略。它利用各種監(jiān)測技術（如在線監(jiān)測、離線檢測）獲取設備運行時的狀態(tài)信息（如溫度、振動、油中氣體、絕緣特性等），通過分析這些信息判斷設備的健康狀況和潛在故障風險，從而在設備出現故障前安排維護或修理。其核心思想是“按需維修”，而不是按照固定的時間周期進行維修。狀態(tài)檢修的意義在于：①提高設備可靠性：通過早期發(fā)現和處置缺陷，減少非計劃停運；②優(yōu)化資源配置：將維修力量集中在真正需要處理的設備上，減少不必要的維修工作，節(jié)約成本；③提高安全性：及時發(fā)現可能引發(fā)嚴重事故的隱患；④實現預測性維護：變被動搶修為主動預防，提高維護工作的預見性。5.高壓設備進行絕緣測試前，為什么必須先進行充分放電？如果不放電直接測試會有什么后果？*解析思路：高壓設備（尤其是電容器、長電纜、大型變壓器等）在停用后，其絕緣上可能殘留有高壓電荷。如果直接用高電壓的絕緣電阻測試儀（兆歐表）去測量，這些殘留電荷會通過測試儀器放電，導致：①測量結果嚴重偏離設備的真實絕緣狀況，因為初始讀數包含了殘留電荷放電電流的影響，使得讀數偏高且不穩(wěn)定；②可能損壞絕緣測試儀，特別是如果殘留電荷量很大或設備存在絕緣缺陷導致放電電流過大；③存在人身安全隱患，操作人員可能觸電。因此，必須先通過接地線或專用放電棒將設備充分放電至安全電位，再進行絕緣測試，以確保測試結果的準確性和操作的安全性。四、綜合應用題1.某變電站一臺運行中的110kV少油斷路器，在一次操作后出現分合閘不到位的現象，并伴隨有輕微的放電聲。試制定一個初步的故障診斷思路和步驟，并說明在診斷過程中可能需要采用哪些檢測方法。*解析思路：初步的故障診斷思路應遵循由簡到繁、由表及里的原則。*診斷思路與步驟：1.安全確認與信息收集：確認斷路器及相關設備已停電并采取安全措施。收集操作失敗時的具體信息：是分閘不到位還是合閘不到位？是單相還是三相？伴隨放電聲的具體位置和特點？操作前后的運行狀態(tài)？保護裝置和操作機構反饋信息？2.外觀檢查：目視檢查斷路器外觀有無嚴重損傷、變形，檢查分合閘指示器位置是否與實際動作一致，檢查儲能機構狀態(tài)，檢查瓷套、絕緣子有無裂紋或放電痕跡，檢查油位是否正常（少油斷路器）。3.操作機構檢查：檢查操作機構箱內有無異常氣味、煙霧，檢查儲能彈簧狀態(tài)（儲能是否到位、有無變形），檢查傳動機構各部件有無卡澀、松動、變形。4.電氣性能檢查：使用萬用表或兆歐表檢查分合閘線圈、合閘接觸器、分閘脫扣器等控制回路元器件的通斷情況，檢查儲能電機及控制回路。5.輔助裝置檢查：檢查與分合閘相關的輔助觸點、鎖閉裝置是否正常。6.重點檢測：根據初步檢查結果，將懷疑重點放在操作機構液壓系統(tǒng)（對于液壓操作機構）或傳動機械部分。對于液壓機構，重點檢查液壓泵、閥門、油路有無泄漏，壓力是否正常，油質是否劣化。對于機械部分，重點檢查連桿、拐臂、鎖扣等有無磨損、變形、卡滯。*可能需要的檢測方法：*外觀檢查與聽音：基本方法，初步判斷。*萬用表/兆歐表：檢查電氣回路通斷、絕緣。*壓力表/液壓測試儀：檢查液壓系統(tǒng)壓力和油量。*紅外熱成像：檢查連接點、發(fā)熱部件。*油中溶解氣體分析（DGA）：如果懷疑液壓系統(tǒng)內部有放電或過熱，可分析液壓油成分。*局部放電檢測：如果懷疑絕緣缺陷導致放電，可進行檢測。*操作試驗（在安全措施到位后）：如手動操作試驗，以判斷故障是電氣控制還是機械卡滯。2.假設你作為工作負責人，需要對一臺運行中的6kV高壓開關柜進行預防性維護，請簡述其主要工作內容、需要檢查的關鍵部位、相應的檢查方法以及需要注意的安全事項。*解析思路：預防性維護是為了保持設備健康狀態(tài)，防止故障發(fā)生。工作內容應依據相關規(guī)程和設備狀況確定。*主要工作內容：*清潔開關柜內外環(huán)境，特別是絕緣子、母線、瓷瓶等。*檢查母線連接點、設備連接點接觸是否緊密，有無過熱跡象。*檢查開關設備本體有無損傷、變形、銹蝕，絕緣有無老化、污穢。*檢查操作機構是否靈活，操作是否到位，儲能是否良好。*檢查控制回路、信號回路、保護裝置是否正常，指示燈是否明亮。*檢查接地是否可靠。*檢查通風散熱裝置是否完好。