2025年高壓電工高級(jí)職稱考試：高壓設(shè)備故障診斷與維修案例分析考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______考生須知：1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀每一道案例分析題，根據(jù)題目要求，結(jié)合所學(xué)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，書寫清晰、有條理的答案。2.答案應(yīng)直接寫在試卷上，不要寫在草稿紙上。3.考試時(shí)間：180分鐘。案例分析題：案例一：某變電站內(nèi)一臺(tái)運(yùn)行年限較長(zhǎng)的SF6高壓斷路器（型號(hào)：某廠產(chǎn)ZN63-12/1250-31.5型，額定電壓12kV，額定電流1250A，額定開斷電流31.5kA），在夏季高溫、高濕天氣下連續(xù)運(yùn)行一周后，進(jìn)行例行巡視檢查時(shí)，運(yùn)維人員發(fā)現(xiàn)該斷路器操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)有輕微異味，且儲(chǔ)能彈簧指示桿無(wú)法完全到位，同時(shí)跳閘線圈電流表指示略微偏高（約1.2A，額定值1A）。斷路器本體外觀無(wú)嚴(yán)重?fù)p壞，SF6壓力表指示正常，合閘、分閘操作均能執(zhí)行，但分合閘位置指示燈有時(shí)不準(zhǔn)確。保護(hù)裝置未動(dòng)作。請(qǐng)根據(jù)上述情況，回答以下問(wèn)題：1.分析斷路器操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)出現(xiàn)異味及儲(chǔ)能彈簧指示桿無(wú)法完全到位的可能原因。2.分析跳閘線圈電流表指示略微偏高的可能原因。3.分析分合閘位置指示燈有時(shí)不準(zhǔn)確的可能原因。4.針對(duì)上述現(xiàn)象，提出初步的檢查診斷步驟和思路。5.若檢查確定是SF6密度繼電器或操作機(jī)構(gòu)內(nèi)部元件故障，請(qǐng)簡(jiǎn)述其檢修或更換的基本流程，并強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵的安全注意事項(xiàng)。案例二：某廠區(qū)10kV配電網(wǎng)采用單母線分段接線，由一臺(tái)SCB10-500/10型箱式變壓器（額定容量500kVA，額定電壓10/0.4kV）供電。某日凌晨，線路保護(hù)動(dòng)作，導(dǎo)致該變壓器及出線開關(guān)跳閘。運(yùn)維人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，發(fā)現(xiàn)變壓器外殼有輕微滲油現(xiàn)象，油位計(jì)指示正常，但油色偏暗，并伴有輕微異味。檢查10kV進(jìn)線開關(guān)（真空斷路器）及母線電壓正常，分段開關(guān)在合位，廠區(qū)內(nèi)其他用電負(fù)荷未受影響。經(jīng)檢查，確認(rèn)故障僅涉及該變壓器及其供電區(qū)域。請(qǐng)根據(jù)上述情況，回答以下問(wèn)題：1.分析變壓器油色偏暗、伴有輕微異味的可能原因。2.分析變壓器外殼輕微滲油的可能原因。3.結(jié)合保護(hù)動(dòng)作信息，分析導(dǎo)致變壓器跳閘的可能故障類型（至少列出三種可能性）。4.在未確認(rèn)變壓器具體故障前，運(yùn)維人員在后續(xù)檢查和可能的倒閘操作中應(yīng)注意哪些安全事項(xiàng)？5.若初步判斷為變壓器內(nèi)部故障（如繞組匝間短路），簡(jiǎn)述后續(xù)需要采取的關(guān)鍵檢查步驟（至少包括兩項(xiàng)）。案例三：某變電站內(nèi)一條110kV線路的C相電流互感器（型號(hào)：某廠產(chǎn)LZZB-110型，額定電壓110kV，額定電流1000A，額定變比1000/5A）二次側(cè)電纜連接處，發(fā)生了一起絕緣擊穿故障。故障發(fā)生時(shí)，值班員發(fā)現(xiàn)后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)顯示C相電流嚴(yán)重偏離正常值，并有告警信息。運(yùn)維人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，確認(rèn)故障點(diǎn)位于電流互感器二次電纜終端頭處，該處有明顯的放電燒傷痕跡，伴有少量油跡（來(lái)自互感器本體）。檢查互感器本體及一次電纜外觀未見(jiàn)明顯異常，其他相電流正常。請(qǐng)根據(jù)上述情況，回答以下問(wèn)題：1.分析電流互感器二次側(cè)電纜連接處絕緣擊穿的可能原因。2.分析此次故障可能對(duì)變電站二次系統(tǒng)（如保護(hù)、測(cè)量、計(jì)量等）造成的影響。3.在處理此類故障時(shí)，運(yùn)維人員在安全措施方面應(yīng)重點(diǎn)考慮哪些方面？（至少列舉三點(diǎn)）4.若需對(duì)故障互感器進(jìn)行檢查或更換，在斷開電流互感器二次回路時(shí)，應(yīng)遵循哪些關(guān)鍵操作步驟和安全注意事項(xiàng)，以防止產(chǎn)生操作過(guò)電壓？5.簡(jiǎn)述電流互感器二次回路接地點(diǎn)的正確處理方式，并說(shuō)明其重要性。試卷答案案例一：1.可能原因：*操作機(jī)構(gòu)內(nèi)部元件（如儲(chǔ)能彈簧、壓縮彈簧、鎖緊裝置、齒輪等）因高溫、長(zhǎng)期磨損或疲勞變形，導(dǎo)致配合不當(dāng)或卡澀，無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全儲(chǔ)能。*SF6氣體泄漏（雖然壓力正常，但可能局部區(qū)域壓力不足或滅弧室內(nèi)部問(wèn)題導(dǎo)致），影響操作機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)氣力的建立。*操作電源電壓不穩(wěn)或不足，導(dǎo)致電磁鐵吸合力不夠，影響儲(chǔ)能或操作。*機(jī)構(gòu)內(nèi)部潤(rùn)滑不良，導(dǎo)致摩擦增大，影響運(yùn)動(dòng)部件靈活性。*防跳躍閉鎖裝置或輔助觸點(diǎn)接觸不良，影響儲(chǔ)能指示或操作。2.可能原因：*跳閘線圈回路存在輕微匝間短路或接觸不良，導(dǎo)致線圈電阻減小。*操作電壓偏低，導(dǎo)致跳閘線圈吸合電流增大。*跳閘線圈本身輕微匝間短路。*系統(tǒng)中性點(diǎn)位移或操作電源波動(dòng)，導(dǎo)致跳閘線圈實(shí)際承受電壓異常。3.可能原因：*位置繼電器（或稱輔助觸點(diǎn)）本身故障，觸點(diǎn)接觸不良或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)卡澀。*SF6操作機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（如連桿、搖臂）在高溫或長(zhǎng)期運(yùn)行后出現(xiàn)松動(dòng)或變形，導(dǎo)致傳動(dòng)不準(zhǔn)確。*位置反饋信號(hào)線纜存在干擾或接觸不良。*分合閘位置指示燈本身老化或損壞。4.檢查診斷步驟和思路：*安全檢查：確認(rèn)斷路器處于斷開位置，執(zhí)行停電、驗(yàn)電、掛接地線等安全措施。*外觀檢查：仔細(xì)檢查操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部，確認(rèn)異味來(lái)源；檢查儲(chǔ)能彈簧、傳動(dòng)部件有無(wú)明顯變形、松動(dòng)；檢查緊固螺栓是否牢固。*測(cè)量檢查：*使用萬(wàn)用表測(cè)量跳閘線圈電阻，與同型號(hào)正常斷路器或技術(shù)參數(shù)對(duì)比，判斷是否存在短路。*測(cè)量操作電源電壓，確認(rèn)是否穩(wěn)定在額定值。*檢查位置繼電器觸點(diǎn)接觸是否良好，檢查其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有無(wú)卡澀。*檢查SF6氣體濕度、純度（若條件允許）。*模擬操作：在確保安全的前提下，嘗試手動(dòng)儲(chǔ)能、分合閘操作，觀察過(guò)程是否順暢，指示是否準(zhǔn)確。*綜合分析：結(jié)合各項(xiàng)檢查結(jié)果，判斷主要故障點(diǎn)。例如，若電阻正常、電源正常但儲(chǔ)能仍無(wú)效，則重點(diǎn)檢查機(jī)構(gòu)內(nèi)部機(jī)械故障；若電阻偏小，則重點(diǎn)檢查線圈及回路。5.檢修或更換流程及安全注意事項(xiàng)：*檢修流程：*拆卸操作機(jī)構(gòu)箱蓋板。*檢查并調(diào)整儲(chǔ)能彈簧壓力、鎖緊裝置。*清潔、潤(rùn)滑運(yùn)動(dòng)部件。*檢查并修復(fù)或更換損壞的位置繼電器、輔助觸點(diǎn)。*檢查并修復(fù)或更換SF6氣體相關(guān)部件（如閥門、管路密封）。*進(jìn)行分合閘操作試驗(yàn)，確認(rèn)功能正常。*清理現(xiàn)場(chǎng)，恢復(fù)機(jī)構(gòu)箱。*更換流程：*拆卸故障操作機(jī)構(gòu)。*按照廠家說(shuō)明書安裝新的操作機(jī)構(gòu)。*連接電纜，確保連接牢固可靠。*進(jìn)行分合閘操作試驗(yàn)及傳動(dòng)試驗(yàn)。*安全注意事項(xiàng)：*必須在斷路器斷開狀態(tài)下進(jìn)行，并嚴(yán)格執(zhí)行停電、驗(yàn)電、掛接地線等安全措施。*拆卸和安裝過(guò)程中，注意保護(hù)好SF6密度繼電器等精密元件。*操作SF6相關(guān)部件時(shí)，需佩戴防毒面具和手套，注意通風(fēng)。*更換線圈時(shí)，確保新舊線圈參數(shù)一致。*檢修后，必須進(jìn)行充分的分合閘操作，確保機(jī)構(gòu)動(dòng)作可靠，無(wú)卡澀。*注意機(jī)構(gòu)內(nèi)部高壓帶電部分（如滅弧室），即使斷開電源，也可能存在殘余電荷。案例二：1.可能原因：*變壓器內(nèi)部繞組發(fā)生故障，如匝間短路、相間短路，導(dǎo)致局部高溫，使絕緣材料分解，油質(zhì)變差。*變壓器鐵芯發(fā)生故障，如硅鋼片間短路，導(dǎo)致鐵耗增大，局部發(fā)熱，使油質(zhì)變差。*變壓器長(zhǎng)期過(guò)載運(yùn)行，導(dǎo)致油溫過(guò)高，加速油質(zhì)老化。*變壓器油質(zhì)本身質(zhì)量不佳或未按周期進(jìn)行更換、濾油。*變壓器內(nèi)部存在輕微漏油，導(dǎo)致油位雖正常但油色變化。2.可能原因：*變壓器本體密封件老化、破損或安裝不當(dāng)，導(dǎo)致SF6氣體或油緩慢泄漏。*變壓器本體焊接處存在缺陷或緊固螺栓松動(dòng)。*變壓器附件（如散熱器、油枕）連接管路或閥門密封不良。*變壓器油位計(jì)本身泄漏或堵塞。3.可能故障類型：*變壓器繞組匝間或?qū)娱g短路。*變壓器繞組相間短路。*變壓器繞組對(duì)地短路。*變壓器鐵芯故障（如硅鋼片短路）。*變壓器內(nèi)部連接點(diǎn)接觸不良導(dǎo)致過(guò)熱。4.安全注意事項(xiàng)：*確認(rèn)故障變壓器及其相關(guān)設(shè)備已斷電，并執(zhí)行停電、驗(yàn)電、掛接地線等安全措施。*注意變壓器外殼及油位計(jì)等部位可能存在的殘余電荷，操作時(shí)需先進(jìn)行放電。*檢查和處理滲油時(shí)，防止油污滴落到帶電設(shè)備或地面，保持安全距離。*進(jìn)入油區(qū)或可能存在SF6泄漏的區(qū)域時(shí)，注意通風(fēng)，必要時(shí)佩戴防護(hù)用品。*在進(jìn)行任何檢查或操作前，必須充分了解現(xiàn)場(chǎng)情況和相關(guān)規(guī)程，必要時(shí)申請(qǐng)工作票。5.關(guān)鍵檢查步驟：*油樣分析：取得變壓器故障后的油樣，進(jìn)行簡(jiǎn)化試驗(yàn)（如顏色、氣味、閃點(diǎn)、水分）或送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行色譜分析（關(guān)鍵！可檢測(cè)故障類型和嚴(yán)重程度）。*繞組電阻測(cè)量：使用兆歐表測(cè)量各相繞組對(duì)地及相間的絕緣電阻，與歷史數(shù)據(jù)對(duì)比，判斷絕緣狀況。*繞組直流電阻測(cè)量：測(cè)量各相繞組直流電阻，判斷是否存在斷路、短路或接觸不良。*（若條件允許）繞組變形測(cè)試：使用變頻感應(yīng)電壓法或聲學(xué)法等檢測(cè)繞組是否存在變形。*（若條件允許）有載調(diào)壓開關(guān)檢查：檢查有載調(diào)壓開關(guān)觸頭、電刷等狀況。案例三：1.可能原因：*二次電纜終端頭（如接線盒、端子排）內(nèi)部接線松動(dòng)、接觸不良，導(dǎo)致接觸電阻過(guò)大，發(fā)熱嚴(yán)重，最終擊穿絕緣。*二次電纜護(hù)套或絕緣層在安裝、運(yùn)行過(guò)程中受到機(jī)械損傷（如擠壓、刮傷），導(dǎo)致內(nèi)部芯線暴露或絕緣薄弱，在高電壓作用下?lián)舸?二次電纜選型不當(dāng)，例如在惡劣環(huán)境（如高濕度、粉塵）下未選用防護(hù)等級(jí)足夠的電纜或終端頭。*二次電纜長(zhǎng)期運(yùn)行后，絕緣材料老化、性能下降。*運(yùn)行中出現(xiàn)過(guò)電壓或操作過(guò)電壓，超過(guò)電纜絕緣承受能力。*外部因素，如小動(dòng)物啃咬、人為破壞等。2.可能影響：*保護(hù)裝置誤動(dòng)或拒動(dòng)：電流互感器二次電流異常，可能導(dǎo)致保護(hù)裝置根據(jù)錯(cuò)誤電流值發(fā)出誤跳閘或拒跳閘信號(hào)，造成停電事故或設(shè)備損壞。*測(cè)量計(jì)量錯(cuò)誤：電流表、電能表等測(cè)量設(shè)備顯示錯(cuò)誤，導(dǎo)致無(wú)法準(zhǔn)確掌握電網(wǎng)運(yùn)行狀況，影響負(fù)荷監(jiān)控和計(jì)費(fèi)。*監(jiān)控系統(tǒng)異常：后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)接收到的電流數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，可能導(dǎo)致告警信息泛濫或誤報(bào)，干擾運(yùn)維人員判斷。*二次回路其他設(shè)備損壞：二次側(cè)短路電流可能對(duì)電纜、端子、繼電器等造成熱損傷或電損傷。*電網(wǎng)保護(hù)配合問(wèn)題：若故障影響范圍較大或處理不當(dāng)，可能引發(fā)級(jí)聯(lián)跳閘。3.安全措施重點(diǎn)：*停電與隔離：必須先斷開電流互感器二次回路（在斷開主電源的前提下，或根據(jù)調(diào)度指令），確保工作安全。*防止感應(yīng)電：在斷開二次回路時(shí)，應(yīng)注意防止感應(yīng)電傷人，必要時(shí)使用絕緣工具或采取其他防感應(yīng)電措施。*絕緣防護(hù)：工作人員必須穿戴絕緣防護(hù)用品（如絕緣手套、絕緣鞋），使用絕緣工具。*防止二次回路短路：在工作過(guò)程中，必須防止電流互感器二次側(cè)發(fā)生短路，以免產(chǎn)生巨大短路電流和過(guò)電壓。*安全監(jiān)護(hù)：工作現(xiàn)場(chǎng)必須有專人監(jiān)護(hù)，并明確安全注意事項(xiàng)。4.斷開二次回路操作步驟及安全注意事項(xiàng)：*步驟：*確認(rèn)電流互感器一次側(cè)已斷開電源（若未斷開，嚴(yán)禁操作）。*通知相關(guān)保護(hù)和計(jì)量部門做好相應(yīng)準(zhǔn)備（如必要時(shí)切換到備用CT或停用相關(guān)保護(hù)）。*使用絕緣工具，逐個(gè)斷開電流互感器二次側(cè)的連接片或熔斷器（若為熔斷器，先取下熔體）。*斷開時(shí)，操作要輕柔，防止損壞端子或電纜。*斷開后，應(yīng)檢查確認(rèn)二次回路已完全斷開。*在工作完成后，按相反順序恢復(fù)連接。*安全注意事項(xiàng)：*動(dòng)作前必須確認(rèn)一次電源已斷開，并驗(yàn)明無(wú)電。*必須使用合格的有絕緣柄的工具。*操作人員必須站在絕緣墊上或穿絕緣鞋。*注意保持足夠的安全距離，防止觸電。*若工作需要短時(shí)恢復(fù)二次接線，應(yīng)確保不會(huì)造成短路。*操作過(guò)程中，監(jiān)護(hù)人需密切監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)情況。5.二次回路接地點(diǎn)的正確處理方式及重要性：*正確處理方式：*電流互感器二次回路的永久性接地點(diǎn)，必須且只能有一個(gè)，通常設(shè)置在電流互感器二次側(cè)的接線盒內(nèi)或端子箱內(nèi)的專用接地端子上。*接地線應(yīng)使用截面積足夠的多股軟銅線，確保連接可靠、接觸良好。*接地線應(yīng)遠(yuǎn)離一次帶電部分，并避免與強(qiáng)電回路或熱源靠得太