2025年高壓電工考試題庫(kù)：高壓電力系統(tǒng)故障分析電力設(shè)備維護(hù)試題一、單項(xiàng)選擇題（每題1.5分，共30分）1.高壓電力系統(tǒng)中，三相短路故障的最主要特征是（）。A.非對(duì)稱性電流增大B.對(duì)稱電流劇增且電壓驟降C.零序電流顯著增大D.負(fù)序電流占比超過(guò)正序電流答案：B解析：三相短路屬于對(duì)稱故障，三相電流、電壓仍保持對(duì)稱，但短路電流幅值最大，母線電壓大幅下降。2.某110kV變壓器油色譜分析顯示，總烴（CH4+C2H4+C2H6+C2H2）含量為150μL/L，其中C2H2占比12%，最可能的故障類型是（）。A.低溫過(guò)熱（<300℃）B.中溫過(guò)熱（300-700℃）C.高溫過(guò)熱（>700℃）D.電弧放電答案：D解析：總烴超標(biāo)且出現(xiàn)乙炔（C2H2），特別是占比超過(guò)5%時(shí)，通常指示電弧放電故障（如繞組匝間短路、分接開(kāi)關(guān)電?。?。3.SF6斷路器運(yùn)行中，當(dāng)氣體壓力降至閉鎖值（如0.35MPa）時(shí)，應(yīng)立即采取的措施是（）。A.手動(dòng)分閘后檢修B.斷開(kāi)操作電源并申請(qǐng)停電檢修C.補(bǔ)氣至額定壓力后繼續(xù)運(yùn)行D.加強(qiáng)監(jiān)視并記錄壓力變化趨勢(shì)答案：B解析：SF6壓力降至閉鎖值時(shí)，滅弧能力喪失，強(qiáng)行操作可能導(dǎo)致爆炸，必須斷開(kāi)操作電源防止誤動(dòng)，同時(shí)申請(qǐng)停電檢修。4.高壓輸電線路發(fā)生單相接地故障時(shí)，零序電流的大小主要取決于（）。A.系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式B.線路長(zhǎng)度C.故障點(diǎn)過(guò)渡電阻D.電源電動(dòng)勢(shì)答案：A解析：中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)零序阻抗小，零序電流大；經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)零序電流受補(bǔ)償度影響顯著。5.變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障的典型特征是（）。A.空載損耗增大B.負(fù)載損耗增大C.鐵芯對(duì)地絕緣電阻降低至1000Ω以下D.油中CO、CO2含量異常升高答案：C解析：正常鐵芯單點(diǎn)接地，多點(diǎn)接地會(huì)形成環(huán)流，導(dǎo)致鐵芯對(duì)地絕緣電阻顯著下降（通常<1000Ω），同時(shí)可能伴隨局部過(guò)熱（總烴升高）。6.某220kVGIS設(shè)備進(jìn)行超聲波局部放電檢測(cè)時(shí)，在氣室A檢測(cè)到120dB的連續(xù)型脈沖信號(hào)，最可能的缺陷類型是（）。A.自由金屬顆粒B.絕緣子表面污穢C.導(dǎo)體尖刺D.氣室密封不良答案：A解析：自由金屬顆粒在電場(chǎng)中跳動(dòng)會(huì)產(chǎn)生連續(xù)型超聲波信號(hào)，幅值通常較高（>100dB）；導(dǎo)體尖刺多為穩(wěn)定電暈，信號(hào)較平穩(wěn)；絕緣子污穢可能伴隨沿面放電信號(hào)。7.高壓電容器組發(fā)生熔絲熔斷時(shí)，首先應(yīng)檢查（）。A.電容器本體是否鼓包、滲漏B.熔絲額定電流是否匹配C.系統(tǒng)電壓是否超過(guò)1.1倍額定值D.電容器組三相電流是否平衡答案：A解析：熔絲熔斷可能由電容器內(nèi)部故障（如極間擊穿）引起，需先檢查本體外觀（鼓包、滲漏），再測(cè)試電容值確認(rèn)是否擊穿。8.10kV真空斷路器分閘速度過(guò)快會(huì)導(dǎo)致（）。A.觸頭磨損加劇B.開(kāi)斷能力下降C.操作過(guò)電壓升高D.合閘彈跳時(shí)間增加答案：C解析：分閘速度過(guò)快會(huì)使電弧電流過(guò)零時(shí)觸頭分離速度過(guò)快，截流值增大，導(dǎo)致操作過(guò)電壓升高。9.高壓電力系統(tǒng)中，操作過(guò)電壓的持續(xù)時(shí)間一般為（）。A.微秒級(jí)B.毫秒級(jí)C.秒級(jí)D.分鐘級(jí)答案：B解析：操作過(guò)電壓由開(kāi)關(guān)操作引起，持續(xù)時(shí)間通常為幾毫秒至幾十毫秒，遠(yuǎn)短于工頻過(guò)電壓。10.變壓器有載分接開(kāi)關(guān)切換過(guò)程中，過(guò)渡電阻燒斷的直接后果是（）。A.分接開(kāi)關(guān)拒動(dòng)B.切換過(guò)程中出現(xiàn)斷弧C.繞組直流電阻三相不平衡D.油中氫氣含量急劇升高答案：B解析：過(guò)渡電阻用于切換時(shí)限制環(huán)流，燒斷后切換瞬間觸頭間會(huì)因電流無(wú)法轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生電弧，可能導(dǎo)致觸頭燒損甚至分接開(kāi)關(guān)爆炸。11.某35kV線路零序保護(hù)動(dòng)作跳閘，故障錄波顯示零序電流為300A，零序電壓為100V，最可能的故障類型是（）。A.三相短路B.兩相短路C.單相接地D.兩相接地答案：C解析：?jiǎn)蜗嘟拥毓收蠒?huì)產(chǎn)生零序電流和零序電壓，兩相接地故障零序電流更大但零序電壓接近線電壓（約100√3V），三相短路無(wú)零序分量。12.高壓互感器二次回路開(kāi)路的危害不包括（）。A.二次側(cè)產(chǎn)生高電壓危及人身安全B.鐵芯飽和導(dǎo)致誤差增大C.一次側(cè)電流異常升高D.計(jì)量裝置失準(zhǔn)答案：C解析：電流互感器二次開(kāi)路時(shí)，一次電流全部用于勵(lì)磁，鐵芯飽和但一次電流由系統(tǒng)負(fù)載決定，不會(huì)異常升高。13.避雷器泄漏電流檢測(cè)中，阻性電流占比超過(guò)總泄漏電流的25%時(shí)，可能的原因是（）。A.避雷器老化B.表面污穢C.內(nèi)部受潮D.以上均可能答案：D解析：避雷器老化（閥片電阻特性下降）、表面污穢（沿面泄漏增加）、內(nèi)部受潮（絕緣電阻降低）均會(huì)導(dǎo)致阻性電流增大。14.變壓器冷卻器全停后，允許運(yùn)行的時(shí)間主要取決于（）。A.變壓器負(fù)載率B.環(huán)境溫度C.繞組絕緣等級(jí)D.以上都是答案：D解析：冷卻器全停后，變壓器溫升由負(fù)載電流、環(huán)境溫度及絕緣材料耐溫能力（如A級(jí)絕緣最高105℃）共同決定，通常負(fù)載率越高、環(huán)境溫度越高，允許運(yùn)行時(shí)間越短。15.高壓電纜局部放電檢測(cè)中，時(shí)域反射法（TDR）主要用于（）。A.定位放電缺陷位置B.判斷放電類型C.評(píng)估絕緣老化程度D.檢測(cè)外護(hù)套破損答案：A解析：TDR通過(guò)發(fā)射高頻脈沖并接收反射信號(hào)，根據(jù)時(shí)間差計(jì)算缺陷位置，適用于定位電纜本體或接頭處的局部放電點(diǎn)。16.某220kV變電站母線差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳閘，檢查發(fā)現(xiàn)母聯(lián)斷路器未跳開(kāi)，最可能的原因是（）。A.母差保護(hù)定值錯(cuò)誤B.母聯(lián)斷路器控制回路斷線C.母線故障電流未達(dá)到啟動(dòng)值D.母聯(lián)斷路器CT極性接反答案：B解析：母差保護(hù)動(dòng)作后母聯(lián)未跳開(kāi)，通常是控制回路問(wèn)題（如分閘線圈燒毀、輔助接點(diǎn)接觸不良），而非保護(hù)定值或CT極性問(wèn)題（會(huì)導(dǎo)致保護(hù)不啟動(dòng)或誤動(dòng)）。17.高壓電力系統(tǒng)中，不對(duì)稱短路引起的負(fù)序電流會(huì)導(dǎo)致（）。A.發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過(guò)熱B.變壓器鐵損增加C.線路有功損耗降低D.電容器過(guò)電壓答案：A解析：負(fù)序電流在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子中感應(yīng)出倍頻電流，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子表層過(guò)熱；變壓器鐵損主要與勵(lì)磁電流有關(guān)，負(fù)序電流影響較小。18.斷路器機(jī)械特性測(cè)試中，分閘不同期時(shí)間超標(biāo)的主要危害是（）。A.滅弧室壓力不均衡B.系統(tǒng)出現(xiàn)操作過(guò)電壓C.非全相運(yùn)行導(dǎo)致零序電流D.觸頭電磨損加劇答案：C解析：分閘不同期會(huì)導(dǎo)致三相觸頭分?jǐn)鄷r(shí)間不一致，系統(tǒng)進(jìn)入非全相運(yùn)行狀態(tài)，產(chǎn)生零序電流，可能引發(fā)保護(hù)誤動(dòng)或設(shè)備損壞。19.變壓器空載合閘時(shí)產(chǎn)生勵(lì)磁涌流的根本原因是（）。A.鐵芯剩磁與合閘相位的影響B(tài).繞組電阻過(guò)小C.系統(tǒng)電壓過(guò)高D.二次負(fù)載短路答案：A解析：勵(lì)磁涌流是由于鐵芯在合閘瞬間磁通不能突變，導(dǎo)致鐵芯深度飽和，勵(lì)磁電流急劇增大，與剩磁方向和合閘相位（如電壓過(guò)零時(shí)合閘）密切相關(guān)。20.高壓電力設(shè)備狀態(tài)檢修中，關(guān)鍵狀態(tài)量不包括（）。A.變壓器油色譜數(shù)據(jù)B.斷路器分合閘次數(shù)C.避雷器動(dòng)作次數(shù)D.設(shè)備出廠試驗(yàn)報(bào)告答案：D解析：狀態(tài)檢修基于實(shí)時(shí)或近期的狀態(tài)量（如油色譜、動(dòng)作次數(shù)），出廠試驗(yàn)報(bào)告屬于初始狀態(tài)信息，非關(guān)鍵狀態(tài)量。二、判斷題（每題1分，共10分）1.高壓系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障相電壓升高為線電壓，非故障相電壓降低為零。（×）解析：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，故障相電壓降低為零，非故障相電壓升高為線電壓。2.變壓器鐵芯必須一點(diǎn)接地，若出現(xiàn)兩點(diǎn)及以上接地會(huì)導(dǎo)致鐵芯渦流增大，局部過(guò)熱。（√）解析：多點(diǎn)接地形成環(huán)流，導(dǎo)致鐵芯損耗增加和局部過(guò)熱。3.SF6斷路器氣體濕度超標(biāo)會(huì)降低絕緣強(qiáng)度，但對(duì)滅弧性能無(wú)影響。（×）解析：濕度超標(biāo)時(shí)，SF6分解產(chǎn)生HF等腐蝕性氣體，同時(shí)水分凝結(jié)可能導(dǎo)致沿面閃絡(luò)，嚴(yán)重影響滅弧和絕緣性能。4.高壓電纜外護(hù)套絕緣電阻低于0.5MΩ·km時(shí)，說(shuō)明外護(hù)套存在破損，需檢查金屬屏蔽層是否接地良好。（√）解析：外護(hù)套絕緣電阻標(biāo)準(zhǔn)通常為≥0.5MΩ·km，低于此值可能存在破損，需防止金屬屏蔽層多點(diǎn)接地產(chǎn)生環(huán)流。5.操作過(guò)電壓的幅值與系統(tǒng)電壓等級(jí)無(wú)關(guān)，僅與操作方式有關(guān)。（×）解析：操作過(guò)電壓幅值通常與系統(tǒng)額定電壓成正比，如220kV系統(tǒng)操作過(guò)電壓倍數(shù)（約3.0p.u.）高于110kV系統(tǒng)（約3.5p.u.）。6.電容器組串聯(lián)電抗器的主要作用是限制合閘涌流和抑制諧波放大。（√）解析：電抗器通過(guò)增大回路阻抗，限制合閘瞬間的涌流，并對(duì)特定諧波頻率產(chǎn)生阻抗，抑制諧波放大。7.電流互感器二次回路多點(diǎn)接地會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差增大，但不會(huì)影響保護(hù)裝置動(dòng)作。（×）解析：多點(diǎn)接地會(huì)形成分流，導(dǎo)致保護(hù)裝置獲取的電流信號(hào)失真，可能引起保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)。8.變壓器過(guò)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，只要頂層油溫不超過(guò)95℃，可以長(zhǎng)期超額定電流運(yùn)行。（×）解析：過(guò)負(fù)荷分為正常過(guò)負(fù)荷（允許短時(shí)間）和事故過(guò)負(fù)荷（限制時(shí)間），長(zhǎng)期超額定電流會(huì)加速絕緣老化，縮短壽命。9.高壓斷路器的額定短路開(kāi)斷電流是指其能開(kāi)斷的最大短路電流有效值，與直流分量無(wú)關(guān)。（×）解析：額定短路開(kāi)斷電流需考慮短路電流的直流分量（衰減時(shí)間常數(shù)），通常要求開(kāi)斷電流包含一定比例的直流分量。10.避雷器的殘壓是指雷電流通過(guò)避雷器時(shí)兩端的電壓峰值，殘壓越低，對(duì)設(shè)備的保護(hù)效果越好。（√）解析：殘壓直接決定被保護(hù)設(shè)備承受的過(guò)電壓幅值，殘壓越低，設(shè)備絕緣裕度越大。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共30分）1.簡(jiǎn)述高壓電力系統(tǒng)中，單相接地短路與兩相接地短路的主要區(qū)別。答案：①對(duì)稱性：?jiǎn)蜗嘟拥貫椴粚?duì)稱故障（僅零序、正序、負(fù)序分量），兩相接地短路仍為不對(duì)稱故障但零序分量更大；②電壓特征：?jiǎn)蜗嘟拥毓收舷嚯妷航咏?，非故障相電壓升高為線電壓；兩相接地故障兩故障相電壓降低（不為零），非故障相電壓升高但低于線電壓；③電流特征：?jiǎn)蜗嘟拥亓阈螂娏饔晒收宵c(diǎn)流向大地，兩相接地零序電流為兩故障相電流之和的1/3；④對(duì)系統(tǒng)影響：?jiǎn)蜗嘟拥乜赡茉试S帶故障運(yùn)行（中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)），兩相接地通常需立即跳閘。2.變壓器繞組變形的檢測(cè)方法有哪些？各有何特點(diǎn)？答案：①頻響分析法（FRA）：通過(guò)測(cè)量繞組傳遞函數(shù)（掃頻阻抗），對(duì)比原始圖譜判斷變形，靈敏度高，適用于檢測(cè)繞組軸向/徑向位移、匝間短路；②低電壓短路阻抗法：測(cè)量繞組短路阻抗變化（通?！?%視為變形），反映整體變形程度，但靈敏度較低；③繞組電容量法：測(cè)量繞組對(duì)地或相間電容變化，適用于檢測(cè)繞組位移或扭曲；④脈沖電流法（如TDR）：通過(guò)發(fā)射脈沖并接收反射信號(hào)定位變形位置，適用于電纜式繞組。3.SF6斷路器日常運(yùn)維中需重點(diǎn)檢查哪些項(xiàng)目？答案：①氣體壓力：檢查密度繼電器指示值（正常0.45-0.5MPa），低于報(bào)警值（如0.42MPa）需補(bǔ)氣；②外觀檢查：瓷套有無(wú)裂紋、放電痕跡，連接部位有無(wú)滲漏（用檢漏儀檢測(cè)）；③操作機(jī)構(gòu)：液壓/彈簧機(jī)構(gòu)壓力是否正常，有無(wú)漏油、卡滯；④分合閘指示：確認(rèn)與實(shí)際位置一致；⑤二次回路：端子排有無(wú)松動(dòng)，輔助接點(diǎn)接觸是否良好；⑥紅外測(cè)溫：檢測(cè)觸頭、連接排溫度（溫差≤10K）。4.高壓線路零序保護(hù)與相間距離保護(hù)的配合原則是什么？答案：①時(shí)間配合：零序保護(hù)各段動(dòng)作時(shí)間應(yīng)與相鄰線路零序保護(hù)和斷路器動(dòng)作時(shí)間配合，避免越級(jí)跳閘；②范圍配合：零序Ⅰ段保護(hù)范圍不超過(guò)本線路末端（通常80%-90%），與相鄰線路零序Ⅱ段配合；③靈敏度配合：零序Ⅲ段作為遠(yuǎn)后備時(shí)，靈敏度需滿足對(duì)相鄰線路末端故障≥1.2；④距離保護(hù)與零序保護(hù)在出口故障時(shí)需考慮互鎖，避免同時(shí)動(dòng)作導(dǎo)致斷路器多次分合。5.電力變壓器鐵芯接地電流異常增大的可能原因及處理措施？答案：原因：①鐵芯多點(diǎn)接地（如夾件與鐵芯短路、金屬異物搭接）；②接地片接觸不良后因懸浮電位放電導(dǎo)致絕緣擊穿；③鐵芯絕緣老化（如硅鋼片漆膜脫落）。處理措施：①測(cè)量鐵芯對(duì)地絕緣電阻（應(yīng)≥1000Ω），若降低則用直流法（加220V直流測(cè)電流）或交流法（外施10V交流測(cè)電流）定位接地點(diǎn)；②油色譜分析（總烴、CO/CO2是否升高）；③吊罩檢查鐵芯表面、夾件、拉板等部位有無(wú)金屬異物或絕緣破損；④若為多點(diǎn)接地，可采用電容限流（串聯(lián)1000pF電容）臨時(shí)處理，最終需吊芯檢修。6.高壓電容器組不平衡保護(hù)動(dòng)作跳閘的可能原因及排查步驟？答案：可能原因：①電容器內(nèi)部元件擊穿（單臺(tái)電容值變化）；②熔絲熔斷導(dǎo)致三相電容不平衡；③放電線圈二次回路故障（如斷線、短路）；④保護(hù)定值設(shè)置錯(cuò)誤。排查步驟：①檢查電容器本體（鼓包、滲漏、熔絲熔斷情況）；②測(cè)量每臺(tái)電容器電容值（偏差應(yīng)≤±5%）；③檢查放電線圈二次電壓（正常三相電壓應(yīng)平衡）；④校驗(yàn)保護(hù)裝置定值（如不平衡電壓/電流整定值）；⑤測(cè)試二次回路絕緣（≥1MΩ），檢查接線是否松動(dòng)；⑥若以上正常，可能為電容器組某次諧波放大導(dǎo)致過(guò)電流，需檢測(cè)系統(tǒng)諧波含量。四、案例分析題（每題10分，共30分）案例1：某110kV變電站主變（型號(hào)SFSZ11-50000/110）后臺(tái)報(bào)“主變輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作”，現(xiàn)場(chǎng)檢查油位正常，油色略變深，取油樣進(jìn)行色譜分析，結(jié)果為：H2=80μL/L（注意值150），CH4=60μL/L（注意值120），C2H4=45μL/L（注意值100），C2H6=20μL/L（注意值100），C2H2=0μL/L（注意值5），CO=120μL/L（注意值300），CO2=800μL/L（注意值10000）。問(wèn)題：1.分析可能的故障類型及依據(jù)；2.應(yīng)采取的后續(xù)措施。答案：1.故障類型判斷：低溫過(guò)熱（150-300℃）。依據(jù)：總烴（CH4+C2H4+C2H6+C2H2）=60+45+20=125μL/L（注意值150），略超標(biāo)；各組分中CH4（60）>C2H4（45）>C2H6（20），符合低溫過(guò)熱特征（三比值法編碼0-1-0，對(duì)應(yīng)低溫過(guò)熱）；H2（80）未達(dá)注意值，無(wú)乙炔（C2H2=0）排除放電故障；CO、CO2正常，排除固體絕緣過(guò)熱。2.后續(xù)措施：①縮短色譜跟蹤周期（3天內(nèi)復(fù)查），監(jiān)測(cè)總烴增長(zhǎng)趨勢(shì)；②進(jìn)行鐵芯接地電流測(cè)試（正?！?00mA），判斷是否為鐵芯局部短路；③紅外測(cè)溫檢查繞組引出線、分接開(kāi)關(guān)連接部位溫度；④若總烴持續(xù)增長(zhǎng)（如每周增長(zhǎng)10%），申請(qǐng)停電進(jìn)行繞組直流電阻測(cè)試、變比測(cè)試，確認(rèn)是否存在分接開(kāi)關(guān)接觸不良或繞組接頭松動(dòng)；⑤加強(qiáng)油位、油溫監(jiān)視，避免過(guò)負(fù)荷運(yùn)行。案例2：某220kV線路（型號(hào)LGJ-400/35）跳閘，重合閘未動(dòng)作，故障錄波顯示：A相電流12kA（額定電流1.2kA），B、C相電流0.5kA；零序電流3.6kA；保護(hù)裝置動(dòng)作信息為“距離Ⅰ段動(dòng)作”“零序Ⅱ段動(dòng)作”。問(wèn)題：1.判斷故障類型及相別；2.分析重合閘未動(dòng)作的可能原因；3.現(xiàn)場(chǎng)排查的重點(diǎn)部位。答案：1.故障類型及相別：A相單相接地短路。依據(jù)：A相電流遠(yuǎn)大于額定值，B、C相電流接近負(fù)荷電流（非故障相）；零序電流顯著增大（單相接地特征）；距離保護(hù)Ⅰ段動(dòng)作（反應(yīng)相間或接地故障，范圍為本線路80%-90%），零序Ⅱ段動(dòng)作（作為Ⅰ段后備）。2.重合閘未動(dòng)作原因：①重合閘裝置故障（如充電未滿、壓板未投）；②保護(hù)啟動(dòng)重合閘的邏輯未滿足（如單相接地時(shí)選相元件未正確動(dòng)作）；③線路有永久性故障（如絕緣子閃絡(luò)后擊穿），重合閘檢無(wú)壓或檢同期失??；④斷路器偷跳（但故障錄波顯示有故障電流，排除）。3.現(xiàn)場(chǎng)排查重點(diǎn)：①檢查A相導(dǎo)線、絕緣子（特別是耐張串、懸垂串）有無(wú)閃絡(luò)痕跡、擊穿點(diǎn)；②檢查線路走廊（樹(shù)障、異物搭接、雷擊點(diǎn)）；③測(cè)試故障段線路絕緣電阻（A相對(duì)地）；④檢查斷路器A相觸頭燒損情況（分閘時(shí)有無(wú)電弧痕跡）；⑤校驗(yàn)重合閘裝置定值及二次