2025年電力變壓器運行試題(附答案)一、單項選擇題（共20題，每題2分，共40分）1.某110kV油浸式電力變壓器額定容量為50MVA，額定電壓比為110±8×1.25%/10.5kV，其高壓側額定電流約為（）A.262.4AB.314.5AC.412.3AD.525.6A2.變壓器正常運行時，頂層油溫一般不應超過（）A.75℃B.85℃C.95℃D.105℃3.變壓器輕瓦斯保護動作信號發(fā)出后，若取氣樣為無色、無味且不可燃，最可能的原因是（）A.內部繞組匝間短路B.油中溶解空氣析出C.鐵芯多點接地D.套管閃絡4.某變壓器冷卻器控制方式為“自動”，當上層油溫達到（）時，備用冷卻器應自動投入運行A.55℃B.65℃C.75℃D.85℃5.變壓器并列運行的主要目的不包括（）A.提高供電可靠性B.減少備用容量C.降低空載損耗D.均衡負荷分配6.變壓器過負荷運行時，下列監(jiān)測項目中不必要的是（）A.繞組熱點溫度B.冷卻器運行狀態(tài)C.分接開關位置D.線路功率因數(shù)7.運行中的變壓器油色譜分析顯示總烴含量超標，但氫氣含量正常，最可能的故障類型是（）A.局部放電B.高溫過熱（＞700℃）C.低溫過熱（150~300℃）D.電弧放電8.變壓器鐵芯接地電流正常應小于（）A.50mAB.100mAC.150mAD.200mA9.某變壓器型號為SFP-180000/220，其中“P”表示（）A.強迫油循環(huán)B.風冷C.強油導向冷卻D.水冷10.變壓器進行有載分接開關操作時，應監(jiān)視的關鍵參數(shù)是（）A.操作次數(shù)計數(shù)器B.分接位置指示C.繞組直流電阻D.油位變化11.變壓器儲油柜膠囊破裂后，最可能出現(xiàn)的異常現(xiàn)象是（）A.油位計油位快速上升B.瓦斯保護頻繁動作C.繞組絕緣電阻降低D.套管末屏接地電流增大12.變壓器長期過載運行時，最易加速老化的部件是（）A.鐵芯B.繞組絕緣C.油箱D.冷卻器13.下列不屬于變壓器本體保護的是（）A.差動保護B.過電流保護C.瓦斯保護D.壓力釋放保護14.變壓器運行中，若發(fā)現(xiàn)油枕油位低于下限，首先應（）A.立即補油B.檢查是否漏油C.核對油溫與油位對應關系D.停運變壓器15.某10kV配電變壓器低壓側電壓為10.8kV，高壓側分接開關位置為“-1”（額定分接為“0”，每檔調節(jié)2.5%），正確的調整方式是（）A.調整至“+1”檔B.調整至“0”檔C.調整至“-2”檔D.無需調整16.變壓器冷卻器全停時，允許運行的最長時間為（）A.10分鐘B.20分鐘C.30分鐘D.40分鐘17.變壓器繞組溫度監(jiān)測裝置顯示的溫度是（）A.頂層油溫B.繞組熱點溫度C.鐵芯溫度D.環(huán)境溫度18.變壓器進行短路試驗時，主要測量的參數(shù)是（）A.空載損耗和空載電流B.短路損耗和阻抗電壓C.繞組直流電阻D.絕緣電阻和吸收比19.運行中變壓器中性點接地刀閘的操作原則是（）A.先合后拉B.先拉后合C.無順序要求D.僅在停電時操作20.變壓器油的酸值增大，主要反映油的（）A.絕緣性能下降B.氧化程度加劇C.含水量增加D.散熱性能降低二、判斷題（共10題，每題1分，共10分）1.變壓器空載運行時，鐵芯損耗近似等于空載損耗。（）2.變壓器并列運行時，阻抗電壓相差不超過10%即可。（）3.變壓器過負荷運行時，允許超過額定電流的20%持續(xù)2小時。（）4.輕瓦斯保護動作后，若氣體可燃，說明變壓器內部存在放電故障。（）5.變壓器冷卻器“輔助”與“備用”的區(qū)別在于，輔助冷卻器根據(jù)負荷啟動，備用冷卻器根據(jù)油溫啟動。（）6.變壓器鐵芯必須兩點接地，以防止懸浮電位放電。（）7.有載分接開關油室與本體油室應嚴格隔離，防止分接開關油污染本體油。（）8.變壓器油位隨環(huán)境溫度升高而下降，說明可能存在漏油。（）9.變壓器差動保護動作跳閘后，未查明原因并消除故障前不得試送。（）10.變壓器繞組溫度超過140℃時，絕緣紙的老化速率將增加10倍以上。（）三、簡答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡述變壓器并列運行的基本條件及不滿足條件時的危害。2.輕瓦斯保護動作的常見原因有哪些？運行人員應如何處理？3.變壓器過負荷運行時，應采取哪些監(jiān)控與調整措施？4.簡述變壓器油色譜分析中“三比值法”的應用原理及典型故障判斷邏輯。5.運行中發(fā)現(xiàn)變壓器鐵芯接地電流異常增大（如超過100mA），可能的原因及處理步驟是什么？四、計算題（共3題，每題8分，共24分）1.某SFSZ11-120000/220變壓器，額定容量120MVA，額定電壓220/110kV，空載損耗P0=86kW，短路損耗Pk=520kW，阻抗電壓Uk%=14%。計算：（1）額定電流（高、低壓側）；（2）當負荷率為80%時的總損耗（忽略溫度修正）。2.兩臺容量分別為S1=63MVA（Uk1%=10.5%）和S2=40MVA（Uk2%=10%）的變壓器并列運行，總負荷S=90MVA。計算兩臺變壓器各自分擔的負荷。3.某變壓器頂層油溫θt=85℃，環(huán)境溫度θa=30℃，繞組對油的溫升Δθwo=30℃。已知繞組熱點系數(shù)K=1.1，計算繞組熱點溫度θh。五、案例分析題（共2題，每題13分，共26分）案例1：某220kV主變（型號SFP-240000/220）運行中，監(jiān)控系統(tǒng)連續(xù)發(fā)出“輕瓦斯保護動作”信號，30分鐘內動作3次。運行人員現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)：-油枕油位正常（與油溫對應）；-變壓器本體及附件無明顯漏油；-取氣樣為淡黃色、微臭，可燃；-油色譜數(shù)據(jù)：總烴150μL/L（注意值150μL/L），H?=80μL/L（注意值150μL/L），C?H?=5μL/L（注意值5μL/L）。問題：（1）分析輕瓦斯頻繁動作的可能原因；（2）列出下一步應采取的處理措施；（3）根據(jù)油色譜數(shù)據(jù)判斷故障類型（需說明依據(jù)）。案例2：某110kV變電站1主變（容量50MVA，Uk%=10.5%）因線路故障導致過負荷運行，當前負荷電流650A（高壓側額定電流262.4A），頂層油溫98℃，冷卻器全投運但油溫仍持續(xù)上升。問題：（1）判斷是否超過過負荷允許值（參考規(guī)程：1.3倍額定電流允許運行2小時，1.6倍允許運行30分鐘）；（2）分析油溫異常升高的可能原因；（3）提出降低油溫及控制過負荷的具體措施。參考答案一、單項選擇題1.A2.B3.B4.C5.C6.D7.C8.B9.A10.B11.B12.B13.B14.C15.A16.C17.B18.B19.A20.B二、判斷題1.√2.×（相差不超過10%是容量比≤3:1時的要求，否則需更嚴格）3.×（具體允許時間與過負荷倍數(shù)相關）4.√5.√6.×（鐵芯必須單點接地）7.√8.×（溫度升高油位應上升）9.√10.√三、簡答題1.并列運行條件及危害：條件：①電壓比相同（允許偏差±0.5%）；②聯(lián)結組別相同；③阻抗電壓相同（允許偏差±10%，容量比≤3:1時）；④容量比不超過3:1。危害：電壓比不同會導致環(huán)流，增加損耗；聯(lián)結組別不同會產生較大環(huán)流（可達額定電流數(shù)倍）；阻抗電壓不同會導致負荷分配不均，容量小的變壓器易過載；容量比過大時，小容量變壓器易過負荷。2.輕瓦斯動作原因及處理：原因：①油中溶解氣體因溫度變化析出（如加油后未充分脫氣）；②油位下降（如漏油、膠囊破裂）；③變壓器內部輕微故障（如局部過熱、低能量放電）；④二次回路誤動（如瓦斯繼電器接點受潮）。處理：①檢查油位、油溫是否正常，核對油位計與油溫對應關系；②取氣樣觀察顏色、氣味，測試可燃性（不可燃多為空氣，可燃可能內部故障）；③取油樣進行色譜分析，判斷氣體成分；④檢查瓦斯繼電器及二次回路是否存在異常；⑤若確認內部故障，應申請停運變壓器；若為空氣析出，可排氣后加強監(jiān)視。3.過負荷監(jiān)控與調整措施：監(jiān)控：①監(jiān)視負荷電流、繞組熱點溫度（不超過140℃）；②檢查冷卻器運行狀態(tài)（必要時手動投入備用冷卻器）；③記錄過負荷時間及倍數(shù)；④監(jiān)測油色譜數(shù)據(jù)（防止絕緣加速老化）。調整措施：①轉移負荷至其他并列變壓器；②限制用戶側用電負荷；③投入所有冷卻器并檢查冷卻系統(tǒng)是否異常（如風扇故障、散熱器堵塞）；④若為事故過負荷，嚴格執(zhí)行規(guī)程規(guī)定的時間限制（如1.3倍2小時、1.6倍30分鐘）；⑤超過允許時間或溫度持續(xù)上升時，申請減載或停運。4.三比值法原理及故障判斷：原理：通過油中溶解氣體的五種特征氣體（CH?、C?H?、C?H?、C?H?、H?）的三對比值（C?H?/C?H?、CH?/H?、C?H?/C?H?），對應不同編碼組合判斷故障類型。典型邏輯：-0,0,0：無故障；-0,1,0：低溫過熱（150~300℃）；-1,0,2：高溫過熱（＞700℃）；-0,2,2：局部放電；-1,2,2：電弧放電（伴隨固體絕緣分解）。5.鐵芯接地電流異常原因及處理：原因：①鐵芯多點接地（如鐵芯夾件與繞組屏蔽放電、硅鋼片毛刺短路）；②接地引下線接觸不良（導致懸浮電位放電后電流增大）；③外部金屬異物進入油箱（如焊渣、螺絲）搭接鐵芯與接地部件。處理步驟：①使用鉗形電流表測量接地電流（應在變壓器停運前完成）；②若電流＞100mA且持續(xù)增大，申請停運變壓器；③停運后測量鐵芯絕緣電阻（正常應＞1000MΩ）；④檢查鐵芯夾件、拉板等部件的絕緣墊片是否損壞；⑤使用紅外熱像儀查找熱點；⑥清除內部異物或修復絕緣缺陷后，重新測量接地電流（應＜100mA）。四、計算題1.解答：（1）高壓側額定電流：I1=S/(√3×U1)=120000/(√3×220)≈314.9A低壓側額定電流：I2=S/(√3×U2)=120000/(√3×110)≈629.8A（2）總損耗=空載損耗+負載損耗×(負荷率)2=86+520×(0.8)2=86+520×0.64=86+332.8=418.8kW2.解答：兩臺變壓器的負載分配系數(shù)：k1=S/(S1×Uk2%+S2×Uk1%)×S1×Uk2%=90/(63×10+40×10.5)×63×10=90/(630+420)×630=90/1050×630=54MVAk2=90-54=36MVA3.解答：繞組熱點溫度θh=θt+Δθwo×K=85+30×1.1=85+33=118℃五、案例分析題案例1解答：（1）可能原因：①變壓器內部存在低能量放電或低溫過熱故障（如分接開關接觸不良、繞組輕微匝間短路）；②油中溶解氣體因故障持續(xù)產生，導致瓦斯繼電器頻繁收集氣體；③瓦斯繼電器本身接點抖動（但結合氣體可燃可排除）。（2）處理措施：①立即匯報調度，加強對變壓器的監(jiān)視（油溫、油位、電流）；②取油樣進行全分析（色譜、微水、介損）；③進行繞組直流電阻測試（檢查分接開關接觸情況）；④測量鐵芯接地電流（排除多點接地）；⑤若色譜數(shù)據(jù)持續(xù)惡化（如C?H?增長），申請停運變壓器進行內部檢查。（3）故障類型判斷：總烴接近注意值，C?H?=5μL/L（達到注意值），H?未超標。根據(jù)三比值法，C?H?/C?H?=5/(假設C?H?=50)=0.1（編碼0），CH?/H?=假設CH?=80/80=1（編碼1），C?H?/C?H?=假設C?H?=50/C?H?=20=2.5（編碼2），對應編碼0,1,2，判斷為低溫過熱（150~300℃），可能由分接開關接觸不良或繞組輕微局部過熱引起。案例2解答：（1）過負荷倍數(shù)：650/262.4≈2.48倍，遠超1.6倍（允許30分鐘），已嚴重過負荷。（