2025年電力設備防雷測試儀器使用試題及答案1.單項選擇題（每題1分，共20分）1.1對氧化鋅避雷器進行0.75U1mA下泄漏電流測試時，測試儀高壓輸出端應接在避雷器的A.接地端B.線路端C.計數(shù)器兩端D.均壓環(huán)端答案：B1.2使用數(shù)字式接地電阻測試儀測量桿塔接地電阻時，若電流極與接地網(wǎng)夾角小于30°，則測得值將A.偏大B.偏小C.不變D.呈周期性跳變答案：A1.3進行雷擊計數(shù)器動作試驗時，若儀器輸出8/20μs脈沖電流峰值小于50A，則可能導致A.計數(shù)器損壞B.計數(shù)器不動作C.避雷器擊穿D.測試儀保險熔斷答案：B1.4某測試儀標稱輸出短路電流為5mA，依據(jù)GB110322020，該指標主要影響氧化鋅避雷器哪項試驗的精度A.持續(xù)運行電壓下阻性電流B.工頻參考電壓C.2ms方波通流D.雷電沖擊殘壓答案：A1.5使用鉗形法測量變電站接地網(wǎng)接地電阻時，若鉗口閉合不嚴，則顯示值A.偏大B.偏小C.無規(guī)律D.為零答案：A1.6對220kV線路避雷器進行帶電測試時，測試儀同步采樣信號應取自A.末屏電流互感器二次側B.避雷器放電計數(shù)器兩端C.線路電壓互感器二次側D.保護裝置開入量答案：C1.7進行土壤電阻率四極法測試時，若極間距a=2m，測得平均電阻R=8Ω，則土壤電阻率ρ為A.16Ω·mB.32Ω·mC.64Ω·mD.100Ω·m答案：C1.8某測試儀泄漏電流分辨率為0.1μA，當阻性電流基波峰值為80μA時，儀器量化誤差為A.0.125%B.0.25%C.0.5%D.1%答案：A1.9對10kV開關柜避雷器進行離線測試時，儀器直流高壓輸出紋波系數(shù)應不大于A.1%B.3%C.5%D.10%答案：B1.10使用沖擊電流發(fā)生器進行殘壓試驗時，若波前時間T1=7.8μs，則符合IEC600994要求的允許偏差為A.±0.5μsB.±1μsC.±1.5μsD.±2μs答案：B1.11某測試儀內置溫度傳感器精度為±0.5℃，當環(huán)境溫度變化5℃時，氧化鋅避雷器阻性電流變化率約為A.2%B.5%C.8%D.10%答案：B1.12對避雷器進行0.5U1mA下阻性電流測試時，若儀器相位補償角設置偏差2°，則阻性電流誤差約為A.1%B.3%C.5%D.7%答案：C1.13使用三倍頻發(fā)生器進行避雷器帶電測試時，若輸出頻率為150Hz，則儀器濾波器中心頻率應設為A.50HzB.100HzC.150HzD.250Hz答案：C1.14進行接地電阻季節(jié)修正時，若測量時土壤干燥，則季節(jié)系數(shù)K應A.取0.8B.取1.0C.取1.4D.取1.8答案：C1.15某測試儀絕緣電阻量程上限為100GΩ，當測試500kV避雷器底座絕緣時，若讀數(shù)>100GΩ，應A.繼續(xù)升壓B.更換儀器C.記錄為>100GΩD.反向加壓答案：C1.16使用鉗形法測量前，若鉗口殘留鐵磁物質，則校準零點后測量值A.偏大B.偏小C.不變D.隨機跳變答案：A1.17對避雷器進行工頻參考電壓試驗時，若測試儀電壓采樣回路電阻漂移+2%，則Uref將A.偏高約2%B.偏低約2%C.無影響D.非線性變化答案：A1.18進行雷擊計數(shù)器校驗時，若儀器輸出電流極性接反，則計數(shù)器A.動作一次B.不動作C.連續(xù)動作D.內部電容擊穿答案：B1.19對GIS罐式避雷器進行高頻局部放電測試時，儀器檢測阻抗應匹配A.50ΩB.75ΩC.100ΩD.300Ω答案：A1.20使用地網(wǎng)電位梯度法查找接地網(wǎng)斷點時，若電壓表內阻<1kΩ，則測得梯度值將A.明顯偏小B.明顯偏大C.不變D.呈振蕩答案：A2.多項選擇題（每題2分，共20分；多選少選均不得分）2.1下列哪些參數(shù)屬于氧化鋅避雷器帶電測試儀必須滿足的計量性能A.阻性電流測量誤差≤1%B.全電流測量誤差≤2%C.相位角誤差≤0.5°D.諧波電壓測量帶寬≥1kHz答案：ABC2.2使用沖擊電流發(fā)生器進行殘壓試驗時，需同步記錄A.沖擊電流峰值B.殘壓波形C.波前時間D.半峰值時間答案：ABCD2.3關于四極法測量土壤電阻率，下列說法正確的是A.極間距a應不小于電極入土深度h的20倍B.測量深度約等于1.5aC.電流極與電壓極可互換D.地表應無礫石答案：ABD2.4下列哪些情況會導致鉗形法測接地電阻結果異常A.被測接地極與避雷線形成多點接地B.鉗口未清潔C.相鄰線路零序電流過大D.測試頻率偏離標稱值答案：ABCD2.5對避雷器進行0.75U1mA下泄漏電流測試時，環(huán)境溫度升高可能導致A.泄漏電流增大B.U1mA下降C.阻性電流占比升高D.容性電流占比升高答案：ABC2.6測試儀進行EMC試驗時，需考核A.靜電放電抗擾度B.射頻電磁場抗擾度C.快速瞬變脈沖群抗擾度D.工頻磁場抗擾度答案：ABCD2.7下列哪些屬于接地電阻測試儀輔助接地極布設錯誤A.電流極與接地網(wǎng)距離<5DB.電壓極位于零電位區(qū)外C.極間夾角呈90°D.電極打入深度<0.2m答案：ABD2.8使用數(shù)字示波器采集沖擊殘壓波形時，采樣率應滿足A.≥10MS/sB.帶寬≥100MHzC.垂直分辨率≥8bitD.記錄長度≥10k點答案：ABCD2.9關于氧化鋅避雷器持續(xù)運行電壓下阻性電流測試，下列說法正確的是A.測試儀需具備諧波補償功能B.應扣除容性電流分量C.宜在濕度<80%RH下進行D.測試電流<1mA時可不記錄答案：ABC2.10下列哪些屬于雷擊計數(shù)器動作試驗后必須檢查的項目A.計數(shù)器示數(shù)變化B.內部閥片是否裂紋C.引線接頭是否過熱D.密封膠圈是否老化答案：ABC3.填空題（每空1分，共20分）3.1對避雷器進行U1mA測試時，升壓速度應控制在________kV/s以內，防止閥片發(fā)熱。答案：13.2使用鉗形法測量，若顯示值<1Ω，為提高精度，應________被測回路電流。答案：增大3.3四極法測量土壤電阻率公式ρ=________，其中a為極間距，R為平均電阻。答案：2πaR3.4沖擊電流發(fā)生器調波電感增大，則波前時間T1將________。答案：增大3.5測試儀相位補償角θc=________，其中Uref為參考電壓，Ires為阻性電流。答案：arctan(Ires/(ωCUref))3.6依據(jù)GB50057，第一類防雷建筑物接地電阻要求不大于________Ω。答案：103.7氧化鋅避雷器阻性電流溫度系數(shù)約為________%/℃。答案：0.63.8使用三倍頻法時，濾波器品質因數(shù)Q應≥________。答案：303.9地網(wǎng)電位梯度法查找斷點，電壓表內阻應≥________kΩ。答案：1003.10測試儀絕緣電阻測試電壓選擇500V時，短路電流應≥________mA。答案：13.11對220kV避雷器進行帶電測試，參考電壓互感器變比為2200/1，則二次側100V對應一次側________kV。答案：2203.12沖擊殘壓試驗時，若分流器阻值0.1Ω，示波器測得電壓1V，則電流峰值為________kA。答案：103.13使用數(shù)字電橋測量閥片電容，測試頻率1kHz，測得C=180pF，則容抗為________kΩ。答案：0.8843.14進行0.75U1mA測試時，若泄漏電流增大超過________μA，應判定閥片老化。答案：503.15測試儀存儲溫度范圍為40℃~________℃。答案：853.16對GIS避雷器進行特高頻局放測試，傳感器頻率范圍300MHz~________MHz。答案：15003.17使用電流電壓表法測接地電阻，若電壓極位于0.618D處，則修正系數(shù)K=________。答案：13.18氧化鋅避雷器持續(xù)運行電壓下阻性電流一般小于________μA。答案：2003.19測試儀防護等級戶外型應不低于IP________。答案：653.20進行雷擊計數(shù)器試驗，若輸出10kA8/20μs脈沖，則比能量為________kJ/Ω。答案：404.判斷題（每題1分，共10分；正確打“√”，錯誤打“×”）4.1測試儀高壓輸出端反接不會損壞氧化鋅閥片。答案：×4.2四極法測量時，電極打入深度越大越好。答案：×4.3鉗形法可在不停電條件下測量變電站接地網(wǎng)。答案：√4.4沖擊殘壓試驗時，殘壓值與電流峰值呈線性關系。答案：×4.5測試儀內置溫度傳感器僅用于顯示，不參與補償。答案：×4.6使用三倍頻法時，系統(tǒng)諧波電壓對結果無影響。答案：×4.7氧化鋅避雷器U1mA值隨溫度升高而降低。答案：√4.8地網(wǎng)電位梯度法可定位接地網(wǎng)斷點。答案：√4.9測試儀絕緣電阻測試電壓越高，測量精度越高。答案：×4.10雷擊計數(shù)器動作試驗后必須復歸計數(shù)器。答案：√5.簡答題（每題6分，共30分）5.1簡述氧化鋅避雷器帶電測試儀為何必須同步采集電壓、電流信號，并說明同步誤差對阻性電流分量的影響。答案：氧化鋅避雷器總電流含容性、阻性分量，二者相位差約90°。阻性電流僅占全電流1%~10%，若電壓電流同步誤差1°，阻性電流誤差可達10%以上。儀器需用硬件鎖相或GPS秒脈沖同步，確保相位誤差<0.3°，從而將阻性電流誤差控制在1%以內。5.2列舉使用鉗形法測量輸電線路桿塔接地電阻時，導致結果偏大的三種常見原因，并給出消除措施。答案：原因1：鉗口接觸不良，附加電阻增大；措施：清潔鉗口，重復開合三次取穩(wěn)定值。原因2：相鄰桿塔避雷線形成多點接地，分流使測得值偏大；措施：臨時解開避雷線連接，改為單點接地。原因3：測試頻率與系統(tǒng)諧波重合，干擾電流疊加；措施：改用異頻45Hz或55Hz，并啟用數(shù)字濾波。5.3說明沖擊電流發(fā)生器調波原理，給出調波電阻、電感與波前時間T1、半峰值時間T2的定性關系。答案：沖擊電流回路可簡化為RLC串聯(lián)。波前時間T1≈2.3L/R，半峰值時間T2≈0.7√(LC)。增大調波電感L，T1、T2均增大；增大調波電阻R，T1減小、T2略減??；增大主電容C，T2顯著增大，T1基本不變。通過更換插拔式電感、電阻及并聯(lián)電容，可在8/20μs、4/10μs、30/80μs等波形間切換。5.4概述四極法測量土壤電阻率時，如何判別測量結果是否受地下金屬管道影響，并給出修正思路。答案：若改變極間距a，測得ρ隨a增大而突變下降，或ρa曲線出現(xiàn)明顯低谷，則可能存在金屬管道。修正思路：1.旋轉電極陣列90°重測，若ρ差異>20%，可確認干擾；2.避開管道區(qū)域，或采用溫納施倫貝格爾混合陣列；3.用數(shù)值反演軟件剔除異常數(shù)據(jù)，給出等效分層電阻率。5.5解釋氧化鋅避雷器0.75U1mA下泄漏電流測試的“溫度換算”方法，給出換算公式并說明系數(shù)來源。答案：因泄漏電流隨溫度升高呈指數(shù)增長，需將實測值It換算至20℃。公式：I20=It/[1+0.06(T20)]，其中0.06為經(jīng)驗溫度系數(shù)，來源于IEC600994附錄C，表示每升高1℃，泄漏電流增加6%。若T<20℃，則分母>1，電流折算后減??；反之增大。換算后結果與歷史數(shù)據(jù)比較，判斷閥片老化程度。6.計算題（每題10分，共30分）6.1某220kV線路避雷器U1mA=180kV，0.75U1mA=135kV，20℃下泄漏電流I20=25μA。現(xiàn)場測試時環(huán)境溫度35℃，測得泄漏電流It=42μA。問：(1)換算至20℃的電流值是否合格；(2)若不合格，應建議何種處理措施。答案：(1)I20=42/[1+0.06(3520)]=42/1.9=22.1μA<50μA，合格。(2)無需處理，繼續(xù)運行。6.2用四極法測量土壤電阻率，極間距a=3m，測得平均電阻R=6Ω。(1)計算土壤電阻率ρ；(2)若該地網(wǎng)面積A=100m×100m，估算其工頻接地電阻R0（假設均勻土壤）。答案：(1)ρ=2πaR=2×3.14×3×6=113Ω·m。(2)對于正方形地網(wǎng)，R0≈0.5ρ/√A=0.5×113/100=0.57Ω。6.3某沖擊電流發(fā)生器主電容C=6μF，調波電感L=12μH，調波電阻R=0.6Ω。(1)估算理論波前時間T1、半峰值時間T2；(2)若需將T1調至8μs，求所需電感L′。答案：(1)T1≈2.3L/R=2.3×12/0.6=46μs；T2≈0.7√(LC)=0.7√(12×6)=18.8μs。(2)由T1=8=2.3L′/0.6，得L′=8×0.6/2.3=2.1μH。7.綜合應用題（每題15分，共30分）7.1某500kV變電站接地網(wǎng)改造后，采用異頻法測得接地電阻R=0.38Ω，土壤電阻率ρ=150Ω·m，地網(wǎng)面積A=300m×200m。運行單位要求復核，請設計一套測試方案，包括儀器選型、布極圖、測試步驟、數(shù)據(jù)判據(jù)及報告格式。答案：儀器選型：選用輸出電