2025年電力設(shè)備故障診斷與修復(fù)專項(xiàng)模擬試題及答案1.單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20分）1.1變壓器繞組發(fā)生匝間短路時(shí)，最靈敏的電氣量是A.高壓側(cè)電流二次諧波B.高壓側(cè)電壓零序分量C.低壓側(cè)電流五次諧波D.鐵心接地電流答案：A1.2對(duì)SF6斷路器進(jìn)行微水檢測，20℃下合格值為A.≤50μL/LB.≤150μL/LC.≤300μL/LD.≤500μL/L答案：B1.3采用超聲波法檢測GIS局部放電，傳感器最佳安裝位置為A.盆式絕緣子澆注口B.殼體焊縫C.防爆膜D.接地排答案：A1.4下列哪項(xiàng)不是導(dǎo)致電纜終端頭爬電痕跡的直接原因A.硅脂老化B.護(hù)層接地不良C.外護(hù)套破損進(jìn)水D.導(dǎo)體溫度超限答案：D1.5紅外熱像檢測中，對(duì)氧化金屬表面發(fā)射率一般取A.0.05B.0.25C.0.65D.0.95答案：D1.6同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障后，最先出現(xiàn)的電氣特征量是A.勵(lì)磁電流增大B.定子負(fù)序電流增大C.軸電壓升高D.無功擺動(dòng)答案：B1.7對(duì)500kV線路絕緣子串進(jìn)行紫外成像檢測，最佳時(shí)段為A.正午12:00B.日落前1hC.日落后1hD.凌晨2:00答案：C1.8變壓器油中溶解氣體分析，CO/CO2比值大于7時(shí)優(yōu)先懷疑A.油紙絕緣過熱B.裸金屬過熱C.電弧放電D.鐵心多點(diǎn)接地答案：A1.9輸電線路采用振動(dòng)法測導(dǎo)線微風(fēng)振動(dòng)疲勞，采樣頻率應(yīng)高于A.10HzB.40HzC.100HzD.1kHz答案：C1.10對(duì)換流站閥廳紅外檢測，發(fā)現(xiàn)晶閘管散熱器熱點(diǎn)溫升15K，依據(jù)DL/T6642021應(yīng)定級(jí)為A.一般缺陷B.嚴(yán)重缺陷C.危急缺陷D.正常答案：B1.11下列哪項(xiàng)試驗(yàn)最能直接反映斷路器開斷能力劣化A.回路電阻B.分合閘時(shí)間C.觸頭行程曲線D.短路電流開斷試驗(yàn)答案：D1.12高壓電纜金屬護(hù)層環(huán)流測試，單相值超過負(fù)荷電流A.3%B.5%C.10%D.20%答案：C1.13變壓器有載分接開關(guān)油室與本體油室之間滲漏判斷常用A.油中糠醛B.油中水分C.油中甲烷D.油中乙炔答案：A1.14采用振蕩波法診斷10kV電纜局放，加壓頻率一般選A.0.1HzB.20HzC.50HzD.500Hz答案：B1.15下列哪項(xiàng)不是GIS特高頻局放定位常用算法A.幅值比較法B.時(shí)差法C.波達(dá)方向法D.小波熵法答案：D1.16避雷器阻性電流測試，阻性分量增長至初始值A(chǔ).1.2倍B.1.5倍C.2.0倍D.3.0倍答案：C1.17發(fā)電機(jī)定子鐵心齒部松動(dòng)，最敏感的離線試驗(yàn)為A.鐵心發(fā)熱試驗(yàn)B.單匝電壓試驗(yàn)C.齒壓板力矩復(fù)測D.鐵心損耗試驗(yàn)答案：A1.18對(duì)干式變壓器繞組進(jìn)行頻響分析，若100kHz處幅值下降>20dB，優(yōu)先懷疑A.匝間短路B.繞組變形C.鐵心松動(dòng)D.分接引線斷股答案：B1.19輸電線路采用無人機(jī)激光雷達(dá)巡檢，點(diǎn)云密度宜不低于A.20點(diǎn)/m2B.50點(diǎn)/m2C.100點(diǎn)/m2D.200點(diǎn)/m2答案：B1.20變壓器油中金屬顆粒分析，銅含量突增可初步判斷A.繞組燒損B.鐵心片間短路C.有載開關(guān)觸頭磨損D.油泵軸承磨損答案：C2.多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分；多選少選均不得分）2.1導(dǎo)致GIS隔離開關(guān)觸頭過熱的原因有A.觸指彈簧疲勞B.觸頭鍍銀層剝落C.SF6氣壓偏低D.操作連桿變形答案：ABD2.2下列屬于電纜本體缺陷的局放特征量有A.放電幅值>1000pCB.相位圖譜呈“兔耳”狀C.50Hz相關(guān)性>90%D.極性效應(yīng)明顯答案：ABCD2.3變壓器遭受短路沖擊后，需重點(diǎn)檢查的項(xiàng)目有A.繞組電容量B.短路阻抗C.頻響曲線D.油中乙炔答案：ABCD2.4采用地電波法檢測開關(guān)柜局放時(shí)，干擾源包括A.熒光燈B.架空線路電暈C.主變風(fēng)扇D.手機(jī)信號(hào)答案：ABC2.5影響紅外測溫精度的因素有A.大氣衰減B.發(fā)射率設(shè)置C.測量距離D.風(fēng)速答案：ABCD2.6同步發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行能力受限因素有A.定子端部鐵心過熱B.靜態(tài)穩(wěn)定極限C.勵(lì)磁繞組過熱D.廠用電壓下降答案：ABD2.7下列試驗(yàn)可評(píng)估復(fù)合絕緣子老化程度的有A.陡波沖擊B.紅外熱像C.憎水性分級(jí)D.掃描電鏡答案：BCD2.8對(duì)油浸式電流互感器，需進(jìn)行油中溶解氣體分析的故障類型有A.鐵磁諧振B.局部放電C.油紙絕緣受潮D.一次繞組斷線答案：BC2.9采用超聲導(dǎo)波檢測架空地線斷股，影響因素有A.線夾阻尼B.溫度C.張力D.地線表面覆冰答案：ABCD2.10下列屬于換流變壓器閥側(cè)繞組特殊試驗(yàn)的有A.直流耐壓B.極性反轉(zhuǎn)C.諧波損耗D.短路阻抗答案：ABC3.填空題（每空1分，共20分）3.1變壓器油中溶解氣體三比值編碼為102時(shí)，故障類型編碼對(duì)應(yīng)________。答案：電弧放電3.2采用頻率響應(yīng)法診斷變壓器繞組變形，橫坐標(biāo)常用________坐標(biāo)。答案：對(duì)數(shù)3.3對(duì)110kV交聯(lián)聚乙烯電纜，變頻諧振耐壓試驗(yàn)電壓為________倍U0。答案：2.03.4GIS特高頻局放檢測中，若信號(hào)主峰在1.1GHz，耦合器宜選________型。答案：錐形3.5輸電線路采用分布式光纖測溫，空間分辨率一般優(yōu)于________m。答案：13.6同步發(fā)電機(jī)負(fù)序能力I22t常用限值為________s。答案：303.7變壓器短路阻抗測量偏差超過________%需吊罩檢查。答案：23.8采用脈沖電流法測避雷器阻性電流，標(biāo)準(zhǔn)沖擊電流為________mA。答案：83.9紅外檢測發(fā)現(xiàn)電流致熱型缺陷，溫升>________K應(yīng)列入危急缺陷。答案：553.10電纜金屬護(hù)層交叉互聯(lián)接地，護(hù)層電壓限制器通流容量應(yīng)大于________kA。答案：403.11干式變壓器繞組最高熱點(diǎn)溫度限值為________℃。答案：1553.12采用振蕩波法檢測電纜局放，加壓次數(shù)不少于________次。答案：33.13發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組交流阻抗下降>________%應(yīng)重點(diǎn)跟蹤。答案：103.14對(duì)500kV線路絕緣子串，紫外成像電暈脈沖數(shù)>________次/min判定為嚴(yán)重。答案：1003.15變壓器油中糠醛含量超過________mg/L認(rèn)為絕緣老化嚴(yán)重。答案：43.16GIS隔離開關(guān)分合閘線圈直流電阻初值差>________%需更換。答案：103.17采用超聲法檢測變壓器局放，檢測帶寬常用________kHz。答案：20—1003.18電纜終端頭制作時(shí)，應(yīng)力錐定位誤差應(yīng)小于________mm。答案：23.19采用金屬磁記憶檢測鐵心，磁場強(qiáng)度梯度>________A/m2判定缺陷。答案：5003.20換流閥晶閘管級(jí)阻尼電容容量偏差>________%需更換。答案：54.簡答題（每題8分，共40分）4.1（封閉型）說明變壓器繞組頻響法“指紋”對(duì)比的三項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)及其判據(jù)。答案：1.幅頻曲線相關(guān)系數(shù)R≥0.98為正常；2.100kHz—600kHz段最大偏移量ΔA≤±0.5dB；3.諧振頻率偏移Δf≤±2%。任一項(xiàng)超標(biāo)即判定繞組存在變形。4.2（開放型）某220kVGIS出線間隔連續(xù)兩次特高頻局放檢測幅值增長3倍，但SF6分解物SO2、HF均未檢出，請給出可能原因及后續(xù)驗(yàn)證方案。答案：可能原因：1.殼體外部懸浮放電；2.傳感器自諧振；3.外部雷達(dá)干擾。驗(yàn)證：1.更換傳感器位置復(fù)測；2.采用時(shí)差法定位，若信號(hào)源在殼體外則排除內(nèi)部故障；3.屏蔽外部空間信號(hào)；4.進(jìn)行超聲復(fù)測，若超聲無信號(hào)則支持外部干擾；5.停電進(jìn)行耐壓及分解物復(fù)檢。5.應(yīng)用題（共50分）5.1計(jì)算題（10分）一臺(tái)120MVA、220/121/38.5kV三繞組變壓器，短路阻抗高中、高低、中低分別為10%、18%、6%。若38.5kV側(cè)出口三相短路，系統(tǒng)基準(zhǔn)容量100MVA，220kV側(cè)系統(tǒng)阻抗0.05pu，求220kV側(cè)提供的短路電流（kA）。答案：1.換算阻抗標(biāo)幺值：Z高中=0.10×(100/120)=0.0833pu；Z高低=0.18×(100/120)=0.15pu；Z中低=0.06×(100/120)=0.05pu。2.等效星形：Z高=(0.0833+0.15?0.05)/2=0.0917pu；Z低=0.05pu；Z中=0.0417pu。3.總阻抗：Z=0.05+0.0917+0.05=0.1917pu。4.短路電流：I=1/0.1917×100/(√3×220)=1.38kA。答案：1.38kA5.2分析題（15分）某500kV線路OPGW連續(xù)3年雷擊斷股記錄分別為0、2、5次，線路地處雷電密度Ng=4次/km2·a，地線保護(hù)角?10°，檔距450m，接地電阻10Ω。請用雷電繞擊模型分析斷股增長原因并提出降雷措施。答案：1.繞擊率計(jì)算：采用EGM模型，繞擊率Pa≈0.8%，屬正常范圍；但接地電阻偏大，反擊概率Pr隨電阻增大呈線性上升。2.斷股增長主因：反擊導(dǎo)致地線電流>20kA，鋁股熔斷。3.措施：1.接地電阻降至4Ω以下；2.加裝線路避雷器30組；3.采用連續(xù)接地地線；4.安裝并聯(lián)間隙防弧角；5.采用60kA級(jí)OPGW。預(yù)期斷股率降至<0.5次/100km·a。5.3綜合題（25分）某220kV變電站1號(hào)主變油色譜在線監(jiān)測裝置報(bào)警：總烴=485μL/L，C2H2=18μL/L，H2=180μL/L，CO=950μL/L，CO2=5200μL/L，三比值編碼202，負(fù)荷率65%，運(yùn)行6年。請完成：（1）判斷故障類型及嚴(yán)重程度；（2）給出離線驗(yàn)證試驗(yàn)清單；（3）若吊罩發(fā)現(xiàn)低壓繞組圍屏內(nèi)側(cè)有電弧灼痕，面積約3cm×2cm，深度<1mm，提出修復(fù)方案；（4）估算修復(fù)后重新投運(yùn)的油色譜控制指標(biāo)。答案：（1）編碼202對(duì)應(yīng)“高能量放電兼過熱”，總烴>500μL/L臨界，C2H2突增，判定為嚴(yán)重缺陷。（2）離線清單：1.油中金屬顆粒；2.糠醛；3.繞組電容及介損；4.頻響；5.短路阻抗；6.空載損耗；7.耐壓前局部放電；8.紅外熱像；9.鐵心接地電流。（3）修復(fù)：1.清除碳化，用絕緣板加環(huán)氧補(bǔ)強(qiáng)；2.更換圍屏2層；3.真空注油干燥48h，殘壓<50Pa；4.熱油循環(huán)脫氣至總烴<50μL/L；5.局放試驗(yàn)1.5Um下<100pC。（4）投運(yùn)控制指標(biāo)：總烴≤100μL/L，C2H2=0，H2≤50μL/L，CO≤300μL/L，CO2≤3000μL/L，前3個(gè)月每周跟蹤，無增長后恢復(fù)月周期。6.論述題（20分）題目：結(jié)合“雙碳”背景下新能源高比例接入，論述電力設(shè)備故障診斷技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢，要求給出數(shù)據(jù)、案例及技術(shù)路線圖，字?jǐn)?shù)≥600字。答案：新能源占比2025年將達(dá)35%，隨機(jī)波動(dòng)使設(shè)備承受頻繁啟停與諧波疊加。以蒙東某風(fēng)電匯集站為例，220kV主變一年內(nèi)經(jīng)受112次沖擊合閘，油中C2H4年增長率達(dá)120%，傳統(tǒng)三比值誤判率升高至28%。挑戰(zhàn)：1.諧波過熱與低頻振蕩耦合，特征氣體邊界模糊；2.電力電子開關(guān)頻率寬，局放信號(hào)被噪聲淹沒，SNR<?5dB；3.分布式電源反向送電，導(dǎo)致電纜金屬護(hù)層環(huán)流峰值達(dá)負(fù)荷電流18%，常規(guī)10%判據(jù)失效；4.高海拔、低溫場景，SF6液化壓力下降，微水閾值需動(dòng)態(tài)修正。發(fā)展趨勢：（1）多物理場融合：將油色譜—超聲—紅外—振動(dòng)數(shù)據(jù)通過貝葉斯網(wǎng)絡(luò)融合，誤判率降至<5%。（2）邊緣AI：在監(jiān)測裝置嵌入TinyML模型，實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)局放模式識(shí)別，功耗<0.5W。（3）數(shù)字孿生：建