2025年高压电工考试：高压绝缘技术设备检测与试验试题集

2025年高压电工考试：高压绝缘技术设备检测与试验试题集选择题1.下列哪种绝缘材料的耐电晕性能最好？（）A.聚氯乙烯B.聚乙烯C.聚酰亚胺D.橡胶答案：C。聚酰亚胺具有优异的耐电晕性能，聚氯乙烯、聚乙烯和橡胶在耐电晕方面相对较弱。聚酰亚胺分子结构稳定，能承受较高的电场强度而不易发生电晕放电，在高压电气设备中常用于对耐电晕要求较高的场合。2.测量绝缘电阻时，一般规定加压时间为（）。A.15sB.30sC.60sD.120s答案：C。测量绝缘电阻时，通常规定加压60s后读取绝缘电阻值，这是因为在施加电压后的一段时间内，绝缘中的极化过程需要一定时间才能达到相对稳定状态，60s时读取的值能较好地反映绝缘的真实电阻情况。3.交流耐压试验的电压波形应尽可能接近（）。A.正弦波B.方波C.三角波D.锯齿波答案：A。交流耐压试验的电压波形应尽可能接近正弦波，因为实际运行中的交流电压大多是正弦波，采用正弦波进行试验能更真实地模拟设备在实际运行时的电场分布和电压作用情况，使试验结果更具参考价值。4.以下哪种检测方法不属于绝缘的非破坏性试验？（）A.绝缘电阻测试B.介质损耗因数测试C.直流耐压试验D.局部放电测试答案：C。直流耐压试验属于破坏性试验，它对绝缘施加较高的直流电压，可能会对绝缘造成一定的损伤。而绝缘电阻测试、介质损耗因数测试和局部放电测试等非破坏性试验，不会对绝缘造成不可逆的损伤，能在不破坏绝缘的前提下检测绝缘的性能。5.对于高压电缆的绝缘检测，以下哪种方法最能有效检测出绝缘中的局部缺陷？（）A.绝缘电阻测量B.直流耐压试验C.交流耐压试验D.局部放电检测答案：D。局部放电检测能有效检测出绝缘中的局部缺陷，当绝缘中存在局部缺陷时，在电场作用下会产生局部放电现象，通过检测局部放电的特征参数，如放电量、放电次数等，可以判断绝缘中是否存在局部缺陷以及缺陷的严重程度。绝缘电阻测量主要反映绝缘的整体绝缘状况，直流耐压试验和交流耐压试验虽然能检测绝缘的耐压能力，但对于局部缺陷的检测灵敏度不如局部放电检测。6.绝缘油在高压电气设备中的主要作用不包括（）。A.绝缘B.散热C.灭弧D.导电答案：D。绝缘油在高压电气设备中主要起到绝缘、散热和灭弧的作用。它具有良好的绝缘性能，能提高设备的绝缘水平；可以吸收设备运行时产生的热量并散发出去，起到散热作用；在断路器等设备中，绝缘油还能在触头分合闸时熄灭电弧。绝缘油是不导电的，若其导电则说明绝缘性能已严重下降。7.测量介质损耗因数时，采用正接线方式适用于（）。A.被试品两端均对地绝缘B.被试品一端接地C.任何情况D.以上都不对答案：A。测量介质损耗因数时，正接线方式适用于被试品两端均对地绝缘的情况。在正接线中，测量电压施加在被试品和测量仪器之间，能有效避免外界干扰，测量结果更准确。当被试品一端接地时，通常采用反接线方式。8.以下哪种因素不会影响绝缘材料的绝缘性能？（）A.温度B.湿度C.电压频率D.材料颜色答案：D。温度、湿度和电压频率都会影响绝缘材料的绝缘性能。温度升高会使绝缘材料的分子热运动加剧，导致绝缘电阻下降；湿度增加会使绝缘表面吸附水分，降低绝缘性能；电压频率的变化会影响绝缘中的极化过程和介质损耗。而材料颜色与绝缘性能并无直接关系。9.高压电气设备的绝缘老化主要是由（）引起的。A.电老化B.热老化C.机械老化D.以上都是答案：D。高压电气设备的绝缘老化是多种因素共同作用的结果，包括电老化、热老化和机械老化等。电老化是由于长期承受电场作用，绝缘内部发生局部放电等现象，导致绝缘性能逐渐下降；热老化是因为设备运行时产生的热量使绝缘材料温度升高，加速了材料的老化过程；机械老化则是由于设备在运行过程中受到振动、冲击等机械力的作用，使绝缘材料发生物理损伤。10.进行绝缘电阻测量时，若测量结果比上次测量值降低（）以上，则认为绝缘可能存在问题。A.10%B.20%C.30%D.50%答案：C。进行绝缘电阻测量时，若测量结果比上次测量值降低30%以上，则认为绝缘可能存在问题。因为绝缘电阻的相对稳定是绝缘性能良好的一个重要标志，当测量值出现较大幅度下降时，可能意味着绝缘受潮、老化或存在其他缺陷。判断题1.绝缘材料的绝缘电阻值越大，其绝缘性能越好。（）答案：正确。绝缘电阻是衡量绝缘材料绝缘性能的一个重要指标，绝缘电阻值越大，说明绝缘材料对电流的阻碍作用越强，能够有效阻止电流泄漏，其绝缘性能也就越好。2.交流耐压试验的试验电压越高，对绝缘的考验就越充分，因此可以随意提高试验电压。（）答案：错误。虽然交流耐压试验的试验电压越高，对绝缘的考验越充分，但不能随意提高试验电压。过高的试验电压可能会对绝缘造成不可逆的损伤，破坏绝缘结构，导致设备在运行过程中出现绝缘故障。试验电压应按照相关标准和规定进行选择。3.局部放电现象只会在高压电气设备中出现，低压设备不会出现。（）答案：错误。局部放电现象不仅会在高压电气设备中出现，低压设备在一定条件下也可能出现局部放电。只要设备绝缘中存在电场分布不均匀、气隙或杂质等情况，在电场作用下就可能产生局部放电，只是高压设备由于电场强度较高，局部放电现象相对更常见和明显。4.绝缘油的介质损耗因数越大，说明其绝缘性能越好。（）答案：错误。绝缘油的介质损耗因数越大，说明其在交变电场中消耗的能量越多，意味着绝缘油内部存在一定的缺陷或老化现象，绝缘性能变差。介质损耗因数是衡量绝缘油绝缘性能的重要指标之一，其值越小，绝缘性能越好。5.采用直流耐压试验检测电缆绝缘时，试验时间越长，越能发现绝缘中的缺陷。（）答案：错误。采用直流耐压试验检测电缆绝缘时，并非试验时间越长越能发现绝缘中的缺陷。长时间的直流耐压试验可能会在绝缘中产生空间电荷积累等现象，影响试验结果的准确性，甚至可能对绝缘造成损伤。试验时间应按照相关标准和规定进行控制。6.绝缘材料在高温环境下，其绝缘性能会下降。（）答案：正确。绝缘材料在高温环境下，分子热运动加剧，内部的化学键容易断裂，导致绝缘电阻下降，介质损耗增大，绝缘性能下降。因此，在高压电气设备的运行过程中，需要采取有效的散热措施来控制设备的温度。7.测量绝缘电阻时，测量导线可以随意放置，不会影响测量结果。（）答案：错误。测量绝缘电阻时，测量导线的放置会影响测量结果。测量导线应尽量避免与其他导体或接地物体接触，以减少外界干扰。若测量导线放置不当，可能会引入额外的电阻或电容，导致测量结果不准确。8.高压电气设备的绝缘检测只需要在设备安装后进行一次即可。（）答案：错误。高压电气设备的绝缘检测需要定期进行，因为设备在运行过程中，绝缘会受到电场、温度、湿度、机械力等多种因素的作用而逐渐老化和损坏。定期进行绝缘检测可以及时发现绝缘性能的变化，提前采取措施进行维护和检修，保证设备的安全运行。9.介质损耗因数与电压频率无关。（）答案：错误。介质损耗因数与电压频率有关。在不同的电压频率下，绝缘材料中的极化过程会发生变化，导致介质损耗因数也会相应改变。一般来说，随着电压频率的升高，介质损耗因数可能会增大。10.绝缘老化是一个不可逆的过程。（）答案：正确。绝缘老化是由于长期受到电场、热、机械力、化学等因素的作用，使绝缘材料的分子结构发生变化，性能逐渐下降的过程。一旦绝缘材料发生老化，其性能无法恢复到原来的状态，是一个不可逆的过程。简答题1.简述绝缘电阻测量的原理和意义。原理：绝缘电阻测量是基于欧姆定律，通过向被试绝缘施加一个直流电压，测量流过绝缘的电流，然后根据R=U/I计算出绝缘电阻值。测量时，通常使用绝缘电阻表（兆欧表），兆欧表内部有一个直流电源，能产生一定的电压施加到被试绝缘上。意义：绝缘电阻测量是检测绝缘性能的基本方法之一，具有重要意义。它可以初步判断绝缘是否受潮、是否存在贯穿性导电通道等缺陷。通过定期测量绝缘电阻并与历史数据进行比较，可以及时发现绝缘性能的变化趋势，为设备的维护和检修提供依据，防止因绝缘故障导致的设备损坏和安全事故。2.交流耐压试验与直流耐压试验相比，有哪些优缺点？优点：-更接近实际运行情况：交流耐压试验采用的是交流电压，与高压电气设备实际运行时的电压形式一致，能更真实地模拟设备在运行中的电场分布和电压作用情况，检测出绝缘在交流电压下的缺陷。-能有效发现局部缺陷：对于一些在直流电压下不易发现的局部缺陷，如绝缘中的气隙放电等，交流耐压试验能更有效地检测出来。缺点：-试验设备复杂：交流耐压试验需要专门的试验变压器等设备，设备体积较大，重量较重，试验成本较高。-试验操作要求高：交流耐压试验的试验电压和时间等参数需要严格控制，试验过程中需要密切监测试验设备和被试品的状态，操作难度较大。直流耐压试验优点：-试验设备简单：直流耐压试验设备相对简单，体积小，重量轻，便于携带和操作，试验成本较低。-能发现绝缘的受潮等缺陷：直流耐压试验可以通过测量泄漏电流来判断绝缘是否受潮等情况。缺点：-与实际运行情况差异大：直流电压下绝缘中的电场分布与交流电压下不同，不能完全模拟设备在实际运行时的情况，可能会漏检一些在交流电压下才会出现的缺陷。-可能对绝缘造成损伤：长时间的直流耐压试验可能会在绝缘中产生空间电荷积累，对绝缘造成一定的损伤。3.如何进行绝缘油的取样和检测？取样：-取样前准备：选择合适的取样容器，一般为清洁、干燥、密封良好的玻璃瓶或塑料瓶。对取样容器进行清洗和烘干处理，确保无杂质和水分。-取样部位：对于变压器等设备，通常从设备的下部放油阀处取样。在取样前，应先放出少量绝缘油冲洗放油阀和取样管，以去除可能存在的杂质。-取样方法：将取样容器与放油阀连接好，缓慢打开放油阀，使绝缘油流入取样容器中，取样量应满足检测要求，一般为0.5-1L。取样过程中应避免绝缘油与空气长时间接触，防止水分和杂质混入。-取样后处理：取样完毕后，立即将取样容器密封好，并做好标记，注明取样设备名称、取样日期等信息。检测：-外观检查：观察绝缘油的颜色、透明度和有无杂质等情况。正常的绝缘油应清澈透明，无明显的杂质和沉淀物。-绝缘电阻测量：使用绝缘电阻表测量绝缘油的绝缘电阻，判断绝缘油的绝缘性能。-介质损耗因数测量：采用电桥等设备测量绝缘油的介质损耗因数，了解绝缘油的老化程度和内部是否存在缺陷。-水分含量测定：可以采用卡尔费休法等方法测定绝缘油中的水分含量，水分会影响绝缘油的绝缘性能和电气性能。-闪点测定：通过闪点测定仪测定绝缘油的闪点，闪点过低可能表示绝缘油中存在低沸点的杂质或已经发生了氧化分解。4.简述局部放电检测的原理和常用方法。原理：局部放电是指在绝缘介质中，由于电场分布不均匀或存在气隙、杂质等缺陷，在局部区域内发生的放电现象。局部放电检测的原理是通过检测局部放电产生的各种物理效应，如电脉冲、电磁辐射、超声波、光等，来判断绝缘中是否存在局部放电以及放电的特征和程度。常用方法：-脉冲电流法：通过检测局部放电产生的脉冲电流来判断局部放电的情况。该方法是目前应用最广泛的局部放电检测方法，具有灵敏度高、测量范围广等优点。-超声波检测法：局部放电会产生超声波信号，通过超声波传感器检测这些信号来判断局部放电的位置和强度。超声波检测法具有非接触、可定位等优点，适用于现场检测。-电磁辐射检测法：局部放电会产生电磁辐射，通过天线等设备检测电磁辐射信号来判断局部放电的情况。该方法适用于对高压电气设备的局部放电进行远距离检测。-光检测法：局部放电会产生光信号，通过光电探测器检测这些光信号来判断局部放电的情况。光检测法具有灵敏度高、抗干扰能力强等优点，但设备成本较高。5.分析影响绝缘材料绝缘性能的主要因素。-温度：温度升高会使绝缘材料的分子热运动加剧，内部的化学键容易断裂，导致绝缘电阻下降，介质损耗增大，绝缘性能下降。不同的绝缘材料对温度的敏感程度不同，一般来说，有机绝缘材料的耐热性能较差，温度对其绝缘性能的影响较大。-湿度：湿度增加会使绝缘材料表面吸附水分，形成导电通道，导致绝缘电阻下降。对于一些多孔性的绝缘材料，水分还可能渗透到材料内部，进一步降低绝缘性能。此外，湿度还会加速绝缘材料的老化过程。-电场强度：当电场强度超过绝缘材料的耐受强度时，会发生击穿现象，使绝缘性能完全丧失。在高压电气设备中，电场分布不均匀可能会导致局部电场强度过高，从而引发局部放电和绝缘损坏。-机械应力：绝缘材料在运行过程中可能会受到振动、冲击、拉伸、压缩等机械应力的作用。机械应力可能会使绝缘材料产生裂纹、变形等缺陷，破坏绝缘结构，降低绝缘性能。-化学腐蚀：绝缘材料可能会受到周围环境中的化学物质的腐蚀，如酸、碱、盐等。化学腐蚀会使绝缘材料的分子结构发生变化，导致绝缘性能下降。-老化：绝缘材料在长期运行过程中，会受到电场、温度、湿度、机械力、化学物质等多种因素的作用而逐渐老化。老化会使绝缘材料的性能逐渐下降，如绝缘电阻降低、介质损耗增大、机械强度降低等。计算题1.已知某高压电气设备的绝缘电阻测量值为$R_1=500M\Omega$，在相同条件下，该设备上次测量的绝缘电阻值为$R_0=800M\Omega$。判断该设备的绝缘性能是否存在问题，并说明理由。解：计算绝缘电阻的变化率$\DeltaR$：$\DeltaR=\frac{R_0-R_1}{R_0}\times100\%=\frac{800-500}{800}\times100\%=\frac{300}{800}\times100\%=37.5\%$因为绝缘电阻变化率$\DeltaR=37.5\%$，大于30%，所以该设备的绝缘性能可能存在问题。一般来说，当绝缘电阻测量结果比上次测量值降低30%以上时，认为绝缘可能存在受潮、老化或其他缺陷等情况，需要进一步检查和分析。2.在一次交流耐压试验中，试验电压$U=100kV$，试验电流$I=10mA$。计算该被试品的等效阻抗$Z$。解：根据欧姆定律$Z=\frac{U}{I}$，已知$U=100kV=100\times10^3V$，$I=10mA=10\times10^{-3}A$则$Z=\frac{U}{I}=\frac{100\times10^3}{10\times10^{-3}}=10^7\Omega=10M\Omega$所以该被试品的等效阻抗为$10M\Omega$。3.已知某绝缘油在温度$t_1=20^{\circ}C$时的介质损耗因数$\tan\delta_1=0.005$，该绝缘油的介质损耗因数温度系数$\alpha=0.02/^{\circ}C$。计算当温度$t_2=50^{\circ}C$时的介质损耗因数$\tan\delta_2$。解：根据介质损耗因数与温度的关系公式$\tan\delta_2=\tan\delta_1[1+\alpha(t_2-t_1)]$将$\tan\delta_1=0.005$，$\alpha=0.02/^{\circ}C$，$t_1=20^{\circ}C$，$t_2=50^{\circ}C$代入公式得：$\tan\