2025年高压电工技师考试题库：高压设备故障诊断与现场处理方法

2025年高压电工技师考试题库：高压设备故障诊断与现场处理方法考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（请将正确选项的代表字母填写在括号内）1.高压设备发生接地故障时，故障点周围地面可能出现（）。A.火花B.电压升高C.电场强度剧增D.跨步电压2.变压器油色谱分析法主要用于检测（）等故障。A.绕组匝间短路B.铁芯接地C.绝缘老化D.以上都是3.使用红外热成像仪检测高压设备时，通常发现异常热点与（）缺陷相关。A.绝缘介质损耗B.接触电阻过大C.磁芯饱和D.绕组变形4.测量高压电缆绝缘电阻时，应选用电压等级为（）的兆欧表。A.100VB.250VC.500VD.1000V及以上（根据电缆电压等级选择）5.高压开关设备进行交流耐压试验的主要目的是考核其（）。A.绝缘耐压强度B.机械结构可靠性C.控制回路灵敏度D.电气间隙大小6.发现高压设备着火时，未经确认无电之前，严禁使用（）进行灭火。A.干式灭火器B.二氧化碳灭火器C.水D.泡沫灭火器7.在高压设备现场工作，为了防止误操作，应采取的措施之一是（）。A.使用合格的验电器B.停电、验电、挂接地线C.设置遮栏和悬挂标示牌D.以上都是8.电容式电压互感器发生铁磁谐振时，其主要特征是（）。A.电压异常升高B.电流异常增大C.出现过高的谐波D.剧烈的振动和噪声9.高压断路器液压（气动）操作系统失效，可能导致（）。A.无法合闸B.无法分闸C.合闸或分闸失败D.以上都可能10.局部放电检测技术主要用于在线监测高压设备的（）。A.介质损耗B.绕组电阻C.绝缘劣化早期状态D.铁芯损耗二、判断题（请将“正确”或“错误”填写在括号内）1.高压设备发生短路故障时，电流突然增大，但电压基本不变。（）2.测量高压设备绝缘电阻时，必须先将被测设备充分放电。（）3.红外热成像检测可以发现高压开关触头接触不良引起的过热问题。（）4.在高压设备周围使用移动通讯设备是安全的，不会产生影响。（）5.高压设备接地线的作用是防止设备漏电时人员触电。（）6.发现高压设备有异味、冒烟但不着火时，可以继续运行观察。（）7.高压电缆终端头和中间接头是电缆线路的薄弱环节，易于发生故障。（）8.进行高压设备停电操作时，应先断开断路器，再拉开隔离开关。（）9.任何情况下，处理高压设备故障都必须先确保人身安全。（）10.绝缘油的闪点越低，其绝缘性能越好。（）三、简答题1.简述使用红外热成像仪检测高压设备时，需要注意的安全事项。2.解释什么是“跨步电压”，并说明在发生接地故障时，为什么远离故障点行走更安全。3.简述高压设备进行直流耐压试验的基本步骤和注意事项。4.为什么高压设备必须进行定期的绝缘预防性试验？主要包含哪些项目？5.简述高压开关设备拒合、拒分故障可能的原因有哪些？四、论述题/案例分析题1.某变电站一台运行中的10kV少油断路器，保护动作跳闸，现场检查发现油位计油位明显下降，油色变黑，有少量油迹从箱体下部渗出。试分析可能的原因，并提出后续的处理步骤和建议。请重点说明安全注意事项和处理过程中的关键环节。2.某日巡视发现一台运行中的110kV变压器，其油色谱在线监测装置报警，总烃含量超过注意值，且乙炔（C2H2）含量有轻微上升趋势。请分析可能存在哪些故障类型，说明应采取哪些诊断措施来进一步确认故障性质，并简述处理原则。试卷答案一、选择题1.D2.D3.B4.D5.A6.C7.D8.A9.C10.C二、判断题1.错误2.正确3.正确4.错误5.正确6.错误7.正确8.正确9.正确10.错误三、简答题1.答：使用红外热成像仪检测高压设备时，需要注意的安全事项包括：必须确保设备已停电并可靠接地；操作人员必须经过培训，熟悉设备结构和安全规程；穿戴合格的个人防护用品（如绝缘鞋、绝缘手套）；保持安全距离，避免接近带电体；测量时人体与被测设备之间应有足够的安全距离；注意环境温度和湿度对测温结果的影响；对测温结果进行认真分析，并结合其他诊断方法综合判断。2.答：跨步电压是指人站在发生接地故障的设备附近，其两脚之间承受的电压。当高压设备发生接地故障时，电流通过接地体流入大地，在接地体周围形成电场。如果人站在靠近故障点的地方，且两脚距离较远（通常指0.8米），由于两脚所处位置的电位不同，就会形成跨步电压。跨步电压的大小与距故障点的距离有关，越靠近故障点，跨步电压越大。当跨步电压超过安全值时，电流会通过人的双腿形成回路，导致触电事故。因此，在发生接地故障时，应迅速远离故障点，并单脚或并脚跳离（小步移动），以减小跨步电压，确保人身安全。3.答：高压设备进行直流耐压试验的基本步骤包括：准备试验设备（直流高压发生器、试验变压器、调压器等）和辅助设备（限流电阻、保护电阻、电压表、电流表等）；将被测设备充分放电；连接试验线路，确保接线正确无误；按照规定的时间，由低到高逐渐升高电压，同时密切监视设备的绝缘状况和仪表读数；达到试验电压后，保持稳定时间（根据标准规定）；试验结束后，先断开电源，再按与升压相反的顺序拆除试验线路；对被测设备再次进行放电。注意事项包括：试验前必须确认设备已停电、断开电源并做好安全措施；试验电压应严格按照标准规定进行；升压和降压过程应缓慢、平稳；试验过程中应有人监护，随时准备应对突发情况；试验环境应干燥清洁；试验人员应具备相应资质，并严格遵守安全操作规程。4.答：高压设备必须进行定期的绝缘预防性试验，主要目的是通过检测设备绝缘性能的变化趋势，及时发现绝缘缺陷或潜在故障，预防绝缘事故的发生，确保设备安全可靠运行。预防性试验可以揭示绝缘在电、热、化学等因素作用下的老化过程，为设备的维护、检修和报废提供依据。主要包含的项目通常有：测量绝缘电阻；测量介质损耗角正切（tanδ）；测量直流耐压；测量交流耐压；测量绕组直流电阻；检查油质（油色谱分析、油击穿电压等）；局部放电检测等。5.答：高压开关设备拒合、拒分故障可能的原因有很多，主要包括：控制回路故障，如控制电源消失或电压不足、控制开关或按钮失灵、中间继电器或接触器故障、线路接线松动或断线等；操作机构故障，如液压（气动）操动机构压力不足或动作失灵、弹簧储能不足、机械卡滞或磨损严重等；灭弧室故障，如灭弧触头烧损严重、灭弧室变形或损坏、灭弧介质不足或失效等；辅助回路故障，如位置反馈装置故障、跳合闸位置不对应等；外部因素，如雷击、操作过电压、强电磁干扰、环境恶劣（如温度过高或过低、湿度大）等。四、论述题/案例分析题1.答：分析可能的原因：油位计油位下降，油色变黑，有油迹渗出，结合保护动作跳闸，可能的原因有：内部绝缘击穿导致绝缘油严重劣化并可能产生气体，气体积聚导致油位下降；内部故障（如绕组匝间短路、相间短路）产生高温，导致绝缘油分解、碳化，油色变黑，气体膨胀或直接损坏油箱导致漏油；外部因素如密封件老化、破损导致漏油；或者故障引起内部压力变化导致油位计显示异常。后续处理步骤和建议：首先，确认现场安全，穿戴好个人防护用品，对设备进行隔离（停电、验电、挂接地线）。然后，仔细检查油箱外部有无明显渗漏油痕迹，检查油位计本身是否完好。若确认漏油，应按规程处理漏油，必要时更换密封件。若内部故障可能性大，需进行内部检查，如取油样进行色谱分析、介质损耗率测量等，判断故障性质和严重程度。根据试验结果和检查情况，制定检修方案，可能需要吊罩检查绕组、触头等部件，进行修复或更换。处理过程中，必须严格遵守安全规程，防止发生人身和设备事故。处理完成后，进行必要的试验，确认设备绝缘良好且操作机构正常后，方可恢复送电。建议加强对类似设备的监测和预防性维护。2.答：可能存在的故障类型：油色谱在线监测显示总烃含量升高，通常表明存在绝缘油裂解或局部放电。乙炔（C2H2）含量轻微上升，是局部放电的典型特征，尤其是在油浸纸绝缘中。因此，可能存在的主要故障类型是绝缘内部的局部放电。局部放电可能发生在绕组与绝缘之间、绝缘内部、引线对接头处等。虽然乙炔含量不高，但上升趋势值得警惕，可能发展成严重故障。其他可能性包括轻微的绕组匝间短路或相间短路，这些也会导致油质变化和局部放电。应采取的诊断措施：首先，确认油色谱在线监测数据的准确性，检查设备运行工况是否有变化可能影响油质（如负荷、温度变化）。然后，进行离线油样色谱分析，使用气相色谱法进行更精确的组分和含量分析，特别是测量溶解气体组分（H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2）的绝对含量和相对产率，计算故障判据（如IEC三比值法），以更准确地判断故障类型和严重程度。同时，应利用其他在线监测手段进行辅助判断，如红外热成像检测，观察设备是否有异常热点指示局部放电位置；进行局部放电在线监测，如特高频（UHF）或超声波（AE）检测，判断局部放电的强度和类型。必要时，可安排停电进行更详细的诊断，如测量绕组直流电阻、介质损耗角正切、进行交流耐压或局部放电检测等。处理原