2025年电力电缆故障试题(附答案)

2025年电力电缆故障试题(附答案)一、单项选择题（每题2分，共20题，合计40分）1.某110kV交联聚乙烯电缆（XLPE）运行中出现零序电流异常增大，最可能的故障类型是（）A.单相高阻接地故障B.三相短路故障C.导体开路故障D.金属护套多点接地故障2.采用脉冲反射法（TDR）检测电缆低阻故障时，若测得故障点反射波与入射波极性相同，说明故障点为（）A.开路故障B.低阻接地故障C.高阻闪络故障D.中间接头绝缘击穿3.10kV电缆线路绝缘电阻测试时，若使用2500V兆欧表测得A相绝缘电阻为0.8MΩ，B相为1.2MΩ，C相为1.5GΩ，最可能的故障是（）A.A相导体断股B.B相外护套破损C.A相主绝缘严重老化D.C相交叉互联箱进水4.某35kV电缆线路发生故障后，使用高压电桥法测试时，电桥平衡条件为R1/R2=R3/Rx（R1、R2为比例臂，R3为已知电阻，Rx为故障相电阻），该方法适用于（）A.高阻接地故障B.低阻接地故障C.三相短路故障D.开路故障5.电缆金属护套环流异常增大的主要原因不包括（）A.护套单点接地B.护套绝缘层破损C.交叉互联箱内跨接线松脱D.电缆线路存在电磁感应耦合6.某220kV电缆线路采用交叉互联接地方式，当某一互联段内B相护层绝缘击穿时，可能出现的现象是（）A.该段三相护套环流均为0B.该段B相护套环流显著增大C.相邻段A相护套环流减小D.全线零序电流大幅上升7.采用声磁同步法定位电缆故障点时，若检测到电磁信号与声音信号时间差逐渐减小，说明检测点（）A.远离故障点B.接近故障点C.处于电缆中间接头位置D.位于电缆拐弯处8.10kV电缆线路预防性试验中，局部放电检测的主要目的是（）A.检测导体直流电阻B.评估主绝缘内部缺陷C.验证外护套完整性D.测量金属护套接地电阻9.某YJV22-8.7/15kV电缆直埋敷设，运行5年后发生故障，开挖后发现电缆外护套存在环形划伤，最可能的故障诱因是（）A.电缆过载运行B.白蚁啃食C.机械施工损伤D.绝缘材料老化10.电缆故障定位时，若使用冲击高压闪络法（冲闪法），当球间隙放电电压低于故障点击穿电压时，可能出现的现象是（）A.反射波幅值增大B.无明显反射波形C.反射波极性反转D.测试波形出现多次反射11.交联聚乙烯电缆水树老化的典型特征是（）A.绝缘层出现树枝状碳化通道B.绝缘层内部产生微小水填充通道C.导体表面出现氧化腐蚀D.金属护套出现电化学腐蚀12.某35kV电缆线路进行直流耐压试验时，试验电压升至120kV（标准值为150kV）时泄漏电流突然从10μA跃升至500μA，最可能的故障是（）A.绝缘表面脏污B.终端头瓷套裂纹C.主绝缘存在贯穿性缺陷D.试验设备接地不良13.电缆线路外护套绝缘电阻测试时，若采用500V兆欧表测得绝缘电阻为0.3MΩ/km（标准值≥1MΩ/km），说明（）A.外护套存在多点破损B.金属护套与大地完全绝缘C.外护套正常D.主绝缘存在缺陷14.采用行波法定位长距离电缆故障时，若已知电缆波速为160m/μs，测得故障点反射波时间差为12μs，则故障距离为（）A.960mB.1920mC.480mD.1440m15.电缆中间接头制作过程中，若半导体层剥离不彻底，可能导致（）A.接头电阻增大B.局部电场畸变C.外护套密封不良D.金属屏蔽层断裂16.某110kV电缆线路发生单相接地故障，故障相电压降低至0，非故障相电压升高至线电压，说明故障为（）A.高阻接地B.金属性接地C.弧光接地D.间歇性接地17.电缆故障类型中，“闪络性故障”的特点是（）A.故障点电阻稳定且较低B.施加高电压时瞬间击穿，电压降低后绝缘恢复C.故障点电阻极高，近似开路D.三相同时发生短路18.电缆金属护套感应电压过高的主要危害是（）A.导致导体发热B.击穿护套绝缘，引发多点接地C.降低电缆载流量D.影响继电保护动作19.采用跨步电压法定位电缆外护套故障时，若检测到地面电位梯度最大值处，对应（）A.外护套破损点B.中间接头位置C.电缆拐弯处D.电缆穿管位置20.某10kV电缆线路故障后，经测试故障相直流电阻为15Ω，非故障相为0.1Ω（线路长度3km），该故障类型为（）A.低阻接地故障B.高阻接地故障C.开路故障D.相间短路故障二、判断题（每题1分，共10题，合计10分）1.交联聚乙烯电缆的水树老化主要发生在导体屏蔽层与绝缘层界面。（）2.电缆故障定位时，冲击高压闪络法适用于高阻故障和闪络性故障。（）3.电缆金属护套单点接地时，护套环流为0，因此无需监测。（）4.采用电桥法测试电缆故障时，若故障点电阻远大于电桥量程，需先进行烧穿处理。（）5.电缆外护套破损会直接导致主绝缘击穿。（）6.局部放电检测时，若发现放电量大于100pC，说明电缆存在严重缺陷。（）7.电缆线路的零序电流保护主要用于检测单相接地故障。（）8.电缆中间接头的导体连接电阻应不大于同长度导体电阻的1.2倍。（）9.分布式光纤测温系统可实时监测电缆全线温度分布，有助于早期发现局部过热故障。（）10.电缆故障测试时，若使用低压脉冲法未检测到反射波，说明电缆存在高阻故障。（）三、简答题（每题6分，共5题，合计30分）1.简述电力电缆常见故障类型及其特征。2.说明时域反射法（TDR）定位电缆故障的基本原理，并列举其适用场景。3.分析电缆金属护套多点接地的危害及检测方法。4.电缆中间接头制作过程中，哪些关键步骤会影响接头绝缘性能？5.某10kV电缆线路发生单相接地故障，试列出故障定位的主要步骤。四、案例分析题（每题10分，共2题，合计20分）案例1：某35kV电缆线路（长度4.2km，YJV62-26/35kV）运行中零序保护动作跳闸。故障后测试数据如下：-故障相（A相）绝缘电阻：0.5MΩ（2500V兆欧表）-非故障相（B、C相）绝缘电阻：＞1000MΩ-低压脉冲法测试：入射波与反射波时间差为8.4μs（电缆波速取160m/μs）-冲击高压闪络法测试：故障点放电声音明显，且地面电位梯度最大值出现在线路2.1km处。问题：（1）判断故障类型及故障点位置。（2）分析可能的故障原因。（3）提出故障处理的主要步骤。案例2：某110kV电缆线路（采用交叉互联接地方式，三段式互联，每段长度1.5km）在线监测发现A相护套环流异常增大（正常为50mA，当前为280mA），其他两相环流正常。经检查，交叉互联箱内各段护层绝缘良好，跨接线无松动。问题：（1）分析护套环流增大的可能原因。（2）提出进一步验证的检测方法。（3）说明若不及时处理可能导致的后果。答案一、单项选择题1.D2.B3.C4.B5.A6.B7.B8.B9.C10.B11.B12.C13.A14.A15.B16.B17.B18.B19.A20.A二、判断题1.×（水树主要发生在绝缘层内部，尤其是绝缘屏蔽层与绝缘层界面）2.√3.×（单点接地时护套存在感应电压，需监测电压是否超过安全值）4.√5.×（外护套破损会导致金属护套接地，但主绝缘可能暂时正常）6.×（需结合放电模式、位置等综合判断，100pC非绝对阈值）7.√8.√9.√10.√三、简答题1.常见故障类型及特征：（1）低阻接地故障：故障点电阻＜100Ω，绝缘电阻显著降低，可用低压脉冲法或电桥法定位。（2）高阻接地故障：故障点电阻＞100Ω，绝缘电阻较低但未完全击穿，需用高压闪络法检测。（3）开路故障：导体断裂或连接松脱，绝缘电阻极高（接近无穷大），反射波与入射波极性相同。（4）相间/相对地短路故障：两相或三相同时击穿，故障点电阻极低，伴随短路电流激增。（5）闪络性故障：电压升高时击穿放电，电压降低后绝缘暂时恢复，多发生在电缆终端或接头处。（6）外护套破损故障：金属护套与大地形成多点接地，护套环流异常增大，外护套绝缘电阻降低。2.时域反射法（TDR）原理及适用场景：原理：向电缆发送低压脉冲信号，信号在传输过程中遇阻抗变化点（如故障点、接头）会产生反射。通过检测入射波与反射波的时间差Δt及电缆波速v，计算故障距离L=v×Δt/2。适用场景：①低阻接地故障（电阻＜100Ω）；②开路故障；③电缆长度验证；④中间接头位置确认；⑤外护套连续性检测（需配合高压信号）。3.金属护套多点接地的危害及检测方法：危害：①护套环流增大，导致额外损耗和发热，降低电缆载流量；②长期发热加速护套绝缘老化，可能引发主绝缘击穿；③环流过大时可能烧断护套或接地引线，引发高电位反击。检测方法：①在线监测护套环流（正常应＜10%导体电流）；②测量护套接地电阻（单点接地时电阻应＞1MΩ）；③外护套绝缘电阻测试（500V兆欧表，标准≥1MΩ/km）；④跨步电压法定位外护套破损点（注入低压信号，检测地面电位梯度）。4.影响中间接头绝缘性能的关键步骤：①半导体层处理：剥离不彻底会导致电场畸变，产生局部放电；②绝缘层清洁：表面残留杂质会降低沿面闪络电压；③应力锥安装：位置偏差或尺寸不符会导致终端电场集中；④密封处理：防水胶涂抹不均或热缩套未完全收缩会导致潮气侵入；⑤导体连接：压接不牢会导致接触电阻增大，引发过热烧蚀绝缘；⑥屏蔽层恢复：金属屏蔽层断口处理不当会导致电场分布不均。5.10kV电缆单相接地故障定位步骤：①初步判断故障类型：测量绝缘电阻，若故障相＜100Ω为低阻故障，＞100Ω为高阻故障；②粗测故障距离：低阻故障用低压脉冲法（L=v×Δt/2），高阻故障用冲击闪络法（记录放电时间差）；③精确定位：使用声磁同步法（听故障点放电声音）或跨步电压法（检测地面电位梯度）确定具体位置；④开挖验证：确认故障点类型（如接头击穿、外破等），分析故障原因；⑤修复处理：更换受损段电缆或接头，重新测试绝缘及电气性能，合格后恢复供电。四、案例分析题案例1答案（1）故障类型：A相低阻接地故障（绝缘电阻0.5MΩ＜100Ω）；故障位置：低压脉冲法计算距离=160m/μs×8.4μs/2=672m，但冲击闪络法定位2.1km处，需以高压定位为准（可能低压脉冲法受高阻影响），最终故障点位于2.1km处。（2）可能原因：①该位置电缆外护套破损，金属护套接地引发主绝缘老化；②中间接头制作质量差（如半导体层残留），长期运行后击穿；③外力施工损伤（如机械挖掘导致绝缘层受损）。（3）处理步骤：①开挖2.1km处电缆，检查是否为中间接头故障或本体破损；②若为接头故障，重新制作中间接头（清理半导体层、恢复屏蔽、密封防水）；③若为本体破损，截取受损段（至少0.5m），更换同型号电缆并做中间接头；④修复后测试绝缘电阻、直流耐压（2.5U0=37.5kV，15min无击穿）、局部放电（≤100pC）；⑤验收合格后恢复送电，加强该段线路运行监测。案例2答案（1）可能原因：①A相某段护层绝缘击穿（虽交叉互联箱内绝缘良好，但可能在电缆本体外护套破损）；②A相交叉互联段内金属护套与大地形成额外接地点（如排管积水导致护套腐蚀穿孔）；③