2025年变电站电气运行考试题及答案

2025年变电站电气运行考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.某220kV变电站1号主变（容量180MVA，变比220±8×1.25%/110/35kV）与2号主变（容量180MVA，变比220±8×1.25%/110/35kV）并列运行时，需满足的关键条件是（）。A.接线组别相同、短路阻抗差≤10%、变比差≤0.5%B.接线组别相同、短路阻抗差≤5%、变比差≤1%C.接线组别相差1组、短路阻抗差≤10%、变比差≤0.5%D.接线组别相差1组、短路阻抗差≤5%、变比差≤1%2.运行中发现110kV线路断路器SF₆气体压力降至闭锁值（0.35MPa），正确的处理措施是（）。A.立即断开该断路器控制电源，汇报调度后用隔离开关拉开故障电流B.退出该断路器保护出口压板，汇报调度后用旁路断路器代路C.直接断开断路器，检查压力传感器是否误报D.加强监视，等待检修人员补气后恢复运行3.某10kV母线发生单相接地故障，绝缘监察装置显示A相电压0kV，B、C相电压10.5kV，故障点可能位于（）。A.10kVA相电缆终端头击穿B.10kV母线PT二次侧A相熔断器熔断C.10kVB相电容器内部元件击穿D.10kV站用变低压侧C相接地4.智能变电站中，合并单元（MU）的主要功能是（）。A.实现一次设备状态监测数据的采集与上传B.将电流、电压模拟量转换为数字量并同步输出C.完成保护装置与智能终端之间的GOOSE通信D.存储变电站历史运行数据并支持远程调阅5.倒闸操作中，110kV母线由运行转冷备用时，正确的操作顺序是（）。A.断开母联断路器→取下母联断路器控制保险→拉开母联断路器两侧隔离开关B.拉开母联断路器两侧隔离开关→断开母联断路器→取下母联断路器控制保险C.取下母联断路器控制保险→断开母联断路器→拉开母联断路器两侧隔离开关D.断开母联断路器→拉开母联断路器两侧隔离开关→取下母联断路器控制保险6.变压器过激磁保护动作的主要原因是（）。A.低压侧短路导致绕组过热B.系统频率降低或电压升高导致铁芯饱和C.冷却器全停超过允许时间D.油位异常下降引起瓦斯继电器动作7.某35kV电容器组额定容量为10000kvar，额定电压35kV，当系统电压升至37kV时，电容器实际输出容量为（）。A.10571kvarB.10857kvarC.11156kvarD.11551kvar8.变电站防误闭锁装置“五防”功能中，“防止带负荷拉合隔离开关”的实现原理是（）。A.通过机械锁具限制隔离开关操作机构B.检测断路器分合状态后闭锁隔离开关操作C.核对设备编号与操作票一致后解锁D.监测母线电压判断是否带负荷9.直流系统发生正极接地时，对二次回路的影响是（）。A.可能造成断路器误跳闸B.可能造成断路器拒跳闸C.不影响保护装置正常工作D.导致绝缘监察装置误报警10.变电站全停后，恢复送电的关键操作顺序是（）。A.优先恢复站用电源→恢复主变冷却器→逐级恢复各电压等级母线B.直接恢复220kV母线→恢复主变→恢复110kV、10kV母线C.先恢复10kV站用变→再恢复110kV母线→最后恢复220kV母线D.同步恢复各电压等级母线，缩短停电时间二、判断题（每题1分，共10分）1.运行中的电流互感器二次侧开路会导致二次侧产生高电压，可能损坏设备或危及人身安全。（）2.变压器中性点接地刀闸的操作应在主变停电后进行，送电前无需检查。（）3.智能变电站中，GOOSE报文中断会导致相关保护装置闭锁，但不影响采样数据接收。（）4.倒闸操作中，操作票填写应使用设备双重名称（名称和编号），可以简化为“1号主变”代替“1号主变压器”。（）5.10kV开关柜发生弧光短路时，应立即断开该开关柜所在母线所有出线断路器。（）6.变压器轻瓦斯保护动作后，应立即取气样分析，若气体可燃则需停运主变。（）7.直流系统接地查找时，可采用拉路法依次断开各直流负荷，每段断开时间不超过3秒。（）8.高频保护投运前需进行通道测试，确认收信、发信电平符合要求。（）9.变电站消防系统定期试验时，可直接触发烟感、温感探测器启动灭火装置。（）10.新投运的断路器需进行3次分合闸操作试验，确认机构动作正常后才能投入运行。（）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述变电站“五防闭锁”的具体内容及实现方式。2.主变压器过负荷运行时，运行人员应采取哪些监控与处理措施？3.智能变电站与常规变电站在二次回路验收时的主要区别有哪些？4.简述110kV线路断路器“偷跳”（无故障情况下跳闸）的检查处理流程。5.直流系统蓄电池组核对性充放电试验的目的及操作要点是什么？四、计算题（每题10分，共20分）1.某110kV变电站10kV母线最大运行方式下三相短路电流为25kA，最小运行方式下两相短路电流为21.65kA。现有一台额定开断电流为31.5kA的10kV真空断路器，校验其在最大运行方式下的开断能力是否满足要求（考虑1.1倍的安全裕度）。2.某220kV主变冷却器配置为4组风冷（3用1备），每组冷却器额定功率15kW。主变额定负载下，冷却器全停允许运行时间为20分钟（环境温度30℃）。若当前负载率为80%，环境温度25℃，计算冷却器全停后允许的最长运行时间（参考公式：允许时间t=t₀×(S₀/S)²×(θ₀+40)/(θ+40)，其中t₀=20min，S₀=100%，S=80%，θ₀=30℃，θ=25℃）。五、案例分析题（20分）某220kV变电站运行方式为：1号主变（220kVⅠ母/110kVⅠ母/10kVⅠ母）、2号主变（220kVⅡ母/110kVⅡ母/10kVⅡ母）并列运行，母联2200、1100、1000断路器均在合闸位置，10kVⅠ、Ⅱ母分列运行（1000断路器断开）。某日09:30，监控系统发出“1号主变差动保护动作”“110kVⅠ母差动保护动作”“10kVⅠ母所有出线断路器跳闸”报警，1号主变三侧断路器（221、111、101）及110kVⅠ母所有出线断路器（112、113）均跳闸，10kVⅠ母电压显示为0kV。请回答以下问题：（1）分析可能的故障范围及依据；（2）列出现场检查的重点项目；（3）简述故障隔离及恢复送电的操作步骤（假设1号主变、110kVⅠ母、10kVⅠ母均无明显故障点，试验数据正常）。答案一、单项选择题1.A2.B3.A4.B5.A6.B7.C（计算：容量与电压平方成正比，(37/35)²×10000≈11156kvar）8.B9.A10.A二、判断题1.√2.×（中性点接地刀闸操作需在主变充电前或停电后，送电前必须确认接地状态）3.√4.×（操作票必须使用设备全称，不得简化）5.×（应优先断开故障开关柜电源，防止弧光扩大）6.√7.√8.√9.×（消防试验应使用模拟信号，禁止直接触发探测器）10.√三、简答题1.五防内容：①防止误分/合断路器；②防止带负荷拉/合隔离开关；③防止带电挂（合）接地线（接地刀闸）；④防止带接地线（接地刀闸）合断路器（隔离开关）；⑤防止误入带电间隔。实现方式：机械闭锁（通过锁具、连杆限制操作顺序）、电气闭锁（通过二次回路接点闭锁操作电源）、微机防误闭锁（通过软件逻辑验证后开放操作权限）、电磁闭锁（通过电磁锁具控制操作机构）。2.处理措施：①核对表计确认过负荷倍数及持续时间；②检查主变油温、油位、冷却器运行情况，必要时启动备用冷却器；③监视各侧电流及绕组温度，记录过负荷开始及结束时间；④汇报调度，申请转移负荷或限制出线功率；⑤若过负荷超过允许值（一般为1.3倍额定电流持续2小时），应做好紧急停运准备；⑥检查主变声音、接头有无过热，红外测温确认无异常发热点。3.主要区别：①常规站验收侧重二次电缆绝缘、接线正确性；智能站增加SV/GOOSE链路测试（光功率、报文丢包率）、虚端子核对；②常规站保护传动采用通流、加压方式；智能站需通过合并单元、智能终端模拟采样值和开入量；③智能站需验证网络风暴抑制、GOOSE断链闭锁逻辑；④常规站二次回路绝缘测试为交/直流耐压；智能站光口、交换机需进行误码率测试；⑤智能站需验收同步对时装置（GPS/北斗）精度（≤1μs）。4.处理流程：①检查保护装置是否有动作报文（如无则确认为“偷跳”）；②检查断路器机构（液压/气压是否正常、弹簧储能状态）、操作箱是否有异常信号（如压力低闭锁）；③检查控制回路（控制保险是否熔断、分闸线圈是否励磁）；④检查线路侧有无故障象征（如避雷器动作、导线断股）；⑤汇报调度，申请用旁路断路器代路或试送一次（若线路无电）；⑥记录事件经过，通知检修人员检查断路器分闸回路及机构。5.试验目的：①检测蓄电池实际容量是否满足要求（应≥80%额定容量）；②发现内阻过大、极板硫化等缺陷电池；③活化蓄电池极板，延长使用寿命。操作要点：①放电前断开浮充电源，用恒流放电装置以10小时率电流（I₁₀）放电至单体电压1.85V；②每1小时记录单体电压、总电压、放电电流；③放电结束后立即以I₁₀电流充电至单体电压2.35V（均充），再转为浮充；④全程监测电池温度（≤35℃），防止过放/过充；⑤放电容量=放电电流×放电时间，若低于80%需更换电池。四、计算题1.最大运行方式下三相短路电流25kA，考虑1.1倍安全裕度后需开断电流≥25×1.1=27.5kA。断路器额定开断电流31.5kA＞27.5kA，满足要求。2.代入公式：t=20×(100/80)²×(30+40)/(25+40)=20×(1.5625)×(70/65)=20×1.5625×1.077≈33.67分钟，取整为34分钟。五、案例分析题（1）故障范围判断：①1号主变差动保护动作，说明故障在主变三侧电流互感器之间（主变本体、110kVⅠ母侧TA至主变110kV套管、10kVⅠ母侧TA至主变10kV套管）；②110kVⅠ母差动保护动作，说明故障在110kVⅠ母差动保护范围内（110kVⅠ母所有连接元件TA之间）；③10kVⅠ母所有出线跳闸，可能因10kVⅠ母失压或10kVⅠ母故障。综合判断，故障点可能在110kVⅠ母与1号主变110kV侧之间（如110kVⅠ母母线、1号主变110kV套管、111断路器与主变之间引线）。（2）检查重点：①1号主变本体（油位、油温、瓦斯继电器、套管有无闪络）；②110kVⅠ母设备（母线绝缘子、TA、隔离开关、避雷器）；③111断路器（瓷套有无破损、触头有无熔焊）；④主变差动保护、110kVⅠ母差动保护装置采样值（电流、差流）是否正常；⑤二次回路（差动保护回路有无开路、短路，GOOSE链路是否中断）；⑥10kVⅠ母PT二次电压是否正常（排除二次失压导致出线跳闸）。（3）恢复步骤：①将1号主变、110kVⅠ母、10kVⅠ