电力系统设备维护技术试题汇编

电力系统设备维护技术试题汇编一、变压器维护技术试题：绝缘、油务与绕组的“三维守护”变压器是电力系统的“能量枢纽”，其维护技术围绕绝缘性能、油务管理、绕组状态三大核心维度展开。试题设计既考查《电力变压器检修导则》（DL/T573）等标准的理论认知，也注重现场运维的实操逻辑。（一）选择题：基础概念与标准规范试题示例：变压器油中溶解气体分析（DGA）中，若总烃含量持续上升且乙炔（C₂H₂）占比显著增加，最可能的故障类型是（）。A.铁芯多点接地B.绕组匝间短路C.套管局部放电D.分接开关接触不良解析：DGA是变压器故障诊断的核心手段，不同故障对应特征气体组合：匝间短路伴随电弧放电，会产生大量乙炔（C₂H₂）与总烃（CH₄、C₂H₄、C₂H₂等）；铁芯接地故障多表现为氢（H₂）含量异常；套管放电以氢、甲烷为主；分接开关故障常伴随乙炔但总烃增长缓于匝间短路。答案为B。（二）简答题：运维流程与故障处置试题示例：简述变压器绕组绝缘电阻测试的操作要点与合格判定依据。解析：操作要点需覆盖“测试前准备（停电、放电、清洁套管）—仪器选择（2500V或5000V兆欧表，依据电压等级）—测试过程（分阶段读取15s、60s、120s绝缘电阻，记录温度、湿度）—测试后放电”全流程；合格判定需结合《电力变压器运行规程》（DL/T572），即绝缘电阻换算至同一温度（通常20℃）后，与历史数据比无显著下降（一般不低于初始值的70%），且吸收比（R₆₀/R₁₅）≥1.3（110kV及以上）或≥1.2（35kV及以下）。（三）案例分析：油色谱异常的故障溯源试题示例：某220kV变压器DGA报告显示：H₂=120μL/L，CH₄=80μL/L，C₂H₄=150μL/L，C₂H₂=5μL/L，CO=800μL/L，CO₂=2500μL/L。结合气体特征分析故障类型，并提出运维处置建议。解析：气体特征呈现“氢、烃类（甲烷、乙烯为主）、碳氧化物（CO、CO₂）均偏高”，且乙炔含量低。故障类型判断：固体绝缘过热（CO、CO₂源于纸绝缘老化，烃类源于油过热分解），结合乙烯含量高于甲烷，推测为绕组或铁芯局部过热（如铁芯多点接地导致环流过热，或绕组导线接头接触不良）。处置建议：①缩短油色谱检测周期至1周，监测趋势；②停电后检测绕组直流电阻、铁芯绝缘电阻，排查接头与接地故障；③若温度允许，可进行热油循环或绝缘油再生处理。二、断路器维护技术试题：机械特性、灭弧与操动机构的“协同运维”断路器是电网“安全开关”，其维护聚焦机械特性（分合闸时间、弹跳、行程）、灭弧室状态、操动机构可靠性。试题设计结合《高压断路器状态评价导则》（DL/T393），强调“状态监测—故障预判—检修策略”的闭环逻辑。（一）判断题：操作规范与故障认知试题示例：断路器分合闸线圈烧毁的主要原因是“分合闸命令持续触发，导致线圈长期带电”。（）解析：正确。断路器操动机构的分合闸线圈为短时工作制（通电时间≤0.1s），若控制回路故障（如辅助开关切换不良、继电器粘连）导致线圈持续通电，会因过电流烧毁。需通过“防跳继电器”（TBJ）等装置避免分合闸命令重复触发。（二）简答题：机械特性测试的关键参数与意义试题示例：为何要严格控制断路器的分合闸同期性？列举2种检测同期性的方法。解析：同期性指多断口断路器各断口分合闸时间差，若差值过大（如≥3ms），会导致某断口先承受全部电压，引发电弧重燃、灭弧困难，甚至损坏触头。检测方法：①接触电阻法（分合闸时，通过监测各断口回路电阻的通断时差）；②光电传感器法（在动触头加装光电标记，通过高速摄像或传感器记录各断口动作时间）；③线圈电流法（分析分合闸线圈电流波形的时差，间接反映机械动作时差）。（三）案例分析：SF₆断路器气体泄漏的应急处置试题示例：某110kVSF₆断路器报警“气体压力低”，现场检测发现密度继电器动作，补气后压力仍快速下降。结合运维规范，分析故障原因与处置步骤。解析：故障原因：①灭弧室焊缝泄漏（长期运行导致金属疲劳）；②密封件老化（O型圈、波纹管失效）；③充气阀或管路接头松动。处置步骤：①立即停运断路器（若在运行中，申请调度转移负荷后停电）；②用检漏仪（如SF₆定性检漏仪）定位泄漏点，重点检查焊缝、密封面、接头；③若为密封件问题，停电后更换密封件并重新抽真空、充气（充气后静置24h，检测微水、纯度）；④若为焊缝泄漏，需返厂或联系厂家现场补焊，修复后按DL/T596要求进行耐压试验与气体处理。三、输电线路维护技术试题：巡检、防雷与缺陷治理的“全周期管理”输电线路是电力输送的“血管网络”，维护技术围绕巡检效率（人工/无人机/在线监测）、防雷接地、缺陷分级处置展开。试题设计结合《架空输电线路运行规程》（DL/T741），突出“预防为主、精准运维”的理念。（一）选择题：巡检技术与缺陷识别试题示例：采用无人机巡检输电线路时，若需检测绝缘子内部裂纹，应选用的传感器类型是（）。A.可见光相机B.红外热像仪C.紫外成像仪D.超声波传感器解析：绝缘子内部裂纹（如瓷绝缘子零值、复合绝缘子芯棒断裂）无明显温度或电晕特征，需通过可见光高分辨率成像结合图像识别算法（如边缘检测、缺陷模板匹配）识别；红外热像仪用于检测接头过热、绝缘子污秽放电；紫外成像仪用于定位电晕放电；超声波传感器多用于局部放电检测。答案为A。（二）简答题：输电线路防雷措施的“三级防护”逻辑试题示例：简述输电线路防雷“防直击、防侵入、防反击”的具体措施。解析：①防直击：采用避雷针、避雷线（架空地线）拦截雷电，通过合理选择保护角（一般≤20°）确保导线处于保护范围内；②防侵入：在变电站进线处加装避雷器（如氧化锌避雷器），限制雷电波侵入幅值；③防反击：降低杆塔接地电阻（≤15Ω，山区≤30Ω），优化接地网结构，避免雷击杆塔时，杆塔电位过高引发绝缘子闪络（反击）。（三）案例分析：导线舞动的成因与治理试题示例：某500kV线路在大风天气后发生导线舞动，导致相间闪络跳闸。结合气象与线路参数，分析舞动成因，并提出3种治理措施。解析：成因：①气象条件（风速10-25m/s，覆冰/覆雪导线形成“非圆截面”，引发空气动力不稳定）；②线路参数（档距大、弧垂大，导线固有频率与风激励频率接近，发生共振）。治理措施：①安装防舞器（如相间间隔棒、失谐摆、防舞锤），改变导线气动特性或固有频率；②调整弧垂（减小档距内弧垂，提高导线刚度）；③优化线路路径（避开风口、垭口等易舞区段）；④覆冰期加强监测，必要时人工除冰。四、继电保护装置维护技术试题：定值、逻辑与故障诊断的“智能守护”继电保护是电网的“神经中枢”，维护技术聚焦定值校验、逻辑验证、故障录波分析。试题设计结合《继电保护及安全自动装置检验规程》（DL/T995），强调“可靠性、选择性、速动性、灵敏性”的四性验证。（一）判断题：定值管理与校验规范试题示例：继电保护定值单修改后，只需在装置上输入新定值，无需进行整组传动试验。（）解析：错误。定值修改后必须进行整组传动试验（模拟故障电流、电压，验证保护动作逻辑、出口回路及断路器配合），确保定值正确且装置无拒动、误动风险。（二）简答题：差动保护“差流越限”的排查步骤试题示例：变压器差动保护装置报警“差流越限”，请列出从“二次回路”到“一次设备”的排查流程。解析：排查流程：①二次回路：检查CT接线（是否开路、极性错误）、端子排松动、差流回路接地；②装置参数：核对CT变比、接线方式（星/三角）、平衡系数设置；③一次设备：检测变压器绕组直流电阻（排查匝间短路）、套管CT变比一致性；④运行工况：分析是否存在穿越性故障（如外部短路导致CT饱和，差流暂态越限），若为暂态越限，需优化CT选型或保护算法。（三）案例分析：线路保护误动的故障溯源试题示例：某220kV线路发生区内故障，主保护（光纤差动）拒动，后备保护（距离Ⅱ段）动作跳闸。调取故障录波发现：故障电流波形存在严重畸变，且CT二次回路有开路痕迹。结合保护原理，分析拒动/误动原因，并提出整改措施。解析：原因：①主保护拒动：光纤差动保护依赖CT二次电流采样，CT开路导致差流计算错误，保护逻辑判定为“区外故障”；②后备保护误动：距离Ⅱ段保护基于电压、电流计算阻抗，CT开路后电流采样异常，导致阻抗计算错误（如显示为“区内故障”阻抗），触发误动。整改措施：①更换抗饱和CT（如TPY型），优化CT二次回路接线（加装端子排防开路措施）；②升级保护装置算法（如采用波形识别、故障分量差动），提高CT饱和时的保护可靠性；③完善CT二次回路监测（加装电流断线告警），实现故障前预警。五、命题思路与备考建议：从“应试”到“实战”的能力跃迁（一）命题逻辑：三维能力模型试题汇编的命题围绕“理论认知—实操技能—故障分析”三维能力展开：理论题：覆盖《电力设备预防性试验规程》（DL/T596）、《国家电网公司十八项反措》等标准规范，考查概念准确性；实操题：模拟现场运维场景（如“如何使用双臂电桥测量变压器绕组直流电阻”），考查流程规范性；案例题：结合真实故障案例（如“变电站全站失压的保护动作时序分析”），考查系统思维与问题解决能力。（二）备考策略：“三阶训练法”1.基础层：知识点体系化梳理核心设备的维护标准（如变压器油务、断路器机械特性、线路防雷），建立“故障类型—特征参数—处置措施”的关联表（如变压器故障与DGA气体对应表）。2.进阶层：实操场景还原结合《电力安全工作规程》（DL/T5370），模拟“停电验电—安全措施—试验操作—恢复送电”全流程，重点训练“仪器使用（兆欧表、示波器、检漏仪）”“数据判读（绝缘电阻、油色谱、录波图）”“风险管控（触电、SF₆中毒、高空坠落）”。3.高层：故障链分析以“单一故障触发连锁反应”为线索（如“CT开路→差动拒动→后备误动→全站失压”），训练从“现象（报警、录波）”到“本质（回路/装置/一次设备故障）”的逆向推理能力，结合“5Why分析法”深挖根因。六、实践应用拓展：从试题到现场的“能力转化”试题汇编的终极价值在于“以考促训、以训促战”。建议将试题与以下场景结合：班组培训：开展“试题案例复盘会”，由资深运维人员分享类似故障的处置经验（如“某变电站变压器乙炔超标后的解体大修过程”）；技术攻关：针对试题中的共性问题（如“断路器机械特性分散性大”），成立QC小组，通过“