2025年电力设备防雷测试仪器使用试题及答案

2025年电力设备防雷测试仪器使用试题及答案1.单项选择题（每题1分，共20分）1.1对氧化锌避雷器进行0.75U1mA下泄漏电流测试时，测试仪高压输出端应接在避雷器的A.接地端B.线路端C.计数器两端D.均压环端答案：B1.2使用数字式接地电阻测试仪测量杆塔接地电阻时，若电流极与接地网夹角小于30°，则测得值将A.偏大B.偏小C.不变D.呈周期性跳变答案：A1.3进行雷击计数器动作试验时，若仪器输出8/20μs脉冲电流峰值小于50A，则可能导致A.计数器损坏B.计数器不动作C.避雷器击穿D.测试仪保险熔断答案：B1.4某测试仪标称输出短路电流为5mA，依据GB110322020，该指标主要影响氧化锌避雷器哪项试验的精度A.持续运行电压下阻性电流B.工频参考电压C.2ms方波通流D.雷电冲击残压答案：A1.5使用钳形法测量变电站接地网接地电阻时，若钳口闭合不严，则显示值A.偏大B.偏小C.无规律D.为零答案：A1.6对220kV线路避雷器进行带电测试时，测试仪同步采样信号应取自A.末屏电流互感器二次侧B.避雷器放电计数器两端C.线路电压互感器二次侧D.保护装置开入量答案：C1.7进行土壤电阻率四极法测试时，若极间距a=2m，测得平均电阻R=8Ω，则土壤电阻率ρ为A.16Ω·mB.32Ω·mC.64Ω·mD.100Ω·m答案：C1.8某测试仪泄漏电流分辨率为0.1μA，当阻性电流基波峰值为80μA时，仪器量化误差为A.0.125%B.0.25%C.0.5%D.1%答案：A1.9对10kV开关柜避雷器进行离线测试时，仪器直流高压输出纹波系数应不大于A.1%B.3%C.5%D.10%答案：B1.10使用冲击电流发生器进行残压试验时，若波前时间T1=7.8μs，则符合IEC600994要求的允许偏差为A.±0.5μsB.±1μsC.±1.5μsD.±2μs答案：B1.11某测试仪内置温度传感器精度为±0.5℃，当环境温度变化5℃时，氧化锌避雷器阻性电流变化率约为A.2%B.5%C.8%D.10%答案：B1.12对避雷器进行0.5U1mA下阻性电流测试时，若仪器相位补偿角设置偏差2°，则阻性电流误差约为A.1%B.3%C.5%D.7%答案：C1.13使用三倍频发生器进行避雷器带电测试时，若输出频率为150Hz，则仪器滤波器中心频率应设为A.50HzB.100HzC.150HzD.250Hz答案：C1.14进行接地电阻季节修正时，若测量时土壤干燥，则季节系数K应A.取0.8B.取1.0C.取1.4D.取1.8答案：C1.15某测试仪绝缘电阻量程上限为100GΩ，当测试500kV避雷器底座绝缘时，若读数>100GΩ，应A.继续升压B.更换仪器C.记录为>100GΩD.反向加压答案：C1.16使用钳形法测量前，若钳口残留铁磁物质，则校准零点后测量值A.偏大B.偏小C.不变D.随机跳变答案：A1.17对避雷器进行工频参考电压试验时，若测试仪电压采样回路电阻漂移+2%，则Uref将A.偏高约2%B.偏低约2%C.无影响D.非线性变化答案：A1.18进行雷击计数器校验时，若仪器输出电流极性接反，则计数器A.动作一次B.不动作C.连续动作D.内部电容击穿答案：B1.19对GIS罐式避雷器进行高频局部放电测试时，仪器检测阻抗应匹配A.50ΩB.75ΩC.100ΩD.300Ω答案：A1.20使用地网电位梯度法查找接地网断点时，若电压表内阻<1kΩ，则测得梯度值将A.明显偏小B.明显偏大C.不变D.呈振荡答案：A2.多项选择题（每题2分，共20分；多选少选均不得分）2.1下列哪些参数属于氧化锌避雷器带电测试仪必须满足的计量性能A.阻性电流测量误差≤1%B.全电流测量误差≤2%C.相位角误差≤0.5°D.谐波电压测量带宽≥1kHz答案：ABC2.2使用冲击电流发生器进行残压试验时，需同步记录A.冲击电流峰值B.残压波形C.波前时间D.半峰值时间答案：ABCD2.3关于四极法测量土壤电阻率，下列说法正确的是A.极间距a应不小于电极入土深度h的20倍B.测量深度约等于1.5aC.电流极与电压极可互换D.地表应无砾石答案：ABD2.4下列哪些情况会导致钳形法测接地电阻结果异常A.被测接地极与避雷线形成多点接地B.钳口未清洁C.相邻线路零序电流过大D.测试频率偏离标称值答案：ABCD2.5对避雷器进行0.75U1mA下泄漏电流测试时，环境温度升高可能导致A.泄漏电流增大B.U1mA下降C.阻性电流占比升高D.容性电流占比升高答案：ABC2.6测试仪进行EMC试验时，需考核A.静电放电抗扰度B.射频电磁场抗扰度C.快速瞬变脉冲群抗扰度D.工频磁场抗扰度答案：ABCD2.7下列哪些属于接地电阻测试仪辅助接地极布设错误A.电流极与接地网距离<5DB.电压极位于零电位区外C.极间夹角呈90°D.电极打入深度<0.2m答案：ABD2.8使用数字示波器采集冲击残压波形时，采样率应满足A.≥10MS/sB.带宽≥100MHzC.垂直分辨率≥8bitD.记录长度≥10k点答案：ABCD2.9关于氧化锌避雷器持续运行电压下阻性电流测试，下列说法正确的是A.测试仪需具备谐波补偿功能B.应扣除容性电流分量C.宜在湿度<80%RH下进行D.测试电流<1mA时可不记录答案：ABC2.10下列哪些属于雷击计数器动作试验后必须检查的项目A.计数器示数变化B.内部阀片是否裂纹C.引线接头是否过热D.密封胶圈是否老化答案：ABC3.填空题（每空1分，共20分）3.1对避雷器进行U1mA测试时，升压速度应控制在________kV/s以内，防止阀片发热。答案：13.2使用钳形法测量，若显示值<1Ω，为提高精度，应________被测回路电流。答案：增大3.3四极法测量土壤电阻率公式ρ=________，其中a为极间距，R为平均电阻。答案：2πaR3.4冲击电流发生器调波电感增大，则波前时间T1将________。答案：增大3.5测试仪相位补偿角θc=________，其中Uref为参考电压，Ires为阻性电流。答案：arctan(Ires/(ωCUref))3.6依据GB50057，第一类防雷建筑物接地电阻要求不大于________Ω。答案：103.7氧化锌避雷器阻性电流温度系数约为________%/℃。答案：0.63.8使用三倍频法时，滤波器品质因数Q应≥________。答案：303.9地网电位梯度法查找断点，电压表内阻应≥________kΩ。答案：1003.10测试仪绝缘电阻测试电压选择500V时，短路电流应≥________mA。答案：13.11对220kV避雷器进行带电测试，参考电压互感器变比为2200/1，则二次侧100V对应一次侧________kV。答案：2203.12冲击残压试验时，若分流器阻值0.1Ω，示波器测得电压1V，则电流峰值为________kA。答案：103.13使用数字电桥测量阀片电容，测试频率1kHz，测得C=180pF，则容抗为________kΩ。答案：0.8843.14进行0.75U1mA测试时，若泄漏电流增大超过________μA，应判定阀片老化。答案：503.15测试仪存储温度范围为40℃~________℃。答案：853.16对GIS避雷器进行特高频局放测试，传感器频率范围300MHz~________MHz。答案：15003.17使用电流电压表法测接地电阻，若电压极位于0.618D处，则修正系数K=________。答案：13.18氧化锌避雷器持续运行电压下阻性电流一般小于________μA。答案：2003.19测试仪防护等级户外型应不低于IP________。答案：653.20进行雷击计数器试验，若输出10kA8/20μs脉冲，则比能量为________kJ/Ω。答案：404.判断题（每题1分，共10分；正确打“√”，错误打“×”）4.1测试仪高压输出端反接不会损坏氧化锌阀片。答案：×4.2四极法测量时，电极打入深度越大越好。答案：×4.3钳形法可在不停电条件下测量变电站接地网。答案：√4.4冲击残压试验时，残压值与电流峰值呈线性关系。答案：×4.5测试仪内置温度传感器仅用于显示，不参与补偿。答案：×4.6使用三倍频法时，系统谐波电压对结果无影响。答案：×4.7氧化锌避雷器U1mA值随温度升高而降低。答案：√4.8地网电位梯度法可定位接地网断点。答案：√4.9测试仪绝缘电阻测试电压越高，测量精度越高。答案：×4.10雷击计数器动作试验后必须复归计数器。答案：√5.简答题（每题6分，共30分）5.1简述氧化锌避雷器带电测试仪为何必须同步采集电压、电流信号，并说明同步误差对阻性电流分量的影响。答案：氧化锌避雷器总电流含容性、阻性分量，二者相位差约90°。阻性电流仅占全电流1%~10%，若电压电流同步误差1°，阻性电流误差可达10%以上。仪器需用硬件锁相或GPS秒脉冲同步，确保相位误差<0.3°，从而将阻性电流误差控制在1%以内。5.2列举使用钳形法测量输电线路杆塔接地电阻时，导致结果偏大的三种常见原因，并给出消除措施。答案：原因1：钳口接触不良，附加电阻增大；措施：清洁钳口，重复开合三次取稳定值。原因2：相邻杆塔避雷线形成多点接地，分流使测得值偏大；措施：临时解开避雷线连接，改为单点接地。原因3：测试频率与系统谐波重合，干扰电流叠加；措施：改用异频45Hz或55Hz，并启用数字滤波。5.3说明冲击电流发生器调波原理，给出调波电阻、电感与波前时间T1、半峰值时间T2的定性关系。答案：冲击电流回路可简化为RLC串联。波前时间T1≈2.3L/R，半峰值时间T2≈0.7√(LC)。增大调波电感L，T1、T2均增大；增大调波电阻R，T1减小、T2略减小；增大主电容C，T2显著增大，T1基本不变。通过更换插拔式电感、电阻及并联电容，可在8/20μs、4/10μs、30/80μs等波形间切换。5.4概述四极法测量土壤电阻率时，如何判别测量结果是否受地下金属管道影响，并给出修正思路。答案：若改变极间距a，测得ρ随a增大而突变下降，或ρa曲线出现明显低谷，则可能存在金属管道。修正思路：1.旋转电极阵列90°重测，若ρ差异>20%，可确认干扰；2.避开管道区域，或采用温纳施伦贝格尔混合阵列；3.用数值反演软件剔除异常数据，给出等效分层电阻率。5.5解释氧化锌避雷器0.75U1mA下泄漏电流测试的“温度换算”方法，给出换算公式并说明系数来源。答案：因泄漏电流随温度升高呈指数增长，需将实测值It换算至20℃。公式：I20=It/[1+0.06(T20)]，其中0.06为经验温度系数，来源于IEC600994附录C，表示每升高1℃，泄漏电流增加6%。若T<20℃，则分母>1，电流折算后减小；反之增大。换算后结果与历史数据比较，判断阀片老化程度。6.计算题（每题10分，共30分）6.1某220kV线路避雷器U1mA=180kV，0.75U1mA=135kV，20℃下泄漏电流I20=25μA。现场测试时环境温度35℃，测得泄漏电流It=42μA。问：(1)换算至20℃的电流值是否合格；(2)若不合格，应建议何种处理措施。答案：(1)I20=42/[1+0.06(3520)]=42/1.9=22.1μA<50μA，合格。(2)无需处理，继续运行。6.2用四极法测量土壤电阻率，极间距a=3m，测得平均电阻R=6Ω。(1)计算土壤电阻率ρ；(2)若该地网面积A=100m×100m，估算其工频接地电阻R0（假设均匀土壤）。答案：(1)ρ=2πaR=2×3.14×3×6=113Ω·m。(2)对于正方形地网，R0≈0.5ρ/√A=0.5×113/100=0.57Ω。6.3某冲击电流发生器主电容C=6μF，调波电感L=12μH，调波电阻R=0.6Ω。(1)估算理论波前时间T1、半峰值时间T2；(2)若需将T1调至8μs，求所需电感L′。答案：(1)T1≈2.3L/R=2.3×12/0.6=46μs；T2≈0.7√(LC)=0.7√(12×6)=18.8μs。(2)由T1=8=2.3L′/0.6，得L′=8×0.6/2.3=2.1μH。7.综合应用题（每题15分，共30分）7.1某500kV变电站接地网改造后，采用异频法测得接地电阻R=0.38Ω，土壤电阻率ρ=150Ω·m，地网面积A=300m×200m。运行单位要求复核，请设计一套测试方案，包括仪器选型、布极图、测试步骤、数据判据及报告格式。答案：仪器选型：选用输出电