技术与计量(安装)辅导：开关设备考试试题及答案

技术与计量(安装)辅导：开关设备考试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.在10kV金属封闭开关柜中，断路器室、母线室、电缆室之间应采用的隔离方式是（）。A.空气绝缘隔板B.金属隔板且接地C.环氧树脂隔板D.热缩套管隔离答案：B解析：依据GB3906-20206.2.1条，金属封闭开关设备各功能隔室之间必须用金属隔板隔离，且隔板需可靠接地，以保证内部电弧故障时不波及相邻隔室。2.对SF₆断路器进行微水测试时，20℃下运行隔室的允许上限值为（）。A.150μL/LB.300μL/LC.500μL/LD.800μL/L答案：A解析：DL/T596-2021表18规定，20℃时SF₆断路器运行隔室微水含量≤150μL/L，交接试验≤125μL/L。3.手车式断路器“工作位置”与“试验位置”之间的机械联锁装置主要防止（）。A.带负荷推拉手车B.带电合接地刀C.带接地刀合闸D.误分闸答案：A解析：手车位置联锁确保只有在断路器分闸且主回路无电时才能移动手车，避免带负荷推拉造成弧光短路。4.用回路电阻测试仪测量高压断路器导电回路电阻时，电流端与电压端的正确接线原则是（）。A.电流线在内侧，电压线在外侧B.电流线在外侧，电压线在内侧C.两线并绞后任意接入D.电流线接静触头，电压线接动触头答案：B解析：电压采样线必须靠近被测点内侧，以排除电流引线压降，符合四线法测量要求，详见DL/T845.4-2020。5.对KYN28A-12开关柜进行工频耐压试验时，相对地及相间试验电压为（）。A.12kVB.28kVC.42kVD.65kV答案：C解析：12kV系统开关柜交接试验按GB16927.1-2011施加42kV/1min。6.真空断路器触头开距小于标准值将直接导致（）。A.合闸弹跳时间加长B.分闸速度下降C.工频耐压水平降低D.回路电阻增大答案：C解析：开距不足使极间电场强度升高，耐受电压下降，真空度良好时仍可能击穿。7.对SF₆气体进行补气时，应使用的气体纯度最低要求为（）。A.99.0%B.99.5%C.99.8%D.99.9%答案：D解析：GB/T12022-2014规定新SF₆气体纯度≥99.9%，生物毒性≤0.1%。8.开关柜内CT二次回路严禁开路的主要原因是（）。A.产生过电压危及人身与设备B.造成一次侧过电流C.导致铁芯剩磁增大D.计量精度下降答案：A解析：二次开路将感应数千伏高压，击穿绝缘并危及运行人员，详见GB16847-1997。9.对断路器进行机械特性测试时，刚合速度的定义为（）。A.动触头从分闸位置运动至刚接触瞬间的平均速度B.动触头合闸全程平均速度C.触头接触后10ms内的速度D.合闸线圈启动瞬间速度答案：A解析：DL/T846.3-2016定义刚合速度为动触头从分闸至刚接触点的平均速度，反映合闸能力。10.下列哪项不是开关柜出厂前应进行的型式试验项目（）。A.内部电弧试验B.机械寿命试验C.温升试验D.交接试验答案：D解析：交接试验在现场安装后进行，不属于出厂型式试验范畴。11.对10kV金属铠装移开式开关柜进行局部放电试验时，试验电压一般取（）。A.1.1UᵣB.1.2UᵣC.1.5UᵣD.1.8Uᵣ答案：B解析：DL/T617-2019规定开关柜局部放电试验电压为1.2倍额定相电压，即1.2Uᵣ。12.真空灭弧室储存期超过厂家规定年限后，投运前必须复测的项目是（）。A.回路电阻B.触头开距C.真空度D.合闸时间答案：C解析：真空度下降无法直观判断，必须用磁控管法或中间电压法复测，确保≤1×10⁻²Pa。13.对GIS进行SF₆气体湿度检测时，采样点应设置在（）。A.断路器气室上部B.断路器气室下部C.母线筒任意位置D.避雷器气室答案：B解析：SF₆分解产物及水分密度大于气体本身，下部浓度高，采样更具代表性。14.断路器分闸线圈直流电阻测试值与出厂值偏差超过（）应查明原因。A.±2%B.±5%C.±8%D.±10%答案：B解析：DL/T596-2021规定分合闸线圈直流电阻与出厂值偏差≤±5%。15.手车式开关柜“关门联锁”机构的作用是（）。A.防止断路器合闸状态下开门B.防止手车带负荷移动C.防止接地刀误合D.防止误入带电间隔答案：A解析：关门联锁确保断路器合闸时柜门无法打开，防止运行人员触及带电部分。二、多项选择题（每题3分，共30分，多选少选均不得分）16.下列属于高压开关设备A类检修项目的是（）。A.灭弧室解体检修B.主导电回路拆检C.机构更换合闸弹簧D.二次回路端子紧固答案：A、B、C解析：A类检修指设备解体、核心部件更换，二次端子紧固属于B类。17.对SF₆断路器进行气体回收时，正确的操作顺序包括（）。A.抽真空至133PaB.使用专用回收装置C.直接排入大气D.回收后贴标签答案：A、B、D解析：禁止直接排放，需用回收装置并抽真空，回收瓶标注成分与日期。18.真空断路器触头电磨损程度可通过（）间接判断。A.超行程变化量B.开距变化量C.回路电阻增长D.分闸速度下降答案：A、C解析：触头烧蚀使超行程减小、接触面积减小导致回路电阻增大。19.开关柜内部电弧试验判据包括（）。A.柜体无开裂B.无弧光外喷C.接地连续D.门未打开答案：A、B、C、D解析：IAC级开关柜必须满足IEC62271-200全部判据，确保人身安全。20.对断路器进行低电压动作试验时，应分别在（）额定电压下测量分合闸可靠性。A.85%B.100%C.110%D.120%答案：A、B、C解析：DL/T596要求85%、100%、110%下各动作3次，均应可靠。21.下列属于GIS特高频局部放电检测优点的是（）。A.抗干扰强B.灵敏度高C.可定位放电源D.需停电测试答案：A、B、C解析：特高频法可带电检测，灵敏度高且通过时差法定位。22.对KYN28柜内避雷器进行绝缘电阻测试时，需拆除的连接线包括（）。A.高压引线B.计数器引线C.接地线D.母排答案：A、B解析：避雷器绝缘电阻测试需断开高压及计数器，防止并联回路影响。23.断路器机械特性测试仪可自动输出（）曲线。A.行程-时间B.速度-时间C.线圈电流-时间D.超行程-电阻答案：A、B、C解析：现代特性仪可同步采集行程、速度、线圈电流波形。24.下列关于SF₆气体泄漏率的说法正确的是（）。A.交接试验≤0.5%/年B.运行设备≤1%/年C.可用包扎法定量检测D.红外检漏仪可带电检测答案：B、C、D解析：交接≤0.1%/年，运行≤1%/年，包扎法与红外法均为有效手段。25.对开关柜进行温升试验时，试验电流应取（）。A.额定电流B.1.1倍额定电流C.1.2倍额定电流D.峰值耐受电流答案：B解析：GB3906要求温升试验电流为1.1倍额定电流，持续至稳定。三、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）26.真空断路器回路电阻测试电流一般不小于100A。答案：√解析：大电流可消除接触表面氧化膜，提高测量准确度。27.SF₆气体密度降低时，首先发出的是压力报警信号，然后才闭锁分合闸。答案：√解析：密度继电器两级接点：报警→闭锁，确保设备安全。28.开关柜内加热器只在环境温度低于0℃时投入。答案：×解析：加热器主要防凝露，湿度>70%即投入，与温度无关。29.断路器分闸同期性误差越小，越有利于降低操作过电压。答案：√解析：同期性好可减少系统不对称，降低过电压倍数。30.对GIS进行超声波局部放电检测时，传感器应贴在环氧盆子上。答案：×解析：超声波在金属壳体传播损耗小，应贴在金属壳体上。31.真空灭弧室储存时应垂直放置，防止波纹管受力变形。答案：√解析：水平放置会使波纹管长期受压，影响寿命。32.断路器合闸弹跳时间超过2ms即判定为不合格。答案：×解析：12kV真空断路器合闸弹跳≤2ms为合格，但40.5kV系统要求≤1ms。33.开关柜内CT二次回路必须一点接地，防止悬浮电位。答案：√解析：二次回路一点接地可避免多点接地形成环流。34.对SF₆断路器进行气体分解产物检测时，SO₂含量>5μL/L即认为存在放电。答案：√解析：SO₂为放电特征产物，>5μL/L需进一步诊断。35.断路器分闸线圈动作电压测试时，应突然施加电压，不得渐升。答案：√解析：渐升会掩盖最低动作电压，必须突然加压。四、填空题（每空2分，共20分）36.12kV开关柜相间最小空气净距为________mm，爬电比距≥________mm/kV。答案：125，20解析：GB3906-2020规定12kV系统空气距≥125mm，户内Ⅲ级污秽爬电比距≥20mm/kV。37.真空断路器触头开距标准值为________mm，超行程为________mm。答案：9±1，3±0.5解析：12kV真空断路器典型值，开距9mm左右，超行程3mm保证接触压力。38.SF₆气体湿度换算公式：20℃下湿度=实测湿度×________。答案：[(P₁+0.0006)/(P₂+0.0006)]×(T₂+273)/(T₁+273)解析：按DL/T506-2018附录B，将任意温度压力换算到20℃、0.1MPa绝对压力。39.断路器机械寿命试验中，每________次操作后应进行例行检查，每________次后更换润滑油。答案：1000，5000解析：厂家维护手册普遍规定，1000次检查紧固件，5000次换油。40.对GIS进行超声波检测时，背景噪声<________dB方可继续测试，异常信号>________dB需复测。答案：10，20解析：现场经验值，背景<10dB保证灵敏度，异常>20dB需定位。五、简答题（每题8分，共40分）41.简述开关柜内部电弧故障的危害及IAC级柜体的防护设计要点。答案：内部电弧能量达数十MJ，产生高温高压气体、金属喷溅及冲击波，造成人员伤亡、设备焚毁。IAC级柜体通过以下设计防护：1.强度校核：柜体钢板≥2mm，门铰链及锁扣抗拉≥20kN；2.压力释放：顶部设快速泄压通道，开启压力≤3kPa，方向朝无人区；3.隔离设计：金属隔板及活门阻止弧光喷出；4.联锁：确保关门运行，门打开时主开关无法合闸；5.接地连续性：电弧试验后接地电阻≤0.1Ω，防止壳体带电；6.试验验证：按IEC62271-200施加16kA/1s内部电弧，满足判据A、B、C。42.说明真空断路器触头电磨损监测的三种方法及其优缺点。答案：1.超行程法：通过测量触头磨损后超行程减小量推算磨损量。优点：简单、直观；缺点：需停电、精度受机械传动误差影响。2.回路电阻法：对比历史回路电阻，增长>20%认为磨损严重。优点：可带电测试；缺点：接触表面氧化亦使电阻升高，需排除干扰。3.触头开距法：用游标卡尺直接测开距增大值。优点：直观；缺点：需拆灭弧室，工作量大。综合建议：运行中采用回路电阻法初筛，停电检修时用超行程法复核，必要时拆检开距。43.写出SF₆断路器微水超标处理流程，并说明干燥剂更换注意事项。答案：流程：1.停电、回收气体至回收罐；2.抽真空≤133Pa，保持30min；3.更换吸附剂（干燥剂+分子筛），用量按气室容积1/10配置；4.烘干新吸附剂：200℃/4h，真空冷却至40℃以下立即封入；5.真空干燥气室：80℃/6h，真空≤50Pa；6.冷却至常温，充入新SF₆至额定压力；7.静置12h后测微水，合格(<150μL/L)投运。注意事项：吸附剂暴露空气时间≤15min；更换时戴防毒面具防止粉尘吸入；旧吸附剂按危废处理，用20%NaOH溶液浸泡24h后密封。44.解释断路器“分闸同期性”与“合闸同期性”定义，并给出现场测试接线图要点。答案：定义：分闸同期性：三相动触头分离时刻的最大时间差；合闸同期性：三相动触头接触时刻的最大时间差。测试接线：1.将三相动静触头引出线接至特性仪A、B、C通道；2.分闸线圈并接启动信号；3.设定采样频率≥10kHz；4.仪器自动记录三相行程曲线，取触头刚分、刚合点时差；5.标准要求：12kV真空断路器分闸同期性≤2ms，合闸≤2ms。接线图要点：采用独立电压夹防止串扰，屏蔽线接地，电源与信号分离。45.说明高压开关设备雷电冲击试验与工频耐压试验的目的差异，并给出试验电压换算关系。答案：目的差异：雷电冲击：考核设备在雷电过电压下的绝缘强度，检验极间、极壳抗瞬态高压能力；工频耐压：考核设备在暂时过电压下的绝缘裕度，检验老化、污秽后的持续耐压能力。换算关系：12kV系统：工频耐压42kVrms，1min；雷电冲击75kVpeak，±15次；换算系数：75/√2≈53kVrms，约为工频的1.25倍，但时间仅微秒级，能量小。六、计算题（每题10分，共30分）46.某12kV真空断路器回路电阻出厂值为45μΩ，运行十年后测得55μΩ，触头材料为CuCr50，电磨损率k=0.012μΩ/μg，触头对数1，求触头质量磨损量，并判断是否达到注意值（注意值：磨损量≥7%初始质量）。答案：ΔR=55-45=10μΩ磨损质量m=ΔR/k=10/0.012≈833μg=0.833g初始质量：12kV/1250A真空灭弧室触头对约80g磨损率=0.833/80×100%=1.04%结论：1.04%<7%，未达注意值，但需加强监测。47.某GIS母线筒长度18m，内径0.5m，额定压力0.45MPa（绝对），运行温度30℃，微水测试仪显示220μL/L，求20℃标准压力下微水含量，并判断是否合格。答案：P₁=0.45MPa，T₁=30℃，P₂=0.1MPa，T₂=20℃换算系数=[(0.45+0.0006)/(0.1+0.0006)]×[(20+273)/(30+273)]=4.48×0.967=4.33标准微水=220/4.33≈50.8μL/L结论：50.8μL/L<1