2026年高压输电线路故障在线监测技术知识考察试题及答案

2026年高压输电线路故障在线监测技术知识考察试题及答案1.目前高压输电线路覆冰故障在线监测中，分布式光纤布里渊散射监测技术实现覆冰厚度测量的核心原理是以下哪项A.覆冰会导致光纤传输损耗突变，温度变化与覆冰厚度线性正相关B.光纤在覆冰荷载下产生应变，布里渊频移量对应变和温度同时敏感，可分离两类参数后得到覆冰荷载引发的应变，进而计算覆冰厚度C.覆冰会改变光纤的折射率，通过瑞利散射光强变化直接计算覆冰密度D.光纤偏振态受覆冰电场影响发生偏转，通过偏振检测得到覆冰厚度参考答案：B解析：布里渊散射效应的核心特征是频移量同时对应变和温度敏感，通过温度补偿分离应变分量后，可根据覆冰荷载产生的应变计算覆冰厚度，A选项仅提到温度无法直接计算厚度，C、D选项描述不符合当前主流分布式光纤覆冰监测的技术路径，因此选B。2.高压输电线路单相接地故障在线定位中，基于行波法的双端定位误差主要来源不包括以下哪项A.GPS/北斗对时误差B.行波波速受线路参数、环境温度影响的波动C.故障点暂态行波初始头辨识误差D.线路负荷电流波动参考答案：D解析：行波定位的误差核心来自对时偏差、波速不确定性和行波头识别误差，线路负荷电流波动只会改变工频信号幅值，不会对高速暂态行波的传播和识别产生明显影响，因此误差来源不包括D选项。3.针对山区输电线路山火引发的线路跳闸，目前主流的在线监测方案不包含以下哪项A.基于卫星遥感的大范围热点监测B.基于视频图像识别的杆塔区段近程监测C.基于架空地线感应电流变化的火情监测D.基于气溶胶光学探测的微站监测参考答案：C解析：山火发生时会产生热点辐射和气溶胶颗粒，卫星、视频、气溶胶微站都是现有成熟监测手段，架空地线感应电流变化主要与线路负荷、故障电流相关，无法反映山火信息，因此选C。4.新一代智能电网中，边缘计算架构在高压输电线路故障在线监测中的核心作用是A.将所有监测数据上传至云端处理，降低终端硬件成本B.实现终端侧数据预处理、故障初步辨识，降低传输带宽占用，缩短故障响应时间C.承担全部故障诊断分析任务，无需云端交互D.储存全周期监测数据，替代云端数据库参考答案：B解析：边缘计算的核心优势是在终端侧完成低时延处理，过滤无用数据，减少云端压力和带宽消耗，不需要将所有原始数据上传，也无法完全替代云端的大算力分析和大容量存储，因此选B。5.FBG（光纤布拉格光栅）传感器用于输电线路杆塔倾斜监测时，多个FBG级联的核心优势是A.可以通过同一根光纤传输多个测点的信号，降低布线成本B.测量精度比单个FBG高一个数量级C.不受温度干扰，无需温度补偿D.抗电磁干扰能力远强于单个FBG参考答案：A解析：FBG的波分复用特性允许同一根光纤级联数十个不同中心波长的FBG传感器，只需要一根光纤即可完成多测点信号传输，大幅降低布线成本，单个FBG和级联FBG的测量精度、抗干扰能力没有本质区别，级联FBG同样需要温度补偿，因此选A。6.高压输电线路雷击故障点定位中，雷击闪络后故障初始行波的极性特征是A.对于负极性雷击，故障初始行波在母线侧观测为正极性B.对于负极性雷击，故障初始行波在母线侧观测为负极性C.雷击故障初始行波极性与接地电阻大小无关，始终为正极性D.雷击故障初始行波极性与故障位置无关，始终为负极性参考答案：B解析：自然界90%以上的雷击为负极性雷击，当雷击线路发生闪络后，故障点产生的负行波向两侧母线传播，因此母线侧观测到的初始行波极性为负极性，极性与故障位置、接地电阻相关，因此选B。7.以下哪种传感器最适合监测高压输电线路导线微风振动的振幅和频率A.压电式加速度传感器B.电容式液位传感器C.铂电阻温度传感器D.霍尔电流传感器参考答案：A解析：压电式加速度传感器可以准确测量高频微小振动的加速度，积分后可得到振幅和频率，其余三类传感器的功能均不匹配振动参数测量，因此选A。8.在分布式故障定位装置中，行波信号采样率通常要求不低于多少，才能保证1000kV特高压线路定位误差不超过100米A.1MS/sB.10MS/sC.100kS/sD.10kS/s参考答案：B解析：行波定位误差约等于波速除以2倍采样率，行波波速约为3×10^8m/s，要满足误差小于100米，采样率至少需要达到1.5MS/s以上，工程中通常要求不低于10MS/s才能保证特高压线路的定位精度，因此选B。9.针对高压直流输电线路，哪类故障是在线监测需要重点关注且监测逻辑区别于交流线路的特有故障A.覆冰舞动B.单极永久性接地故障C.雷击闪络D.绝缘子污闪参考答案：B解析：高压直流输电系统允许单极接地故障短时运行，利用健全极继续输送功率，故障定位需要区分极线故障，且直流接地故障的行波特征、阻抗特征与交流接地故障有明显差异，覆冰舞动、雷击闪络、污闪为交直流线路共有的故障类型，因此选B。10.基于人工智能的输电线路故障诊断模型，在线监测场景下模型泛化能力差的核心原因是A.模型参数太多B.训练数据集中故障样本数量少、类别不平衡C.边缘终端算力不足D.监测数据噪声大参考答案：B解析：实际运行中输电线路故障发生概率低，采集到的真实故障样本数量少，正常样本和故障样本类别不平衡，导致模型训练不充分，对未见过的故障类型泛化能力差，模型参数多、算力不足、噪声大不是泛化能力差的核心原因，因此选B。11.高压输电线路故障在线监测系统按照功能层级划分，主要包含哪几个部分A.前端感知终端层B.数据传输层C.平台处理分析层D.应用决策层参考答案：ABCD解析：完整的在线监测系统从功能上划分为前端感知采集数据、网络传输数据、平台处理分析数据、面向运维输出应用决策四个层级，因此四项全选。12.目前应用于输电线路导线温度在线监测的成熟技术主要有哪些A.光纤光栅测温技术B.有源无线测温技术C.红外热成像测温技术D.分布式光纤测温技术参考答案：ABCD解析：四类技术均已实现工程应用，光纤光栅和有源无线适合点式测量，红外热成像适合无人机、视频终端非接触测量，分布式光纤适合全线连续测量，因此四项全选。13.行波法故障定位相较于传统阻抗法故障定位的优势有哪些A.不受线路过渡电阻影响B.不受系统运行方式变化影响C.定位精度更高D.实现成本更低参考答案：ABC解析：行波法利用暂态行波的传播时间定位，过渡电阻和系统运行方式不会影响行波传播速度和时间，定位精度通常可以达到百米级，远高于阻抗法，但行波法需要高速采样装置和高精度对时，实现成本高于阻抗法，因此D不选。14.输电线路覆冰舞动故障在线监测中，常用的感知手段包括A.倾角传感器B.加速度传感器C.图像视频监测D.分布式光纤应变监测参考答案：ABCD解析：倾角和加速度传感器可以直接测量导线舞动的幅值、频率，图像视频可以直观观测舞动状态，分布式光纤可以沿线路连续测量导线舞动产生的应变变化，四类都是常用监测手段，因此四项全选。15.高压输电线路绝缘子泄漏电流监测可以有效预警以下哪类故障A.绝缘子污闪B.绝缘子冰闪C.绝缘子绝缘劣化击穿D.导线断股参考答案：ABC解析：污闪、冰闪发生前，绝缘子表面绝缘电阻下降，泄漏电流会明显增大，绝缘老化击穿过程中泄漏电流也会逐步升高，导线断股故障发生在导线上，不会影响绝缘子泄漏电流，因此D不选。16.分布式布里渊散射传感技术可以实现整根光纤沿程的温度、应变连续监测，因此可以覆盖上百公里的高压输电线路全线监测。参考答案：√解析：分布式布里渊散射传感的监测范围可以达到100km以上，空间分辨率可以达到1米级，能够满足长距离输电线路全线连续监测的需求，因此表述正确。17.行波单端定位法不需要两端对时，定位精度一定高于双端定位法。参考答案：×解析：单端定位法需要识别对端反射行波，复杂线路下反射行波容易受干扰，辨识难度大，定位精度普遍低于双端定位法，因此表述错误。18.紫外线成像监测技术主要用于检测绝缘子表面的电晕放电，提前预警绝缘劣化故障。参考答案：√解析：紫外线成像可以捕捉到电晕放电产生的紫外辐射，在不良天气下也能有效观测，是当前绝缘放电监测的主流技术之一，可提前预警绝缘劣化，因此表述正确。19.高压输电线路故障在线监测终端都必须采用有源供电，不能从线路感应取能。参考答案：×解析：感应取能技术已经成熟应用，大部分导线侧监测终端都采用感应取能加储能电池的供电方案，无需外部有线供电，因此表述错误。20.基于5G切片的故障在线监测传输方案可以满足低时延、大带宽的故障数据传输需求，适用于特高压线路的在线监测场景。参考答案：√解析：5G切片可以提供端到端毫秒级时延、G比特级带宽，能够满足特高压线路故障监测大量暂态数据的传输需求，是当前新一代在线监测系统的主流传输方案，因此表述正确。21.简述高压输电线路故障在线监测中，线路感应取电技术的工作原理、适用场景及主要技术难点。参考答案：工作原理：利用高压输电线路周围的交变工频电磁场，通过开合式电流互感器感应线路电流产生的磁场，在副边绕组感应出交流电动势，经过整流、稳压、储能模块处理后，输出稳定的直流电为前端监测终端提供工作电源。适用场景：适用于10kV及以上电压等级带电运行的输电线路，主要为安装在导线、绝缘子、线夹等带电部位的监测终端供电，尤其适合无法架设外部电源、更换电池不便的偏远山区、无人区线路监测。主要技术难点：一是线路小负荷运行时，感应功率不足，无法满足终端正常工作的功耗需求，需要配置大容量储能模块平衡功耗；二是线路发生短路故障时，大电流会导致取能铁芯饱和，感应电压急剧升高，容易烧毁取能模块和终端电路，需要设计可靠的过流过压保护方案；三是长期运行下铁芯容易发生老化、磁滞损耗增大，取能效率会逐步下降，影响终端供电可靠性。22.简述北斗卫星定位技术在输电线路杆塔倾斜监测中的应用流程。参考答案：①前期准备：在完成杆塔基础信息采集后，在杆塔塔身的不同高度位置、杆塔顶部分别安装北斗GNSS定位监测终端，同步测量终端的初始基准三维坐标；②数据采集传输：监测终端按照设定周期采集当前位置的三维坐标信息，通过无线传输网络将坐标数据上传至后台监测平台；③数据计算分析：平台对比当前坐标与初始基准坐标，计算不同高度测点的水平位移量、相对位移差，进而计算得到杆塔的倾斜角度、倾斜方向；④预警输出：当计算得到的倾斜角度超过预设的预警阈值时，平台自动根据倾斜角度大小分级发出预警信息，推送至运维人员终端，提醒运维人员及时到场排查处置。23.对比分析接触式和非接触式输电线路故障在线监测技术的优缺点。参考答案：接触式在线监测技术的优点：测量精度高，数据可靠性强，可直接获取被测对象的应变、温度、电流等核心参数，测量结果受大雾、阴雨、遮挡等环境因素影响小；缺点：安装难度大，需要将传感器安装在带电的导线、绝缘子部位，绝缘设计要求高，成本高，单套装置只能覆盖有限测点，长距离全线监测的布线成本高，长期运行受传感器老化、接线松动影响，可靠性会逐步下降。非接触式在线监测技术的优点：安装便捷，无需直接接触带电部位，安装过程安全性高，可实现大范围多区段同时监测，比如卫星遥感、无人机巡检可以一次覆盖数十公里线路，单位长度监测成本低；缺点：测量结果受环境影响大，大雾、沙尘、阴雨天气下会降低测量精度，存在遮挡时无法有效监测，测量属于间接测量，容易受环境噪声干扰，复杂场景下故障识别准确率低于接触式监测技术。24.某1000kV特高压交流输电线路全长210km，途经云贵高原山地重覆冰区，冬季多次发生覆冰闪络跳闸故障，运维部门计划为该线路部署全线故障在线监测系统，请结合该线路的场景特点，设计监测系统的主要配置方案，并说明各模块的作用。参考答案：该线路为特高压长距离重覆冰山区线路，故障风险以覆冰引发的冰闪、覆冰过载断股为主，同时山区雷击故障多发，监测系统配置方案如下：①覆冰与导线状态监测模块：沿架空地线布设整根分布式布里渊散射传感光纤，实现全线覆冰厚度、导线温度、应变的连续监测，在坡度大、历史覆冰超标的重点区段加装视频监测装置和点式FBG应变传感器作为补充；该模块的作用是实时掌握沿线覆冰增长速度和厚度，提前预警覆冰过载和冰闪风险，故障发生后快速定位故障所在区段。②绝缘子绝缘状态监测模块：在每基耐张塔的绝缘子串末端安装泄漏电流传感器，每20基直线塔选1基加装紫外线放电监测装置；该模块的作用是实时监测绝缘子的绝缘状态，捕捉冰闪发生前泄漏电流和局部放电的变化，提前预警冰闪故障，故障发生后可直接定位故障杆塔。③雷击故障行波定位模块：在线路两端变电站配置双端行波故障定位装置，每30km杆塔部署一套雷击暂态监测终端；该模块的作用是雷击故障发生后1分钟内输出