电力技术监督绝缘考试题及答案

电力技术监督绝缘考试题及答案一、单项选择题（共15题，每题1分，共15分。每题的备选项中，只有1个最符合题意）1.电力设备绝缘的吸收比是指施加直流电压后，被试品（）的绝缘电阻比值。A.15s与60sB.60s与15sC.10min与1minD.1min与10min2.介质损耗角正切值（tanδ）试验主要用于检测电力设备绝缘的（）缺陷。A.集中性B.分布性C.机械性D.热稳定性3.按DL/T596-2021《电力设备预防性试验规程》规定，运行中变压器绕组绝缘电阻换算至同一温度下，与出厂值或初始值比较不应低于（）。A.50%B.70%C.80%D.90%4.氧化锌避雷器的直流参考电压（U1mA）是指避雷器通过（）直流电流时的端电压。A.1mA阻性B.1mA容性C.1mA总D.10mA总5.新安装GIS母线气室（无电弧分解）SF₆气体湿度（20℃体积分数）投运前的合格标准为不大于（）μL/L。A.50B.100C.150D.2006.测量运行中盘形悬式绝缘子的绝缘电阻时，应选用额定电压为（）的兆欧表。A.1000VB.2500VC.5000VD.10000V7.局部放电试验中，视在放电量的常用单位是（）。A.mAB.μAC.pCD.nF8.按DL/T596-2021规定，运行中220kV变压器绝缘油的击穿电压（电极间距2.5mm）合格标准为不低于（）kV。A.35B.40C.45D.509.橡塑绝缘电力电缆的绝缘性能试验优先采用（）试验，以避免直流电压对绝缘的累积损伤。A.直流耐压B.交流耐压C.冲击耐压D.介质损耗10.按DL/T596-2021规定，发电机定子绕组绝缘的吸收比（常温下）不应低于（）。A.1.1B.1.3C.1.5D.2.011.测量绝缘电阻时，兆欧表的标准额定转速为（）r/min左右。A.60B.100C.120D.15012.均匀电场、0.1MPa条件下，SF₆气体的绝缘强度约为相同压力空气的（）倍。A.1.5B.3C.5D.713.在土壤电阻率不大于100Ω·m的地区，独立避雷针的接地电阻不应大于（）Ω。A.4B.5C.10D.1514.测量一端接地的电力设备介质损耗角正切值时，应采用（）接线方式。A.正接法B.反接法C.桥接法D.差接法15.按GB50150-2016《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》规定，10kV真空断路器相间、相对地的交接交流耐压试验电压为（）kV。A.28B.38C.42D.48单项选择题答案及解析1.答案：B解析：吸收比定义为施加直流电压后60s绝缘电阻与15s绝缘电阻的比值（R₆₀/R₁₅），用于快速判断绝缘受潮情况；极化指数为10min与1min绝缘电阻的比值（R₁₀/R₁），适用于大容量设备的绝缘状态评估。2.答案：B解析：tanδ反映绝缘整体的介质损耗水平，对分布性缺陷（如整体受潮、绝缘老化、油质劣化）敏感度高，对局部集中性缺陷的检测灵敏度有限，需结合局部放电等试验补充判断。3.答案：B解析：DL/T596-2021明确要求，变压器绕组绝缘电阻换算至同一温度下，与出厂值或初始值比较不应低于70%，同时吸收比、极化指数需符合规程规定。4.答案：C解析：直流参考电压的定义为对氧化锌避雷器施加直流电压，当流过避雷器的总电流为1mA时的端电压。直流稳态下无容性电流，总电流等于阻性电流，但标准定义以总电流为计量依据。5.答案：B解析：DL/T596-2021规定，新安装GIS气室中，无电弧分解的气室（母线、隔离开关等）SF₆湿度投运前≤100μL/L，有电弧分解的气室（断路器、负荷开关等）≤150μL/L。6.答案：C解析：悬式绝缘子绝缘电阻测量需采用5000V兆欧表，运行中盘形悬式瓷绝缘子绝缘电阻不应低于300MΩ，玻璃绝缘子不应低于500MΩ。7.答案：C解析：视在放电量是局部放电的核心参数，单位为皮库（pC），反映绝缘内部放电的等效电荷量，用于评估缺陷严重程度。8.答案：B解析：DL/T596-2021对运行中变压器油击穿电压的要求为：≥330kV电压等级≥45kV，220kV≥40kV，110kV≥35kV，35kV及以下≥30kV（电极间距2.5mm）。9.答案：B解析：橡塑绝缘电缆（如XLPE电缆）在直流耐压试验中，空间电荷会在缺陷处累积并诱发电树枝，造成不可逆损伤，因此现行标准优先推荐采用工频或变频谐振交流耐压试验。10.答案：B解析：发电机定子绕组绝缘吸收比（R₆₀/R₁₅）常温下不应低于1.3，极化指数（R₁₀/R₁）不应低于2.0，低于阈值说明绝缘可能受潮或老化。11.答案：C解析：兆欧表的额定转速为120r/min，转速波动过大会导致输出电压不稳定，影响测量结果的准确性。12.答案：B解析：均匀电场、0.1MPa条件下，SF₆气体绝缘强度约为空气的2.5~3倍，灭弧能力约为空气的100倍，因此广泛应用于高压开关、GIS设备中。13.答案：C解析：DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定，独立避雷针接地电阻在土壤电阻率≤100Ω·m地区不应大于10Ω，高土壤电阻率地区可适当放宽，但不应超过30Ω。14.答案：B解析：介质损耗试验正接法适用于被试品两端均不接地的场景，测量精度高；反接法适用于现场一端接地的设备，需保证高压引线绝缘良好。15.答案：C解析：GB50150-2016规定，10kV电压等级的断路器、开关柜，相间、相对地、断口的交接交流耐压试验电压均为42kV。二、多项选择题（共10题，每题2分，共20分。每题的备选项中，有2个或2个以上符合题意，至少有1个错项。错选，本题不得分；少选，所选的每个选项得0.5分）1.影响电力设备绝缘电阻测量结果的主要因素有（）。A.环境温度B.环境湿度C.试验电压D.加压时间E.设备额定电流2.下列属于电力设备绝缘预防性试验项目的有（）。A.绝缘电阻测试B.介质损耗角正切测试C.局部放电测试D.绝缘油闪点测试E.油中溶解气体分析3.氧化锌避雷器的常规绝缘试验项目包括（）。A.绝缘电阻测试B.直流参考电压测试C.0.75U₁mA泄漏电流测试D.运行电压下阻性电流测试E.工频放电电压测试4.用于判断变压器绝缘老化的试验项目有（）。A.绝缘纸聚合度测试B.油中糠醛含量测试C.绕组tanδ测试D.吸收比测试E.油击穿电压测试5.GIS设备的绝缘性能试验项目包括（）。A.SF₆气体湿度检测B.SF₆气体泄漏检测C.主回路交流耐压试验D.局部放电测试E.机构操作特性测试6.电力电缆绝缘性能检测的常用试验项目有（）。A.绝缘电阻测试B.交流耐压试验C.局部放电测试D.护层绝缘电阻测试E.电缆载流量测试7.影响介质损耗角正切值测量准确性的主要干扰因素有（）。A.电场干扰B.磁场干扰C.试品表面泄漏电流D.试验温度E.试品重量8.下列属于悬式绝缘子劣化检测方法的有（）。A.绝缘电阻测量B.电压分布测量C.红外热像检测D.超声探伤E.盐密测试9.发电机定子绕组绝缘试验中，属于非破坏性试验的有（）。A.绝缘电阻测试B.直流泄漏电流测试C.交流耐压试验D.局部放电测试E.极化指数测试10.防止电力设备绝缘事故的技术措施包括（）。A.定期开展预防性试验B.加装过电压保护装置C.开展外绝缘污秽治理D.推行绝缘状态在线监测E.提高设备额定电流多项选择题答案及解析1.答案：ABCD解析：影响绝缘电阻的因素包括：①温度：温度升高，绝缘电阻呈指数下降；②湿度：湿度增大导致表面泄漏电流增加，绝缘电阻降低；③试验电压：电压过低时绝缘极化、泄漏未充分发展，测量值偏高；④加压时间：吸收过程未完成时电阻随时间增长，需按规定时间读取数值；设备额定电流与绝缘电阻无直接关联。2.答案：ABCE解析：绝缘预防性试验用于评估电气绝缘性能，绝缘电阻、tanδ、局部放电、油中溶解气体分析均属于绝缘试验范畴；绝缘油闪点属于理化安全性能指标，用于判断油的过热劣化和火灾风险，不属于绝缘性能试验。3.答案：ABCD解析：氧化锌避雷器常规绝缘试验包括绝缘电阻、直流参考电压、0.75U₁mA泄漏电流、运行电压下阻性电流测试等；工频放电电压是碳化硅阀式避雷器的试验项目，无间隙氧化锌避雷器无该参数。4.答案：ABCD解析：绝缘纸聚合度是判断纸绝缘老化的核心指标，油中糠醛是纸绝缘老化的特征分解产物，绕组tanδ、吸收比可反映绝缘整体老化状态；油击穿电压主要反映油的绝缘强度，受水分、杂质影响显著，无法直接判定绝缘老化。5.答案：ABCD解析：GIS绝缘性能试验包括SF₆湿度检测、泄漏检测、交流耐压试验、局部放电测试等；机构操作特性属于机械性能试验，与绝缘性能无关。6.答案：ABCD解析：电缆绝缘检测项目包括绝缘电阻、交流耐压、局部放电、护层绝缘电阻测试等；载流量是电缆的载流能力参数，与绝缘性能无直接关联。7.答案：ABCD解析：影响tanδ测量的干扰因素包括：①电场干扰：现场带电设备的电场会在试品上产生感应电流，干扰测量；②磁场干扰：大电流磁场会影响电桥平衡；③表面泄漏：试品脏污、受潮导致的表面泄漏会增大tanδ测量值；④温度：温度升高会使介质损耗增大，tanδ值升高；试品重量与测量结果无关。8.答案：ABCD解析：绝缘子劣化检测方法包括绝缘电阻测量、电压分布测量（零值绝缘子两端电位差接近零）、红外热像检测（劣化绝缘子发热异常）、超声探伤（检测内部裂纹）；盐密测试用于评估外绝缘污秽程度，不属于劣化检测范畴。9.答案：ABDE解析：非破坏性试验指在较低电压下检测绝缘参数、不损伤绝缘的试验，包括绝缘电阻、直流泄漏电流、局部放电、极化指数测试等；交流耐压试验施加高于运行电压的高压，属于破坏性试验。10.答案：ABCD解析：防止绝缘事故的技术措施包括定期预防性试验、过电压保护、外绝缘污秽治理、状态在线监测等；提高设备额定电流与绝缘性能无直接关联。三、判断题（共15题，每题1分，共15分。正确的打“√”，错误的打“×”）1.极化指数是指被试品施加直流电压后，1min时的绝缘电阻与10min时的绝缘电阻的比值。（）2.测量绝缘电阻时，兆欧表的屏蔽端（G）应接被试品的绝缘屏蔽层或中间电极，以消除表面泄漏电流的影响。（）3.氧化锌避雷器的0.75U₁mA泄漏电流试验，主要用于检测避雷器的受潮和老化缺陷。（）4.介质损耗角正切值越大，说明绝缘的有功损耗越小，绝缘性能越好。（）5.含微量水分的变压器绝缘油，在0~80℃范围内，击穿电压随温度升高呈单调下降趋势。（）6.GIS设备中SF₆气体压力越高，其绝缘强度越高，因此运行压力越高越有利。（）7.交流耐压试验属于破坏性试验，应在各项非破坏性试验合格后进行。（）8.测量三芯橡塑电缆一相的绝缘电阻时，应将另外两相导体与电缆金属护套共同接地。（）9.按DL/T596-2021规定，运行中盘形悬式瓷绝缘子的绝缘电阻低于300MΩ时可判定为劣化绝缘子。（）10.局部放电试验对绝缘内部的集中性缺陷（如气泡、裂纹、金属杂质）具有较高的检测灵敏度。（）11.测量介质损耗角正切值时，试验电压越高，测量结果的准确性越好。（）12.直流泄漏电流试验比绝缘电阻试验更易发现电力设备绝缘的局部缺陷，因为其试验电压更高，且可直接测量微安级泄漏电流。（）13.避雷器的接地电阻越小，其泄放雷电流的能力越强，防雷保护效果越好。（）14.变压器油中溶解气体分析（DGA）仅能检测变压器内部的热性故障，无法检测电性故障。（）15.环境湿度较高时，被试品表面泄漏电流增大，会导致绝缘电阻测量值偏低。（）判断题答案及解析1.答案：×解析：极化指数是10min绝缘电阻与1min绝缘电阻的比值（R₁₀/R₁），用于大容量设备的绝缘受潮、老化判断。2.答案：√解析：屏蔽端（G）的作用是旁路表面泄漏电流，使其不经过兆欧表测量机构，从而消除表面泄漏对绝缘电阻测量结果的影响。3.答案：√解析：0.75U₁mA下的泄漏电流以阻性电流为主，避雷器受潮或老化时，阻性泄漏电流会显著增大，因此该试验可有效检测受潮、老化缺陷。4.答案：×解析：介质损耗角正切值是有功电流与无功电流的比值，tanδ越大，说明绝缘的有功损耗越大，绝缘性能越差。5.答案：×解析：含微量水分的绝缘油，低温时水分以悬浮水滴形式存在，易形成导电小桥，击穿电压低；随温度升高，水分溶解于油中，悬浮水滴减少，击穿电压升高；温度超过80℃后，油的电离加剧，击穿电压又呈下降趋势，并非单调下降。6.答案：×解析：SF₆气体绝缘强度随压力升高呈先升高后趋于饱和的趋势，且压力过高会导致SF₆气体在低温下液化，影响设备安全运行，因此运行压力需结合绝缘要求、环境温度等因素合理选择。7.答案：√解析：交流耐压试验施加的电压高于设备额定工作电压，可能对存在缺陷的绝缘造成不可逆损伤，因此必须在所有非破坏性试验合格后开展。8.答案：√解析：测量三芯电缆一相绝缘电阻时，将另外两相与金属护套共同接地，可模拟实际运行电场分布，同时消除其他相导体的感应干扰。9.答案：√解析：DL/T596-2021明确规定，运行中盘形悬式瓷绝缘子的绝缘电阻低于300MΩ时判定为劣化绝缘子，应及时更换。10.答案：√解析：局部放电试验可检测绝缘内部的气泡、裂纹、金属杂质等集中性缺陷，通过放电量、放电相位等参数判断缺陷的严重程度和发展趋势。11.答案：×解析：介质损耗试验的电压需按标准规定施加，若电压过高超过绝缘的局部放电起始电压，会导致tanδ异常增大，无法反映绝缘的真实损耗水平，并非电压越高越准确。12.答案：√解析：直流泄漏电流试验电压更高（可达数kV至数十kV），可直接测量微安级的泄漏电流，对绝缘局部缺陷的敏感度显著高于绝缘电阻试验。13.答案：√解析：接地电阻越小，雷电流泄放时的残压越低，避雷器的保护效果越好，设备遭受过电压损坏的风险越低。14.答案：×解析：油中溶解气体分析可检测变压器内部的各类潜伏性故障，包括过热性故障和放电性故障，不同故障类型对应不同的特征气体组分。15.答案：√解析：环境湿度较高时，绝缘表面会吸附水汽形成导电水膜，导致表面泄漏电流增大，绝缘电阻测量值低于真实值，试验时需记录湿度，必要时进行表面干燥处理。四、简答题（共4题，每题10分，共40分）1.简述绝缘电阻与吸收比试验的基本原理，以及各自主要检测的绝缘缺陷类型。2.简述氧化锌避雷器直流参考电压（U₁mA）及0.75U₁mA泄漏电流试验的试验目的和合格判定标准。3.简述变压器油中溶解气体分析（DGA）的基本原理，以及过热性故障、放电性故障对应的主要特征气体。4.简述GIS设备SF₆气体湿度超标的主要危害，以及常见的处理措施。简答题参考答案1.答：（1）基本原理：绝缘电阻是指在绝缘上施加直流电压后，流经绝缘的电流（电容电流、吸收电流、泄漏电流）衰减至稳态时，施加电压与稳态泄漏电流的比值（2分）。吸收比是指施加直流电压后60s时的绝缘电阻（R₆₀）与15s时的绝缘电阻（R₁₅）的比值，反映绝缘的极化吸收特性；对于大容量设备，吸收过程持续时间长，通常采用极化指数（10min绝缘电阻R₁₀与1min绝缘电阻R₁的比值）替代吸收比（3分）。（2）检测缺陷类型：①绝缘电阻主要用于检测绝缘的贯通性缺陷（如绝缘击穿、导体接地）、严重受潮、表面污秽等整体或贯通性缺陷，是绝缘性能的基础判断指标（2分）；②吸收比/极化指数主要用于检测绝缘的受潮缺陷（受潮时吸收过程加快，吸收比降低），以及绝缘整体老化劣化，对局部集中性缺陷的检测灵敏度较低（3分）。2.答：（1）试验目的：①直流参考电压（U₁mA）试验：用于验证氧化锌阀片的伏安特性，检查避雷器的额定电压是否符合设计要求，判断避雷器是否存在击穿、严重老化等缺陷（2分）；②0.75U₁mA泄漏电流试验：用于检测避雷器的受潮和老化程度，氧化锌阀片受潮或老化时，阻性泄漏电流会显著增大，是判断避雷器运行状态的核心指标（2分）。（2）合格判定标准（按DL/T596-2021）：①直流参考电压：与出厂值或初始值比较，变化不应超过±5%，且不低于产品技术条件规定的最小值（2分）；②0.75U₁mA下的泄漏电流：不应大于50μA，且与历年数据比较不应有明显增大（2分）；③对于运行中的无间隙氧化锌避雷器，运行电压下的阻性电流峰值与初始值相比增长不应超过50%（2分）。3.答：（1）基本原理：变压器内部的绝缘材料（绝缘油、绝缘纸、纸板等）在热、电、机械应力作用下发生老化或故障时，会分解产生多种低分子烃类气体和氢气，这些气体大部分会溶解于绝缘油中（3分）。通过对油中溶解气体的组分、含量、产气速率进行检测分析，可判断变压器内部潜伏性故障的类型、严重程度及发展趋势，该方法称为油中溶解气体分析（DGA）（2分）。（2）常见故障对应的特征气体：①过热性故障：以烃类气体为主，低能过热（温度低于300℃）主要产生甲烷、乙烷；中高温过热（300℃~1000℃）乙烯含量显著升高，温度超过1000℃时会产生少量乙炔；固体绝缘过热时还会伴随一氧化碳、二氧化碳含量升高（3分）。②放电性故障：局部放电以氢气、甲烷为主；火花放电（低能放电）氢气、乙炔含量明显升高；电弧放电（高能放电）会产生大量乙炔和氢气，同时总烃快速增长；涉及固体绝缘放电时，也会产生一氧化碳、二氧化碳（2分）。4.答：（1）主要危害：①降低绝缘强度：SF₆气体中水分含量过高时，低温下水分会凝结附着在绝缘件表面，导致绝缘件沿面闪络电压大幅降低，严重时引发设备绝缘击穿事故（3分）；②加速绝缘老化：在电弧、局部放电作用下，水分会与SF₆分解产物（如SF₄、SOF₂）反应生成氢氟酸、硫酸等强腐蚀性物质，腐蚀绝缘件和金属部件，加速绝缘老化，缩短设备使用寿命（3分）；③影响灭弧性能：水分的存在会降低SF₆气体的灭弧能力，影响断路器等开断设备的操作可靠性（1分）。（2）常见处理措施：①抽真空补气：对湿度超标的气室按规程要求抽真空，达到规定真空度和维持时间后，充入合格的新SF₆气体，直至湿度检测达标（1分）；②气体净化处理：采用SF₆气体净化回收装置，对超标气体进行干燥、过滤，去除水分、杂质和分解产物，检测合格后回充气室（1分）；③排查密封缺陷：若湿度持续升高，应采用检漏仪查找气室密封泄漏点，对法兰、密封圈等密封部位进行处理，避免外界水汽持续侵入（1分）。五、案例分析题（共1题，每题10分，共10分）某220kV油浸式主变压器，投运年限6年，A级绝缘，本次例行试验检测数据如下：（1）高压绕组对中压、低压及地的绝缘电阻：本次测量值为12000MΩ（25℃），上次试验值为16000MΩ（25℃）；吸收比本次为1.25，上次为1.42；（2）高压绕组连同套管的tanδ（20℃）：本次为0.8%，上次为0.45%，增长幅度达77.8%，规程注意值为0.8%；（3）绝缘油色谱分析：总烃含量为120μL/L（注意值150μL/L），乙炔含量为1.2μL/L（注意值5μ