442007[电气绝缘在线检测及诊断技术] 天津大学考试 参考资料答案

电气绝缘在线检测及诊断技术复习题参考的答案天津大学
一、单项选择题
1、下列不是电介质在强电场作用下呈现的现象是（ B ）。

A.放电
B.极化
C.闪络
D.击穿
2、在电力系统中电气设备的故障多为（ A ）故障。

A.绝缘故障
B.放电故障
C.击穿故障
D.过电压故障
3、故障诊断主次图中，主要因素是指占累计相对故障率（ C ）的因素。

A.0～80%
B.50～80%
C.80～90%
D.90～100%
4、电磁干扰最基本、最有效的抑制方式是（ A ）。

A.接地
B.屏蔽
C.滤波
D.保护
5、（ B ）是在运行电压下获取电气设备实时运行状态参数。

A.带电检测
B.在线检测
C.事后维修
D.定期巡检
6、1MHz以下的系统接地，要尽量采用（ C ）方式。

A.悬浮接地
B.混合接地
C.单点接地
D.多点接地
7、采用HC等级表征绝缘材料表面憎水性时，（ D ）级代表憎水性完全丧失。

A.HC1
B.HC3
C.HC5
D.HC7
8、下列传感器接入方式中属于磁性耦合方式的是（ D ）。

A.电容接入式
B.电阻接入式
C.阻容接入式
D.普通CT
9、下列介质击穿中，难以靠增加绝缘厚度以提高击穿电压的是（ B ）。

A.电击穿
B.热击穿
C.化学击穿
D.电化学击穿
10、VLF高压试验是指交流输出频率在（ B ）及以下的高电压试验。

A．0.01 Hz B．0.1Hz C．1 Hz D．10 Hz
11、允许一定频率范围内信号通过的滤波器是（ D ）。

A.高通滤波器
B.低通滤波器
C.带阻滤波器
D.带通滤波器
12、不同悬挂方式下电力系统外绝缘泄漏电流的对比结果正确的是（ A ）。

A.LCmax-垂直耐受 > LCmax-耐张耐受 > LCmax-V型耐受
B.LCmax-垂直耐受 > LCmax-V型耐受 > LCmax-耐张耐受
C.LCmax-耐张耐受 > LCmax-V型耐受 > LCmax-垂直耐受
D.LCmax-耐张耐受 > LCmax-垂直耐受 > LCmax-V型耐受
13、在检测系统的保护技术中，相应最快的保护方式是（ B ）。

A.避雷管
S
C.压敏电阻
D.避雷器
14、电力变压器油在运行中因受温度、电场、氧气、（ C ）和钢铁等材料作用，会发生氧化、裂变与碳化等反应。

A.压力
B.放电
C.水分
D.氢气
15、下列不属于电容器特点的是（ C ）。

A.隔直通交
B.电压不能突变
C.容抗与频率成正比
D.容抗与容量成反比
16、阻抗电压是电力变压器的重要参数，其大小主要取决于（ B ）。

A.空载电流与短路电流的大小
B.变压器的设计尺寸
C.电压变比及其稳定性
D.空载损耗的大小
17、下列因素中，对电容型设备介质损耗角正切值检测影响最大的是（ D ）。

A.频率
B.电压
C.绝缘结构
D.温度
18、电力变压器油枕内的绝缘油采用（ C ）可以吸收来自空气中的水分和杂质，以保证变压器绝缘油的良好绝缘性。

A.空气过滤器
B.干燥器
C.呼吸器
D.吸湿器
19、下列常用电介质中，tgδ值（20℃，工频）最大的是（ D ）。

A.交联聚乙烯
B.变压器油
C.聚四氟乙烯
D.酚醛树脂
20、下列不属于变压器常见故障的是（ D ）。

A.绕组故障
B.套管故障
C.电压分接开关故障
D.铁芯故障
21、（ A ）是国内人工污秽试验中常用的污秽度参量，被作为利用人工污秽试验来确定某处绝缘子行为的基础。

A.等值盐密
B.污秽度
C.疏水性
D.泄漏电流
22、等值盐密法是测量外绝缘单位表面积上等值（ A ）以每平方厘米等值于绝缘子表面上的实际污密。

A.附盐量
B.导电率
C.表面积
D.灰度量
23、下列措施中，不属于减小分流器测量系统误差的措施是（ A ）。

A.尽量提高分流器本身的自感
B.采用电动稳定性较高的分流器
C.对外界磁场有良好的屏蔽能力
D.测量系统的信号引线应采用屏蔽线
24、局部放电引发的变压器油发生裂解，产生的气体主要是（ C ）。

A．H
2和C
2
H
2
B．C
2
H
4
和CH
4
C．H
2
和CH
4
D．H
2
和C
2
H
4
25、（ B ）含量是区分过热和放电两种故障性质的主要指标。

A.氢气
B.乙炔
C.甲烷
D.一氧化碳
26、（ D ）构成了定期维修制的基本内容。

A.系统性试验
B.定期巡检
C.完善的维修计划
D.预防性试验、大修和小修
27、下列电力变压器局部放电的检测方法中，属于电检测方法是（ B ）。

A.光辐射检测法
B.UHF法
C.DGA法
D.超声检测法
28、下列可以用于表征局部放电传感器动态特性的是（ C ）。

A.迟滞效应
B.线性度
C.瞬态响应特性
D.稳定性
29、电气绝缘在线检测中存在各种电磁干扰，下列电磁干扰中不属于窄带干扰的是（ D ）。

A.无线电通讯干扰
B.载波通讯
C.系统高次谐波
D.电晕放电
30、下列不属于定期维修弊端的是（ C ）。

A.维修周期频繁
B.经济性差
C.检修项目不足
D.易发生人身和设备安全事故
31、下列不属于电磁传导耦合方式的是（ B ）。

A．共阻抗耦合 B．辐射耦合 C．电感应耦合 D．磁感应耦合
32、对于常用A级绝缘，如油纸绝缘，温度每超过（ A ），寿命约缩短一半。

A.6℃
B.8℃
C.10℃
D.12℃
33、根据交联聚乙烯电缆事故原因的分析，其中主要原因是（ A ）。

A.水树
B.电树
C.外力破坏
D.绝缘杂质
34、使用0.1Hz交流耐压设备所需功率比使用工频50Hz交流耐压设备小（ A ）。

A.500倍
B.50倍
C.10倍
D.100倍
35、电阻式传感器的命名是按照（ C ）给传感器分类命名的。

A.传感器的构成
B.传感器的输入量
C.传感器的工作原理
D.传感器的基本效应
36、频率高于（ D ）的机械波，称为超声波。

A.2kHz
B.200kHz
C.2MHz
D.20kHz
37、交流分压器主要是（ C ）。

A.电阻分压器
B.阻容分压器
C.电容分压器
D.电感分压器
38、随着温度升高，表面解离离子数呈（ C ）。

A.正比例增大
B.正比例减小
C.指数增大
D.指数减少
39、下列电力变压器检修项目中，不属于小修范围的是（ C ）。

A.测定绕组绝缘电阻
B.清扫瓷套管和外壳
C.检查油循环装置和滤油装置
D.检查呼吸器是否完好
40、下列不属于抑制信号漂移的方法是（ C ）。

A.电压补偿法
B.电桥法
C.放大法
D.差动法
41、下列不属于导致复合绝缘子龟裂的原因是（ A ）。

A.外力破坏
B.循环热应力
C.机械疲劳
D.紧固部位机械应力过大
42、电力变压器容量在100kVA以上时，其保护用熔丝需按额定电流的（ D ）选择。

A.2～3倍
B.2.5～3倍
C.1～1.5倍
D.1.5～2倍
二、判断题
1、对于光纤传感器，光主要在纤芯中传输。

（√）
2、GIS中使用SF6气体作为绝缘介质，主要是由于SF6气体具有很强的电负性。

（√）
3、采用平衡电桥法测量电力变压器各绕组的tanδ和C，所得数据即是所需的数据。

（×）
4、光电式传感器的核心是光电器件，光电器件的基础是光电效应。

（√）
5、目前国际通用的通过变压器油中五种特征气体含量的三对比值，用不同编码表示不同三对比值和比值范围来判断变压器的故障性质。

（√）
6、瓦斯保护是电力变压器的主保护，通过瓦斯继电器实现轻瓦斯作用于信号，重瓦斯作用于跳闸。

（√）
7、影响迟滞的主要因素包括传感器机械结构中的摩擦、游隙、各结构材料受力变形的滞后现象。

（√）
8、通常绝缘子性能是由湿耐受电压、污秽耐受电压和雷电冲击耐受电压评价，但是超高压绝缘子则需要重视操作冲击耐受电压。

（√）
9、当有机绝缘材料表面污损且湿润时，表面流过漏泄电流会形成局部干燥带，使加在这一部分上的电压升高，从而产生微小放电，导致绝缘表面被炭化形成导电通路，这种现象被称之为爬电痕迹。

（√）
10、传感器是一种以一定精确度把被测量转换为之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。

（√）
11、污闪是指线路绝缘子表面积污，在受潮或爬电比距不足的情况下，在正常运行电压下发生的闪络放电现象。

（√）
12、采用直流叠加法、tan 法和局部放电法的复合诊断法对电力电缆进行绝缘诊断，其准确率可高达95%以上。

（√）
13、电气绝缘故障诊断最基本的功能就是对设备未知故障的分类问题。

（√）
14、环境温度升高会加速交联聚乙烯电缆水树枝的延伸。

（√）
15、电缆终端是安装在电缆末端，以使电缆与其他电气设备或架空输电线相连接，并维持绝缘直至连接点的装置。

（√）
16、电气设备绝缘耐压试验必须在非破坏试验合格后进行。

（√）
17、一般情况下，电气设备绝缘故障和征兆间并不存在简单对应关系。

（√）
18、介质损耗角受绝缘结构形状及尺寸的影响，并取决于介质的损耗特性。

（×）
19、串联电介质在交变电压下介质的场强分布与介电常数成反比。

（√）
20、设备的高可靠性和维修的经济性是电力系统降低运行成本的关键。

（√）
三、简答题
1、叙述绝缘子在线监测的意义。

答：随着电网扩大和地区性污染源不断增加，大气污染加剧，暴露在污秽条件下的的绝缘子会沉积污秽，当遇有大雾、毛毛雨等不利气象，易造成电网污闪事故。

输电线路污闪事故的根本原因是由于绝缘子表面沉积了污秽物质，当它吸收了潮湿空气中水分后，使绝缘强度急剧下降，承受不住工作电压而发生闪络。

大面积污闪停电事故是灾难性事故，会带来巨大的经济损失。

因此有关污闪问题的相关研究就显得尤为重要和迫切。

2、XLPE电缆水树老化的主要诱因？
答：（1）制造过程中残留在绝缘中的微水；（2）运行中因机械损伤水分逐渐侵入；（3）电场长期作用下绝缘中形成由微小的水滴及连接它们的水丝组成的水树枝。

3、电气绝缘在线检测系统的基本组成有哪些？
答：（1）传感器系统：利用各种传感器感知所需的电气量或非电气量。

（2）信号采集系统：将传感器等到的模拟量转换成数字量，应用数字滤波等抗干扰措施进行数据传输。

（3）分析诊断系统：对采集的信号进行分析、处理和诊断。

4、电气设备绝缘劣化的主要影响因素？
答：电气因素；机械因素；温度和热稳定性；受潮；化学稳定性和抗生物性。

5、状态维修的原理。

答：绝缘的劣化、缺陷的发展虽然具有统计性，发展的速度也有快慢，但大多具有一定的发展期。

在这期间，会有各种前期征兆，表现为其电气、物理、化学等特性有少量渐进的变化。

随着电子、计算机、光电、信号处理和各种传感技术的发展，可以对电力设备进行在线状态监测，及时取得各种即使是很微弱的信息。

对这些信息进行处理和综合分析，根据其数值的大小及变化趋势，可对绝缘的可靠性随似乎做出判断并对绝缘的剩余寿命做出预测，从而能早期发现潜伏的故障，必要时可提供预警或规定的操作。

6、电力电缆的种类。

答：油浸纸绝缘电力电缆、橡皮绝缘电力电缆、聚氯乙烯绝缘电力电缆、交联聚乙烯绝缘电力电缆（简称XLPE电缆）
7、什么是电缆终端？为什么它是电缆线路的薄弱环节，事故较多？其原因是什么？
答：在电力电缆线路的两侧，只有将电缆端部的金属套剥开，才能将电缆导体与其他电气设备的导体连接。

为了恢复绝缘层和保护层，电缆端部必须经特殊工艺处理，形成一个连接装置——电缆终端，它是所有电力电缆线路不可缺少的重要组成部件。

电缆终端的类别多，一般均在现场制作和安装，以手工工艺完成。

电缆终端是电缆线路的一个薄弱环节，终端事故较多，其原因多数是手工工艺不完善所致。

8、降低感性耦合干扰的方法有哪些？
答：（1）可采用电路上物理隔离的方法，减小穿过测量回路的磁通密度；（2）可将导线紧贴地平面或采用双绞线，尽可能减小测量回路的等效面积；（3）调整干扰源与测量回路的相对位置。

9、什么是电磁干扰？它的危害有哪些？
答：电磁干扰是指由于电磁环境引起的设备、传输通道或系统性能的下降。

电磁干扰的频谱很宽，可以覆盖0~40GHz频率范围。

危害：
（1）造成测量仪器性能下降；（2）导致机电设备和控制装置误动作；
（3）导致元器件烧毁或击穿；（4）电爆装置、易燃材料等意外触发或点燃。

10、什么是泄漏电流脉冲记数法？
答：运行电压下，记录一定周期内流经绝缘子表面超过某一幅值的泄漏电流脉冲数称为泄漏电流脉冲记数法。

11、电容型设备在线监测项目及项目的监测意义。

答：（1）介质损耗角正切——tgδ
监测tgδ对发现绝缘的整体劣化（例如绝缘均匀受潮）较为灵敏，而对局部缺陷则不太灵敏。

（2）电容值——CX
（3）电流值——IX
能给出有关可引起极化过程改变的介质结构变化的信息（均匀受潮或严重缺油），还能发现严重的局部缺陷（绝缘部分击穿）。

12、造成变压器绕组故障的主要原因有哪些？
答：（1）在制造或检修时，局部绝缘受到损害，遗留下缺陷。

（2）在运行中因散热不良或长期过载，绕组内有杂物落入，使温度过高绝缘老化。

（3）制造工艺不良，压制不紧，机械强度不能经受短路冲击，使绕组变形绝缘损坏。

（4）绕组受潮，绝缘膨胀堵塞油道，引起局部过热。

（5）绝缘油内混入水分而劣化，或与空气接触面积过大，使油的酸价过高绝缘水平下降或油面太低，部分绕组露在空气中未能及时处理。

13、叙述局部信号检测系统都由哪几部分组成。

答：系统的组成：
（1）信号的变送（2）信号的处理（3）数据采集
（4）信号的传送（5）数据的处理（6）诊断
14、直流成分法存在的主要问题及引起的主要原因。

答：主要问题：杂散电流会影响测量和诊断的可靠性
主要原因：一般的直流成分法的测量分辨率为0.2nA，而当电缆护层的绝缘电阻下降时，由于护层与地之间存在化学作用电动势，使得测量装置中还会流过由化学作用电动势引起的杂散电流，会影响测量和诊断的可靠性。

15、GIS的特点？
答：（1）小型化：因采用绝缘性能卓越的六氟化硫气体做绝缘和灭弧介质，所以
能大幅度缩小变电站的体积，实现小型化。

（2）可靠性高：由于带电部分全部密封于惰性SF6气体中，大大提高了可靠性。

此外具有优良的抗地震性能。

（3）安全性好：带电部分密封于接地的金属壳体内，因而没有触电危险。

SF6气体为不燃烧气体，所以无火灾危险。

（4）安装周期短：由于实现小型化，可在工厂内进行整机装配和试验合格后，以单元或间隔的形式运达现场，因此可缩短现场安装工期，又能提高可靠性。

（5）维护方便，检修周期长：因其结构布局合理，灭弧系统先进，大大提高了产品的使用寿命，因此检修周期长，维修工作量小，而且由于小型化，离地面低，因此日常维护方便。

16、简述三比值法如何诊断变压器故障。

答：目前国际通用的通过变压器油的气体含量来鉴别变压器故障的方法是三比值法。

所谓的三比值法是用五种特征气体的三对比值，用不同的编码表示不同的三对比值和不同的比值范围，来判断变压器的故障性质。

即根据电气设备内油、纸绝缘故障下裂解产生气体组分的相对浓度与温度有着相互的依赖关系浓度与温度有着相互的依赖关系，选用两种溶解度和扩散系数相近的气体组分的比值作为判断故障性质的依据气体组分的比值作为判断故障性质的依据气体组分的比值作为判断故障性质的依据，可得出对故障状态较可靠的判断。

17、变压器的绝缘分类。

答：变压器的绝缘分为内绝缘和外绝缘，内绝缘指变压器油箱以内的绝缘，外绝缘指油箱意外的空气绝缘。

内绝缘包括套管绝缘、绕组绝缘、引线及分接开关绝缘。

外绝缘包括同一绕组不同相套管间的空气绝缘、套管之间或对地的空气绝缘。

内绝缘中的绕组绝缘和引线及分接开关绝缘从结构上又分为纵绝缘和主绝缘。

纵绝缘指同一绕组的不同匝间、层间、段间、引线间、分接开关各部分的绝缘。

主绝缘：高压和低压之间、相间及对地绝缘；引线或分接开关对地或对其他绕组的绝缘。

18、预防性维修的局限性。

答：经济角度分析：定期试验和大修均需停电，引起电量损失；定期大修和更换部件的投资，造成巨大的人、财、物的浪费。

技术角度分析：试验条件不同于运行条件，多数项目是在低电压下进行检查，
很可能发现不了绝缘缺陷和潜在的故障；绝缘的劣化、缺陷的发展有一定的潜伏和发展时间，而预试是定期进行的，常常不能及时准确地发现故障，从而出现漏报、误报或早报。

19、局部放电对绝缘劣化的影响。

答：局部放电发生在绝缘内部的气隙或气泡中，因为在很小的空间内即使电场强度很大，它的放电能量仍然非常小，所以它的存在并不影响电气设备的短时绝缘强度。

但如果一个电气设备在运行电压下长期存在局部放电现象，这些微弱的放电能量和由此产生的一些不良效应，慢慢损耗绝缘，最后导致整个绝缘击穿，发生电气设备的突发性故障。

20、电容型设备在线检测参数的目的与意义？
答：（1）tanδ是设备绝缘的局部缺陷中介质损失引起的有功电流分量Ir和设备总电容电流Ic之比，它对发现绝缘的整体(即包括了大部分体积)劣化如绝缘均匀受潮较为灵敏，而对局部缺陷(即体积只占介质中较小部分的缺陷和集中缺陷)则不易用测tanδ的方法发现，设备绝缘的体积越大，越不易发现。

（2）测量绝缘的电容Cx或流过绝缘的电流Ix除了能给出有关可引起极化过程改变的介质结构变化的信息(例如：均匀受潮或严重缺油)外，还能发现严重的局部缺陷 (绝缘部分击穿)，但发现缺陷的灵敏程度也和绝缘损坏部分与完好部分体积之比有关。

21、电气绝缘在线检测系统的基本要求是什么？
答：（1）检测系统应具有较强的抗干扰能力；
（2）检测系统应具有较强的对环境变化的耐受性；
（3）检测系统不应影响一次设备的正常运行；
（4）检测系统的寿命应长于被检测设备的预期寿命。

22、介质损耗角正切法能适合发现哪些绝缘缺陷？
答：可以发现绝缘受潮，老化，油和油纸劣化，绝缘中气隙放电等缺陷。

23、简述电力电缆故障的一般测距和精确定点方法及其原理。

答：（1）电桥法：利用电桥平衡时，对应桥臂电阻的乘积相等，而电缆的长度和电阻成正比的原理进行测试。

（2）脉冲法：应用脉冲信号进行电缆故障测距。

①低压脉冲法：向故障电缆的导体输入一个脉冲信号，通过观察故障点发射脉冲与反射脉冲的时间差进行测距。

②脉冲电压法：对故障电缆加上直流高压或冲击高电压，使电缆故障点在高压下发生击穿放电，然后通过仪器观察放电电压脉冲在测试端到放电点之间往返一次的时间进行测距。

③脉冲电流法与脉冲电压法相似，区别在于前者通过线性电流耦合器测量电缆击穿时的电流脉冲信号，使测试接线更简单，电流耦合器输出的脉冲电流波形更容易分辨。