开关柜、GIS局部放电带电检测试题1

GIS局部放电带电检测试题1
试卷录入者：胡涵宁（上海驹电电气科技有限公司）
试卷总分：120
出卷时间：2020-02-29 10:03
答题时间：90分钟
一、判断题
1.超声波是指频率高于100kHz的声波。

[1分]
参考答案：×
2.超声波是指频率高于20kHz的声波。

[1分]
参考答案：√
3.高频局放检测技术可用于GIS局放的检测。

[1分]
参考答案：×
4.手机信号干扰是特高频局放检测的干扰信号之一。

[1分]
参考答案：√
5.特高频与超声波局放检测法能够象脉冲电流法一样对试品局放进行量化描述。

[1分]
参考答案：×
6.高压开关柜是用于电力系统的成套电气设备，其作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中进行开合、控制和保护等。

[1分]
参考答案：√
7.运行中的开关柜内部电气元件发生局部放电产生的电磁波信号可以直接穿透开关柜的金属壁而被我们检测到。

[1分]
参考答案：×
8.在进行户内的开关柜的局部放电检测的时候，需要考虑变电站的辅助设备带来的干扰，不需考虑户外的天气及雷雨干扰。

[1分]
参考答案：×
9.空气的介电常数大于固体的介电常数。

[1分]
参考答案：×
10.电晕放电是一种气体局部放电形式。

[1分]
参考答案：√
11.特高频与超声波局放检测方法可进行局放源定位。

（）[1分]
参考答案：√
12.高频局放检测法可进行局放源精确定位。

（）[1分]
参考答案：×
13.根据传感器安装位置不同，GIS特高频局部放电检测方法可分为内置式与外置式两种。

（）[1分]
参考答案：√
14.特高频GIS局放检测仪主要用于盆式绝缘子外侧无金属法兰，或有环氧浇铸孔的GIS[1分]
参考答案：√
15.一般情况下，GIS的电源频率为50或60Hz，此时测试仪使用内同步方式，如果GIS的电源频率不是50/60Hz，那就要使用外同步方式。

（）[1分]
参考答案：√
16.超声波在介质内的传播速度只与超声波本身的特性有关，与材料的特性无关。

[1分]
参考答案：×
17.一般在电气设备内高电位的金属部件或者处于地电位的金属部件上容易发生悬浮电位放电。

（）[1分]
参考答案：√
18.在高压开关柜局部放电严重程度的暂态地电压和超声波带电检测中经常采用pC作为测量单位。

（）[1分]
参考答案：×
19.暂态地电压法本质上属于外部电容法局部放电检测技术的范畴。

（）[1分]
参考答案：√
20.超声波检测设备采用的超声波传感器属于电磁式。

[1分]
参考答案：×
二、单选题
21.特高频GIS局放检测仪传感器及放大器的频带宽度一般为()[1分]
A.10kHz-100kHz
B.300MHz-1.5GHz
C.100kHz-10MHz
D.1GHz-10GHz
参考答案：B
22.GIS局部放电可用（）方法进行检测。

[1分]
A.特高频、超声波
B.高频、超声波
C.高频、地电波
D.特高频、地电波
参考答案：A
23.超声波是指频率高于（）的声波。

[1分]
A.100kHz
B.300MHz
C.20kHz
D.150kHz
参考答案：C
24.对于下列GIS典型缺陷，超声波局放检测技术不灵敏的是（）[1分]
A.自由金属颗粒
B.绝缘内部气隙
C.内部电晕
D.悬浮电极
参考答案：B
25.下列局放检测方法中，可以应用放电量对缺陷劣化程度进行定量表述的包括（）[1分]
A.特高频
B.超声波法
C.暂态地电波法
D.脉冲电流法
参考答案：D
26.如果应用GIS超声波法相位模式检测到的图谱如下图所示，其缺陷类型最可能为（）
[1分]
A.自由颗粒
B.悬浮放电
C.尖端放电
D.机械振动
参考答案：C
27.如果应用GIS特高频局放检测方法测得的图谱如下图所示，其放电源类型应用为（）
[1分]
A.金属微粒
B.绝缘内部气隙
C.电晕
D.悬浮电位
参考答案：D
28.下面哪项不是超声波法检测GIS内部存在自由颗粒缺陷的特征？（）[1分]
A.连续模式下，信号峰值明显增大，且不稳定
B.连续模式下，频率相关性不明显，或远小于信号峰值
C.脉冲模式下具有典型的“三角驼峰”
D.PRPD模式下，点集中为基本对称的两簇
参考答案：D
29.GIS操作冲击电压对以下哪类绝缘缺陷最为有效（）[1分]
A.高压导体上的一般突起
B.自由微粒
C.悬浮电极
D.绝缘子裂缝
参考答案：A
30.超声波传感器类型不包括( )[1分]
A.磁致伸缩式
B.电容耦合式
C.电磁式
D.压电式
参考答案：B
31.请指出下列四幅图中，哪幅图是特高频检测时雷达干扰的典型图谱（）。

[1分]
A.11-1
B.11-2
C.11-3
D.11-4
参考答案：C
32.以下放电的类型是（）
[1分]
A.空穴放电
B.尖端放电
C.悬浮放电
D.自由金属颗粒
参考答案：B
33.以下放电的类型是（）
[1分]
A.空穴放电
B.尖端放电
C.悬浮放电
D.自由金属颗粒
参考答案：C
34.利用A、B两个特高频传感器对GIS内部缺陷进行定位，A传感器先于B传感器25ns收到信号，若两个传感器之间距离为10米，则缺陷位置在（）[1分]
A.AB之间距A1.2米
B.AB之间距B1.25米
C.AB之间A距B7.75米
D.AB之间距B8.75米
参考答案：D
35.特高频信号衰减15dB，则其信号强度为原始信号的（）[1分]
A.10%
B.13%
C.15%
D.18%
参考答案：D
36.关于局部放电，以下说法错误的是（）[1分]
A.局部放电起始电压是指试品上出现可观测到的局部放电时试品两端施加的最低电压值
B.局部放电熄灭电压是指当加于试品上的电压从已测到局部放电的较高值逐渐降低时，直至在试验测量回路中能够观测到局部放电时的最高电压
C.局部放电熄灭电压一般低于局部放电起始电压
D.在局部放电的试品两端注入一定电荷量，使试品端电压的变化量和局部放电时端电压变化量相同，此时注入电荷量为视在放电量，视在放电量小于实际放电量。

参考答案：B
37.GIS超声波局部放电检测定位中,通过移动传感器位置和改变测量带宽的方式，观察局放信号变化不明显，以此判定信号源位置是（）[1分]
A.罐体
B.导体
C.绝缘子
D.架构
参考答案：B
38.下列设备缺陷当中，可以用超声波检测法进行检测的是（）[1分]
A.GIS内部存在粉尘颗粒
B.SF6气体纯度偏低
C.设备固体绝缘内部存在气隙或空穴
D.充油设备渗漏油
参考答案：A
39.在现场检测时，在多处位置均检测到类似电晕放电的信号波形，且现场电晕噪声较大，可采用（）后进一步检测。

[1分]
A.500MHz的高通滤波器
B.900MHz的窄带阻波器
C.300MHz~600MHz的带通滤波器
D.1GHz的高通滤波器
参考答案：A
40.下图PRPS图谱最有可能是以下哪种放电？( )
[1分]
A.悬浮放电
B.绝缘气隙
C.尖端放电
D.自由金属颗粒
参考答案：C
41.GIS局部放电检测时，关于橡皮锤的使用，下面说法不正确的是（）[1分]
A.使用橡皮锤敲击后，会激发内部的颗粒、振动悬浮等缺陷，便于发现隐患
B.运行条件下，敲击可能使隐患加剧，造成故障，因此许多单位禁止运行条件下使用橡皮锤敲击GIS
C.橡皮锤敲击不会给GIS运行带来任何改变
D.现场交接试验时，如发现较弱信号，可通过橡皮锤敲击观察信号变化情况
参考答案：C
42.如图所示，S1为放电源，若在A点处测得特高频信号最大幅值为100mV，在C点处测得信号最大幅值为10mV，则C点信号相对A点衰减（）dB。

[1分]
A.100
B.30
C.20
D.10
参考答案：C
43.如图所示的特高频局部放电图谱中，图中的点的累积颜色深度表示（）
[1分]
A.放电量
B.脉冲密度
C.脉冲幅值
D.脉冲相位
参考答案：B
44.下列几种常见超声波、特高频局部放电检测图谱，哪种不需要进行相位同步就可使用？（）[1分]
A.PRPD图谱
B.PRPS谱图
C.飞行模式谱图
D.连续模式谱图
参考答案：D
45.超声波局部放电飞行模式图谱主要用来分析哪种缺陷？（）[1分]
A.自由颗粒
B.悬浮放电
C.尖端放电
D.空穴放电
参考答案：A
46.下列电力设备当中，不宜应用超声波法进行局放检测的是（）[1分]
A.隔离开关
B.开关柜
C.GIS
D.高压电缆终端
参考答案：A
47.特高频局部放电检测是通过检测电力设备局部放电激发的（）信号，来反应电力设备内部绝缘状况。

[1分]
A.特高频电磁波
B.机械波
C.高频电流
D.暂态地电压
参考答案：A
48.HGIS内部包含的元器件不包括（）[1分]
A.断路器
B.隔离开关
C.避雷器
D.电流互感器
参考答案：C
49.下面哪项不是电晕放电的波形特点（）。

[1分]
A.放电信号通常在工频相位的一个半波出现
B.放电信号强度较弱且相位分布较宽，放电次数较多
C.较高电压等级下另一个半周也可能出现放电信号
D.放电信号在工频相位的正、负半周基本对称性
参考答案：D
50.如果应用GIS特高频局放检测方法测得的图谱如下图所示，其放电源类型应用为（）
[1分]
A.金属微粒
B.绝缘内部气隙
C.电晕
D.悬浮电位
参考答案：B
三、多选题
51.超声波传感器的特性包括（）[2分]
A.频响宽度
B.谐振频率
C.工作湿度
D.工作温度
参考答案：ABD
52.GIS内部的金属颗粒表现特征为（）[2分]
A.雷电冲击电压影响很小
B.工频击穿电压会有很大降低
C.信号表征不重复，随机性强
D.飞入高场强区非常危险
参考答案：ABCD
53.对运行状态下GIS进行超声波及特高频局部放电检测时，同步信号可从（）部位接取。

[2分]
A.使用现场的检修电源，采用内同步法接取同步信号
B.从现场电压互感器二次侧使用外同步法接取同步信号
C.现场使用小型发电机供电，采用内同步法接取同步信号
D.使用逆变电源从蓄电池供电，采用内同步法接取同步信号
参考答案：AB
54.GIS局放检测主要有特高频法、超声波法，两者的特点主要有（）[2分]
A.特高频局放检测与超声波局放检测相比，灵敏度更高
B.特高频局放检测与超声波局放检测相比，检测范围更大
C.特高频局放检测与超声波局放检测相比，抗干扰能力更好
D.特高频局放检测与超声波局放检测相比，定位精度更差。

参考答案：BD
55.超声波局部放电检测中，关于电晕缺陷描述正确的是( )[2分]
A.连续检测模式下，50Hz相关性弱，100Hz相关性强。

B.相位检测模式下，有规律，在一个工频周期表现为一簇，呈现“单峰”
C.脉冲检测模式下，有规律，三角驼峰形状
D.特征指数检测模式下，有规律，波峰位于整数特征值上，且特征指数2大于特征指数1。

参考答案：BD
56.局部放电检测当中常用的PRPS图谱的关键参量包括（）[2分]
A.同步电压相位
B.局部放电信号幅值
C.局部放电信号个数
D.放电脉冲形状
参考答案：ABCD
57.能够应用接触式超声波局放检测方法进行检测的设备主要包括（）。

[2分]
A.GIS
B.开关柜
C.架空输电线路
D.高压电缆终端
参考答案：AD
58.关于超声波局部放电检测法，以下说法错误的是（）[2分]
A.不易受振动噪声干扰
B.不能发现弹垫松动、粉尘飞舞等非放电性缺陷
C.放电源定位简单
D.对电气干扰较不敏感
参考答案：AB
59.在某变电站进行HGIS特高频局部放电检测时，仅能通过隔离开关、接地闸刀操作结构的外露绝缘件进行特高频局放检测。

某串设备接线示意图见图26-1，检测时，发现该串A 相501117、501127、5011617、501217测点都检测到异常信号，信号特征相似且信号幅值从501117往501217逐渐减小，501227未检测到异常信号。

关于现场的检测判断方法，说法正确的是（）
[2分]
A.对各测点异常信号图谱进行幅值比较，可大致判断异常信号源的方位
B.采用金属丝屏蔽带在绝缘件处对外部信号进行屏蔽后，如果异常信号仍存在，可判断设备内部存在局部放电
C.可采用高速示波器对信号源进行定位，改变传感器位置，根据波头达到的时间先后，可判断信号源的位于设备内部或外部
D.采用500MHz高通滤波器对信号进行降噪处理，如果异常信号未完全消失，可判断设备内部存在局部放电。

参考答案：AC
60.在某变电站252kV HGIS区域进行超声波局放检测时，发现241开关间隔A相流变出现超声波异常信号，异常信号最大点处相位谱图如下图所示：
流变测点周边空气中有与流变测点相位谱图特征一致的超声波信号，空气中相位谱图如下图所示
分析判断知，确定流变处超声波异常信号为干扰信号，干扰源位于流变附近B相接地刀闸静触头处（同步信号为站用电A相信号，流变测点距离干扰源4.428m，空气处测点距离干扰源2.910m，声速为340m/s）。

以下说法正确的是（）[2分]
A.根据相位谱图，干扰源处可能为尖端放电
B.通过相位关系进行计算，干扰源处为正半周放电
C.通过实测距离进行计算，流变处测点超声波信号相位滞后空气处信号相位测点80.2°
D.通过实测距离进行计算，流变处测点超声波信号相位滞后干扰源处信号相位131.3°
参考答案：ABC
61.在GIS设备超声波局放检测中检测到如下图36-1所示的图谱，请分析GIS设备可能存在的故障类型？（）
[2分]
A.盆式绝缘子表面金属颗粒
B.电压互感器磁噪声
C.动静触头接触不良
D.支撑绝缘子偏离
参考答案：BCD
62.利用两个传感器对放电源进行时差法定位，传感器对称布置，具体位置如图1所示，时差法定位结果如图2所示，刚好位于两个传感器的中间位置（图2中上部显示传感器1幅值约为-36dBm，传感器2幅值约-47dBm，时差法定位结果为中点靠近传感器2约0.4m处，基于定位误差考虑，可认为时差法定位结果为两传感器中点），下列说法正确的是（）。

[2分]
A.放电源位置可能在两传感器中点
B.由于传感器1信号幅值更大，放电源位于靠近传感器1处
C.放电源位置可能在上方T型支路上任意位置;
D.可能是外部干扰，设备内部未发生发电。

参考答案：ACD
63.GIS中有可能引起电场畸变的主要绝缘缺陷包括（）[2分]
A.自由金属微粒
B.绝缘子气隙
C.绝缘子表面金属污染物
D.悬浮电极
参考答案：ABCD
64.关于超声波局部放电检测脉冲模式（飞行模式），下面说法正确的是（）[2分]
A.一般情况下，信号时间间隔越长（横坐标），说明危害越大
B.在点的幅值相近情况下，时间间隔越长的信号危害一定越大
C.只有一个颗粒存在的情况下，点的分布往往呈连续脉冲峰的形式
D.一般情况下，信号幅值越大（纵坐标），说明颗粒越大，危害也越大
参考答案：ACD
65.某带电检测队伍在进行某330kV变电站HGIS超声波局放测试时得到下图所示相位图谱，以下分析不正确的是（）。

[2分]
A.该间隔超声波局放测试信号异常，疑似电晕放电缺陷，应立即进行停电处理;
B.该间隔超声波局放检测信号异常，疑似悬浮放电缺陷，怀疑内部零件松动或HGIS壳体接地不良，建议排除干扰后加强观测;
C.该间隔超声波局放检测信号异常，疑似震动或干扰导致，怀疑内部零件松动或外界干扰，建议排除干扰后加强观测;
D.该间隔超声波局放检测信号异常，疑似疑似绝缘盆子沿面放电导致，怀疑内部绝缘盆子污染，建议排除干扰后立即处理。

参考答案：ABD
66.GIS超声波局放带电检测发现某一超声波信号的特征为，有效值周期峰值较大，存在50Hz、100Hz频率相关性，50Hz略强于100Hz相关性，相位检测模式下发现，一个工频周波内有两簇信号，一簇大，一簇小，在时域波形检测模式下发现，信号存在周期性，下列哪些放电类型与上述信号特征比较吻合。

（）[2分]
A.导体毛刺
B.外壳毛刺
C.不对称悬浮放电
D.金属颗粒
参考答案：ABC
67.关于超声波在同一种介质中传播衰减的描述，下列说法正确的有？()[2分]
A.在SF6 气体中的衰减主要原因是扩散作用
B.在空气中的衰减主要原因是介质吸收作用
C.在GIS外壳中的超声波衰减主要原因是介质吸收作用
D.在盆式绝缘子中的超声波衰减主要原因是扩散作用:
参考答案：AC
68.GIS超声波局部放电检测时传感器上涂抹耦合剂的作用有哪些？（）[2分]
A.将传感器粘在壳体上
B.消除传感器与罐体之间的气泡，减少信号衰减
C.在手持传感器时，减少因抖动造成的干扰
D.标记传感器放置位置
参考答案：BC
69.GIS有许多法兰连接的（）隔离开关及断路器等不连续点，特高频信号在GIS内传播过程中经过这些结构时，必然造成衰减。

[2分]
A.V型接头
B.盆式绝缘子
C.拐弯结构
D.T型接头
参考答案：BCD
70.超声波局部放电信号传感器安装方法不包括（）[2分]
A.紧贴GIS壳体
B.安装在GIS的非屏蔽位置，如观察孔、绝缘盆子
C.安装在GIS接地引线上;
D.GIS腔内开口处
参考答案：BCD
71.超声波检测对那种放电（）灵敏。

[2分]
A.绝缘子表面放电
B.绝缘子内部缺陷
C.电晕放电
D.尖端放电
参考答案：ACD
72.GIS特高频局部放电检测技术的关键技术包括：（）[2分]
A.有效检测GIS内部局部放电并采集数据（峰值）
B.有效信号与噪音信号分离
C.缺陷类型自动识别
D.傅里叶变换信号处理技术
参考答案：ABC
73.差分式超声波传感器的特点有（）[2分]
A.抗干扰好
B.灵敏度高
C.带负载能力差;
D.结构简单。

参考答案：ABC
74.利用超声波检测到GIS的异常信号时，下列哪些检测仪器可以进行辅助分析或危险性评估（）[2分]
A.特高频局放测试仪
B.暂态地电压测试仪
C.频谱分析仪
D.SF6分解物测试仪
参考答案：ACD
75.高压开关柜的电缆室内除了安装电缆外，还可能安装（）等设备。

[2分]
A.电流互感器
B.接地开关
C.避雷器
D.功率因素表
参考答案：ABC
四、论述题
76.请论述应用特高频时间差法对放电源进行定位的基本原理及存在的问题。

[10分]
参考答案：
应用特高频时间差法对放电源进行定位的基本原理是精确测量两个传感器接收到信号的时间差，根据电磁波传播速度，计算放电源的位置。

当计算距离等于两个传感器实际距离时，放电源应靠近先检测信号的传感器，或位于先检测到信号的传感器的外侧；当计算距离小于两个传感器实际距离时，信号源位于两个传感器之间，可通过方程法求解找到具体位置。

该方法存在的问题：
1.由于现场条件所限，运行人员基本是依靠目测观察示波器上UHF信号初始峰之间的时间差，那么仅仅依靠目测初始峰的时间差，然后取平均值，这种做法无疑增大了定位测量的误差。

2.从现场和实验室的数据发现，虽然某些放电类型的UHF信号的初始峰容易被识别，但是如果测量设备的硬件采样率比较低，有效采样点过少，那么也会造成UHF信号的初始峰辨别的误差增大。

3.从现场和实验室的数据发现，某些放电类型的UHF信号的初始峰不易被识别，也无法对其进行初始峰波形的细化，并且起始的幅值也不明显，进行精确的时间差定位比较困难。

4.此方法只能将局部放电源确定在一小段范围之内，进一步确定放电源在腔体上具体所处的方位较为困难，即放电源处于腔体的哪一侧，这样才可为检修工作提供更为可靠的帮助。

77.请简述GIS超声波局放检测方法的基本原理及检测步骤。

[10分]
参考答案：
答：电力设备当中发生局部放电时，会伴随发生超声波信号，该信号会沿着SF6气体、GIS 外壳进行传播。

可以应用超声波传感器检测局部放电产生的超声波信号，反应GIS内部局部放电的强度、类型及大体位置。

GIS超声波局放测试点选择主要有：
1、盆式绝缘子附近
2、测量点选择在隔室侧下方，如存在异常信号，则应在该气室进行多点检测，查找信号最大点。

3、在断路器断口处、隔离刀闸、接地刀闸、电流互感器、避雷器、导体连接部件等处设置测试点。

试验程序：
1、测试背景噪声，背景噪声应满足测试环境要求。

2、传感器与测点部位间无气隙地均匀涂抹专用耦合剂，测量时保持静止状态。

3、开展测试，判断有无缺陷。

4、存储数据。

5、软件分析。

≡本试卷共计77题，此处为结束标志。

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