課程學習電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測 homepage課程首頁 courseware課程學習 homework課程作業(yè) discussion討論區(qū) logout退出電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測第1次作業(yè)（注意：若有主觀題目，請按照題目，離線完成，完成后紙質(zhì)上交學習中心，記錄成績。在線只需提交客觀題答案。)本次作業(yè)是本門課程本學期的第1次作業(yè)，注釋如下：一、單項選擇題(只有一個選項正確，共7道小題)1. SF6氣體具有較高絕緣強度的主要原因之一是_。(A) 無色無味性(B) 不燃性(C) 無腐蝕性(D) 電負性正確答案：D解答參考：2. _型絕緣子具有損壞后“自爆”的特性。(A) 電工陶瓷(B) 鋼化玻璃(C) 硅橡膠(D) 乙丙橡膠正確答案：B解答參考：3. 以下哪個不是發(fā)生污閃最危險的氣象條件？(A) 大霧(B) 毛毛雨(C) 凝露(D) 大雨正確答案：D解答參考：4. 以下哪種材料具有憎水性？(A) 硅橡膠(B) 電瓷(C) 玻璃(D) 金屬正確答案：C解答參考：5. 按照國家標準GB11021-1989“電氣絕緣的耐熱性評定和分級”將各種電工絕緣材料耐熱程度劃分等級，以確定各級絕緣材料的最高持續(xù)工作溫度。其中A級絕緣材料的最好持續(xù)溫度是_。(A) 90(B) 105(C) 120(D) 130正確答案：B解答參考：6. 按照國家標準GB11021-1989“電氣絕緣的耐熱性評定和分級”將各種電工絕緣材料耐熱程度劃分等級，以確定各級絕緣材料的最高持續(xù)工作溫度。其F級絕緣材料的最好持續(xù)溫度是_。(A) 120(B) 130(C) 155(D) 180正確答案：C解答參考：7. 電容分壓器的低壓臂的不合理結(jié)構(gòu)是_。(A) 低壓臂電容的內(nèi)電感必須很小(B) 應(yīng)該用同軸插頭，插入低壓臂的屏蔽箱(C) 電纜輸入端應(yīng)盡可能靠近電容C2的兩極。(D) abc環(huán)路線應(yīng)該比較長正確答案：B解答參考：（注意：若有主觀題目，請按照題目，離線完成，完成后紙質(zhì)上交學習中心，記錄成績。在線只需提交客觀題答案。)四、主觀題(共14道小題)8. abc環(huán)路線應(yīng)該比較長參考答案：電介質(zhì)是指在電場作用下能建立極化的一切物質(zhì)，廣義上說來，電介質(zhì)不僅包括絕緣材料，而且包括各種功能材料，如壓電、熱釋電、光電、鐵電等材料。9. 電介質(zhì)有哪些類參考答案：根據(jù)電荷在分子中的分布特性，可以把電介質(zhì)分為非極性電介質(zhì)、極性電介質(zhì)、離子型電介質(zhì)；電介質(zhì)按照存在的形態(tài)分成幾種基本類型：固體電介質(zhì)、液體電介質(zhì)、氣體電介質(zhì)和真空電介質(zhì)。10. 說明固體電介質(zhì)介質(zhì)損耗的特點參考答案：普通的無機晶體介質(zhì)只有位移極化，其介質(zhì)損耗主要來源于電導；玻璃的介質(zhì)損耗可以認為主要由三部分組成：電導損耗、松弛損耗和結(jié)構(gòu)損耗；非極性有機介質(zhì)，既沒有弱聯(lián)系離子，也不含極性基團，因此在外電場作用下只有電子位移極化，其介質(zhì)損耗主要是由雜質(zhì)電導引起的；極性有機介質(zhì)分子量一般較大，分子間相互聯(lián)系的阻礙作用較強，因此除非在高溫之下，整個極性分子的轉(zhuǎn)向難以建立，轉(zhuǎn)向極化只可能由極性基團的定向所引起。11. 什么是界面極化和損耗？參考答案：不均勻介質(zhì)的界面極化，不是由束縛電荷或弱聯(lián)系離子的位移或轉(zhuǎn)向引起的，而是由自由電荷的移動產(chǎn)生的。在電場作用下，介質(zhì)中自由電荷移動，可以被介質(zhì)中的缺陷或不同介質(zhì)的分界面所捕獲，形成空間電荷的局部積聚，使得介質(zhì)中自由電荷分布不均勻從而產(chǎn)生宏觀偶極矩的現(xiàn)象，稱為界面極化或空間電荷極化。12. 說明介質(zhì)損耗角正切的測量方法與特點參考答案：電橋法：間接測量法，作為最傳統(tǒng)的方法技術(shù)成熟，準確而可靠，但用于在線監(jiān)測時把元件串入電路，降低了系統(tǒng)的可靠性；諧振法：當測量頻率增高至上kHz時，由于元件雜散電容、殘余電感等的影響，一般電橋已不能用于絕緣材料的相對介電常數(shù)與介質(zhì)損耗角正切的測量，在這種情況下廣泛使用諧振法；相位差法：直接測試介質(zhì)損耗角，容易理解，用于在線監(jiān)測非常方便，但對硬件要求很高，誤差較大。全數(shù)字法：采集信號后，所以計算均有微型計算機完成，方便、準確，對計算機計算要求較高13. 按導電載流子種類，電介質(zhì)的電導可分為哪些類型？舉例說明。參考答案：（1）電子電導（包括空穴電導）：載流子是帶負電荷的電子（或帶正電荷的空穴）。（2）離子電導：載流子是離解了的原子或原子團（離子），它們可以帶正電荷，也可以帶負電荷，如Na+、Cl、(OH)等。離子導電時，伴隨有電解現(xiàn)象發(fā)生。（3）膠粒電導：載流子是帶電的分子團即膠粒，如油中處于乳化狀態(tài)的水等。14. 說明氣體電介質(zhì)的電導特性。參考答案：常溫、常壓下的氣體在較低電場強度下都是優(yōu)良的絕緣體，能夠通過氣體的電流極其微弱，只有采用很高靈敏度的靜電計才能檢測出來（j 1014A/m2）。氣體中載流子的濃度與外界影響因素密切相關(guān)，如氣體受到光、熱、輻射等外因作用時，分子發(fā)生電離而產(chǎn)生正、負離子對；或由于光、熱、輻射作用使陰極發(fā)射出電子。顯然，氣體中載流子濃度的大小主要取決于光、熱、輻射等電離源的強弱。15. 列表說明運行中35kV、110kV、220kV、500kV油紙型高壓套管在20時 tan 的規(guī)定值（）參考答案：16. 什么是GIS參考答案：SF6封閉式組合電器（氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備）是將斷路器、隔離開關(guān)、快速接地開關(guān)、電流互感器、避雷器、母線、套管和/或電纜終端等電氣元件封閉組合在接地的金屬外殼中，以SF6氣體作為絕緣介質(zhì)，簡稱GIS，其作用相當于一個開關(guān)站。17. 簡述真空斷路器的優(yōu)點，及其主要應(yīng)用場所。參考答案：不爆炸，低噪聲，體積小，高可靠性，檢修周期長。35kV級以下（含）電壓等級中占主導地位。18. 簡述局部放電測量的脈沖電流法。參考答案：此法測量的是視在放電量。當發(fā)生局部放電時，試品兩端會出現(xiàn)一個幾乎是瞬時的電壓變化，在檢測回路中引起一高頻脈沖電流，將它變換成電壓脈沖后就可以用示波器等測量其波形或幅值，由于其大小與視在放電量成正比，通過校準就能得出視在放電量(一般單位用pC)。此法靈敏度高、應(yīng)用廣泛。19. 說明相對產(chǎn)氣速率如何作為變壓器故障判斷的依據(jù)？參考答案：相對產(chǎn)氣速率 即每運行一個月(或折算到月)，某種氣體含量增加原有值的百少數(shù)的平均值，按下式計算相對產(chǎn)氣速率也可以用來判斷充油電氣設(shè)備內(nèi)部狀況?？偀N的相對產(chǎn)氣速率大于10時，應(yīng)引起注意，但對總烴起始含量很低的設(shè)備不宜采用此判據(jù)。需要指出，有的設(shè)備其油中某些特征氣體的含量若在短期內(nèi)就有較大的增量，則即使尚未達到閾值，也可判為內(nèi)部有異常狀況；有的設(shè)備因某種原因使氣體含量基值較高，但增長速率低，則仍可認為是正常。20. 局部放電在線監(jiān)測有哪些干擾？參考答案：1) 線路或其它領(lǐng)近設(shè)備的電暈放電和內(nèi)部的局部放電 2) 電力系統(tǒng)的載波通信和高頻保護信號對監(jiān)測的干擾 3) 可控硅整流設(shè)備引起的干擾 4) 無線電廣播的干擾。這種干擾也是連續(xù)的周期性干擾，其頻率在500kHz以上。5) 其他周期性干擾。如開關(guān)、繼電器的斷合，電焊操作，熒光燈、雷電等的干擾以及旋轉(zhuǎn)電機的電刷和滑環(huán)間的電弧引起的干擾等，這是一種無規(guī)律的隨機性脈沖干擾。21. 某變電站大批電容器爆炸或外殼變形，研究表明是由于受潮引起的，請敘述受潮引起爆炸的原因。參考答案：西南交通大學網(wǎng)絡(luò)教育學院 版權(quán)所有 支持服務(wù)蜀ICP備05026985號-2SCHOOL OF DISTANCE EDUCATION SWJTU課程學習電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測 homepage課程首頁 courseware課程學習 homework課程作業(yè) discussion討論區(qū) logout退出電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測第2次作業(yè)（注意：若有主觀題目，請按照題目，離線完成，完成后紙質(zhì)上交學習中心，記錄成績。在線只需提交客觀題答案。)本次作業(yè)是本門課程本學期的第2次作業(yè)，注釋如下：（注意：若有主觀題目，請按照題目，離線完成，完成后紙質(zhì)上交學習中心，記錄成績。在線只需提交客觀題答案。)三、主觀題(共14道小題)1. 用實例加以說明極性電介質(zhì)的特點及適用場合參考答案：無外電場作用時，分子的正電荷和負電荷中心不相重合，即分子具有偶極矩，稱為分子的固有偶極矩。這種分子稱為偶極分子或極性分子，由極性分子組成的電介質(zhì)稱為極性電介質(zhì)，如聚氯乙烯、纖維、某些樹脂等。2. 按照存在的形態(tài)，說明每一類電介質(zhì)的用途。參考答案：A固體電介質(zhì)：多用于支撐絕緣；B液體電介質(zhì)：具有流動性，可用于散熱要求較高的場合，如變壓器；C氣體電介質(zhì)：與液體電介質(zhì)相似，但其密閉性要求更高；其絕緣性能隨氣壓而變化；D真空電解質(zhì)：真空絕緣主要應(yīng)用于中壓開關(guān)設(shè)備上，具有優(yōu)良的絕緣性能和滅弧性能。采用真空作為開關(guān)滅弧介質(zhì)，成本低、維修費用低、無爆炸危險，另外，由于滅弧室具有高真空度，空氣分子十分稀薄，真空間隙的絕緣強度比常溫下的空氣和SF6高得多。3. 從極化、電導、放電等角度分析電介質(zhì)損耗的產(chǎn)生過程及影響因素.參考答案：極化分為電子極化和松弛極化等，電子極化速度快，產(chǎn)生的損耗可以忽略；松弛極化主要由偶極子轉(zhuǎn)向時分子之間的摩擦引起的，與電場速度、偶極子質(zhì)量、溫度等都密切相關(guān)，該極化只在交流電場下產(chǎn)生；電介質(zhì)并非理想絕緣體，在電場作用下均有一定的電流通過，此為電介質(zhì)的電導，電介質(zhì)的電導越大，相同電壓下產(chǎn)生的損耗就越大，受潮等絕緣缺陷都會使其增大，導致?lián)p耗增大；絕緣內(nèi)部產(chǎn)生缺陷導致發(fā)生局部放電，電能以熱和光的形式釋放，導致?lián)p耗，而導致局部放電的原因較多，包括絕緣受潮，電壓偏高等因素。4. 什么是固體電介質(zhì)的本征離子電導參考答案：離子晶體點陣上的基本質(zhì)點（離子），在熱振動下，離開點陣形成載流子，構(gòu)成離子電導。這種電導在高溫下才比較顯著，因此有時亦稱為“高溫離子電導”。5. 電介質(zhì)老化有哪些主要類型？參考答案：熱老化、熱氧化老化、光老化或光氧化老化、臭氧老化、化學老化、生物老化、疲勞、高能輻射老化、電老化。6. 敘述絕緣老化機理參考答案：熱老化是材料在熱等因素作用下，材料發(fā)生失重、相對分子質(zhì)量降低、熔化、結(jié)晶度與交聯(lián)度變化等過程從而使性能下降的現(xiàn)象。通常所講的熱老化實際上包括：熱老化、熱氧化老化、熱脆化和氧化脆化等。7. 簡述放電對六氟化硫絕緣系統(tǒng)的破壞作用參考答案：電暈放電對SF6的作用極為輕微，不產(chǎn)生劇毒的S2F10；但電弧的作用很強烈，大電流電弧通道中的溫度高達4000K，能使SF6分解：分解后絕大部分在70s內(nèi)復合還原。高溫還能使電極金屬汽化以及生成極少量低氟化物與金屬的化合物。SF6分解產(chǎn)物對絕緣材料有影響，穩(wěn)定性排列順序為：CC，CF，CH酯基氨基縮醛含硅材料含硅材料的穩(wěn)定性最差，包括含玻璃纖維的浸漬材料、層壓材料、含石英粉的各種涂料或澆注料、硅樹酯和硅橡膠等都不能用在充SF6的電氣設(shè)備中。8. 分別說明水樹枝和電樹枝老化對絕緣的破壞作用。參考答案：當絕緣中存在尖端電極時，施加電壓后，在尖端處發(fā)生電場局部集中現(xiàn)象，并從該尖端長出樹枝狀痕跡，最后發(fā)展到擊穿。從誘發(fā)樹枝到擊穿的全過程是樹枝化老化。當針尖無氣隙時，電樹枝的誘發(fā)可能是先從尖端注入載流子或因局部（尖端附近）電擊穿誘發(fā)電樹枝。當尖端存在氣隙時，可能與氣隙放電有關(guān)，放電產(chǎn)生的帶電粒子的沖擊作用和熱作用引發(fā)電樹枝。水樹枝是在電場和水聯(lián)合作用下在高分子電介質(zhì)中所產(chǎn)生的樹枝狀痕跡。誘發(fā)水樹枝的外施電壓比誘發(fā)電樹枝的電壓低得多，例如潛水電機繞組線的對地工作電壓只有220V，就足以誘發(fā)水樹枝，且誘導期極短，甚至沒有誘導期。水樹枝誘發(fā)后，往往由它進一步發(fā)展為電樹枝直至擊穿。9. 什么是絕緣紙的平均聚合度，為什么其可作為變壓器壽命的判斷依據(jù)？參考答案：變壓器的壽命決定于振動和外電路短路時加在線圈上機械力和絕緣紙的老化破壞。由于熱老化使絕緣紙的拉伸強度降低，而拉伸強度與絕緣紙的平均聚合度有著密切的關(guān)系。測定油中分解氣體(如前所述)的目的本就是測定絕緣紙平均聚合度降低的情況。例如，從正在使用的變壓器中只要取得很少一點絕緣紙作為試驗樣品，通過測定紙的拉伸強度和絕緣紙的平均聚合度，就可以直接分析得到變壓器老化的程度。10. 如何測定變壓器的絕緣電阻？參考答案：絕緣電阻的測定是用來推定絕緣紙或絕緣油的吸濕和老化等情況的簡單試驗方法。一般是使用1000V以上的絕緣試驗器和絕緣電阻測定儀，來測試線圈之間、線圈與地之間的絕緣電阻。11. 絕緣子串電壓分布有哪些測量方法？參考答案：短路叉法：這是檢測損壞絕緣子（又稱零值絕緣子）最簡便的工具。電阻分壓桿、電容分壓桿法火花間隙檢測桿法12. 絕緣電阻測試能否很好判斷套管、絕緣子是否具有裂紋？能否很好判斷內(nèi)部絕緣受潮？參考答案：絕緣電阻測試不能很好判斷套管、絕緣子是否具有裂紋；不能否很好判斷內(nèi)部絕緣受潮。13. 為什么在線監(jiān)測中最常用的傳感器是穿心式的電流傳感器。參考答案：因為穿心式的電流傳感器不會破壞電氣設(shè)備的接線結(jié)構(gòu)。14. 說明電力設(shè)備維修的演變參考答案：事后維修（Break-down Maintenance）是當設(shè)備發(fā)生故障或其他失效時進行的非計劃性維修。在現(xiàn)代設(shè)備管理要求下，事后維修僅用于對生產(chǎn)影響極小的非重點設(shè)備，有冗余配置的設(shè)備或采用其他檢修方式不經(jīng)濟的設(shè)備。這種維修方式又稱為故障維修。預(yù)防性定期檢修（Time-Based Maintenance）是一種以時間為基礎(chǔ)的預(yù)防檢修方式，也稱計劃檢修。它是根據(jù)設(shè)備磨損的統(tǒng)計規(guī)律或經(jīng)驗，事先確定檢修類別、檢修周期、檢修工作內(nèi)容、檢修備件及材料等的檢修方式。定期檢修適合于已知設(shè)備磨損規(guī)律的設(shè)備，以及難以隨時停機進行檢修的流程工業(yè)、自動生產(chǎn)線設(shè)備。狀態(tài)檢修（Condition-based Maintenance）或預(yù)知維修（Predictive Maintenance）是從預(yù)防性檢修發(fā)展而來的更高層次的檢修體制，是一種以設(shè)備狀態(tài)為基礎(chǔ)、以預(yù)測設(shè)備狀態(tài)發(fā)展為依據(jù)的檢修方式。它根據(jù)對設(shè)備的日常檢查、定期重點檢查、在線狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷所提供的信息，經(jīng)過分析處理，判斷設(shè)備的健康和性能劣化狀態(tài)及其發(fā)展趨勢，并在設(shè)備故障發(fā)生前及性能降低到不允許極限前有計劃地安排檢修。這種檢修方式能及時地、有針對性地對設(shè)備進行檢修，不僅可以提高設(shè)備的可用率，還能有效降低檢修費用。它與預(yù)防檢修相比較，帶有很強烈的主動色彩。西南交通大學網(wǎng)絡(luò)教育學院 版權(quán)所有 支持服務(wù)蜀ICP備05026985號-2SCHOOL OF DISTANCE EDUCATION SWJTU課程學習電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測 homepage課程首頁 courseware課程學習 homework課程作業(yè) discussion討論區(qū) logout退出電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測第3次作業(yè)（注意：若有主觀題目，請按照題目，離線完成，完成后紙質(zhì)上交學習中心，記錄成績。在線只需提交客觀題答案。)本次作業(yè)是本門課程本學期的第3次作業(yè)，注釋如下：（注意：若有主觀題目，請按照題目，離線完成，完成后紙質(zhì)上交學習中心，記錄成績。在線只需提交客觀題答案。)三、主觀題(共12道小題)1. 說明用熱老化試驗確定絕緣壽命的步驟參考答案：A. 老化因子的選擇B. 試樣確定與制作C. 老化溫度確定D. 在規(guī)定溫度下進行試樣老化E. 根據(jù)選擇的老化因子，對老化后的試驗進行測試F. 分析2. 絕緣是如何進行耐熱分級的？參考答案：在電工技術(shù)中，常把電機電器的絕緣結(jié)構(gòu)或絕緣系統(tǒng)以及絕緣材料按耐熱等級分類。耐熱等級由絕緣包括絕緣材料與絕緣結(jié)構(gòu)在電機電器運行中允許的最高長期工作溫度決定。3. 說明電老化的分類參考答案：局部放電（電暈放電）老化、電弧放電老化和電痕化老化、樹枝化老化。4. 簡述負電性氣體的擊穿特點。參考答案：對于具有較大電子親和力元素的氣體，即容易附著電子的氣體，必須考慮負離子的形成對其放電過程的影響。一般來說，電子親和力大的一些氣體，如含鹵元素的氣體，其電離能遠低于He等惰性氣體，但其與空氣的耐壓比（相同pd時）卻比He等惰性氣體的大。C6H6等碳氫化合物氣體，分子大，在溫度與壓力相同時電子平均自由行程小，其耐壓比雖大于1，但與CC14等氣體相比，在分子自由行程相近時，后者的耐壓比卻高得多。表明這類氣體耐壓比高并非由于其電離能大、電子平均自由行程小的原因，而主要是由于電子親和力大容易吸附電子生成負離子的原因。在這類氣體中，由于SF6在性能上具有很多優(yōu)點，因此在高壓電氣設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。5. 絕緣紙和織物浸膠和浸油的目的是什么？參考答案：填充絕緣紙中的氣隙，提高電氣強度。6. 簡述變壓器絕緣結(jié)構(gòu)參考答案：變壓器絕緣可以分為內(nèi)絕緣和外絕緣。內(nèi)絕緣是處于油箱中的各部分絕緣，這些絕緣是油、固體絕緣材料和二者的組合。外絕緣是空氣絕緣，這是指套管上部對地和彼此之間的絕緣以及保護間隙。內(nèi)絕緣可以分為主絕緣和縱絕緣兩種。主絕緣是某一繞組與接地部分以及與其它繞組間的絕緣。主絕緣由變壓器的一分鐘工頻耐壓和沖擊耐壓所決