1、 10/10電氣絕緣在線檢測及診斷技術復習題一、名詞解釋1、污閃答案：指線路絕緣子表面積污，在受潮或爬電比距不足的情況下，在正常運行電壓下發生的閃絡放電現象。2、絕緣老化答案：電氣設備的絕緣在運行中會受到各種因素（如電場、熱、機械應力、環境因素等）的作用，內部將發生復雜的化學、物理變化，會導致性能逐漸劣化，這種現象稱為老化。3、電力變壓器答案：是一種靜止的電氣設備，利用電磁感應原理，將一種交流電轉變為另一種或幾種頻率相同、大小不同的交流電，起傳輸電能改變電壓的作用。4、電力電纜的電樹老化答案：電極尖端處或微小空氣隙、雜質等處電場較強，發生的放電逐漸發展，形成較細的溝狀放電通道的碳化痕跡。5、電

2、氣設備故障診斷答案：通過對電氣設備的試驗和各種特性的測量，了解其特征，評估設備在運行中的狀態(老化程度)，從而能早期發現故障的技術。 6、電氣絕緣在線檢測答案：指在不影響電力設備運行的條件下，即不停電對電力設備的運行工況和健康狀況連續或定時進行的監測，通常是自動進行的。 7、電氣設備絕緣診斷答案：在設備運行中和停機時，通過對電氣絕緣試驗和各種特性的測量，掌握設備絕緣參數，根據參數判定設備絕緣狀態或故障的部位、原因和嚴重程度，預測設備絕緣的可靠性和壽命，并提出治理對策。 8、電容型設備答案：通常絕緣介質的平均擊穿場強隨其厚度的增加而下降。在較厚的絕緣內設置均壓電極，將其分隔為若干份較薄的絕緣，可

3、提高絕緣整體的耐電強度。由于結構上這一共同點，電力電容器、耦合電容器、電容型套管、電容型電流互感器以及電容型電壓互感器等統稱為電容型設備。 9、電力電纜的終端與接頭答案：電纜終端是安裝在電纜末端，以使電纜與其他電氣設備或架空輸電線相連接，并維持絕緣直至連接點的裝置；電纜接頭是連接電纜的導體、絕緣、屏蔽層和保護層，以使電纜線路連續的裝置。 10、交聯聚乙烯電力電纜答案：是利用化學方法(過氧化物交聯和硅烷交聯)或物理方法(輻照交聯)，使電纜絕緣聚乙烯分子由線型分子結構變為立體的網狀結構，即把熱塑料的聚乙烯轉變為熱固性交聯聚乙烯。 二、問答題1、電容型設備在線監測項目及項目的監測意義。答案：（1）介

4、質損耗角正切tg監測tg對發現絕緣的整體劣化（例如絕緣均勻受潮）較為靈敏，而對局部缺陷則不太靈敏。（2）電容值CX（3）電流值IX能給出有關可引起極化過程改變的介質結構變化的信息（均勻受潮或嚴重缺油），還能發現嚴重的局部缺陷（絕緣部分擊穿）。 2、變壓器的絕緣分類。答案：變壓器的絕緣分為內絕緣和外絕緣，內絕緣指變壓器油箱以內的絕緣，外絕緣指油箱意外的空氣絕緣。內絕緣包括套管絕緣、繞組絕緣、引線及分接開關絕緣。外絕緣包括同一繞組不同相套管間的空氣絕緣、套管之間或對地的空氣絕緣。內絕緣中的繞組絕緣和引線及分接開關絕緣從結構上又分為縱絕緣和主絕緣。縱絕緣指同一繞組的不同匝間、層間、段間、引線間、分接

5、開關各部分的絕緣。主絕緣高壓和低壓之間、相間及對地絕緣；引線或分接開關對地或對其他繞組的絕緣。 3、直流成分法存在的主要問題及引起的主要原因。答案：主要問題是雜散電流會影響測量和診斷的可靠性。引起的主要原因：一般的直流成分法的測量分辨率為0.2nA，而當電纜護層的絕緣電阻下降時，由于護層與地之間存在化學作用電動勢，使得測量裝置中還會流過由化學作用電動勢引起的雜散電流，會影響測量和診斷的可靠性。 4、狀態維修的原理。答案：絕緣的劣化、缺陷的發展雖然具有統計性，發展的速度也有快慢，但大多具有一定的發展期。在這期間，會有各種前期征兆，表現為其電氣、物理、化學等特性有少量漸進的變化。隨著電子、計算機、

6、光電、信號處理和各種傳感技術的發展，可以對電力設備進行在線狀態監測，及時取得各種即使是很微弱的信息。對這些信息進行處理和綜合分析，根據其數值的大小及變化趨勢，可對絕緣的可靠性隨時做出判斷并對絕緣的剩余壽命做出預測，從而能早期發現潛伏的故障，必要時可提供預警或規定的操作。 5、簡述三比值法如何診斷變壓器故障。答案：目前國際通用的通過變壓器油的氣體含量來鑒別變壓器故障的方法是三比值法。所謂的三比值法是用五種特征氣體的三對比值，用不同的編碼表示不同的三對比值和不同的比值范圍，來判斷變壓器的故障性質。即根據電氣設備內油、紙絕緣故障下裂解產生氣體組分的相對濃度與溫度有著相互的依賴關系濃度與溫度有著相互的

7、依賴關系，選用兩種溶解度和擴散系數相近的氣體組分的比值作為判斷故障性質的依據氣體組分的比值作為判斷故障性質的依據氣體組分的比值作為判斷故障性質的依據，可得出對故障狀態較可靠的判斷。 6、電氣絕緣在線檢測系統的基本要求是什么？答案：（1）檢測系統應具有較強的抗干擾能力；（2）檢測系統應具有較強的對環境變化的耐受性；（3）檢測系統不應影響一次設備的正常運行；（4）檢測系統的壽命應長于被檢測設備的預期壽命。7、電氣絕緣在線檢測系統的基本組成有哪些？ 答案：（1）傳感器系統：利用各種傳感器感知所需的電氣量或非電氣量。（2）信號采集系統：將傳感器等到的模擬量轉換成數字量，應用數字濾波等抗干擾措施進行數據

8、傳輸。（3）分析診斷系統：對采集的信號進行分析、處理和診斷。8、什么是電磁干擾？它的危害有哪些？答案：電磁干擾是指由于電磁環境引起的設備、傳輸通道或系統性能的下降。電磁干擾的頻譜很寬，可以覆蓋040GHz頻率范圍。危害：（1）造成測量儀器性能下降；（2）導致機電設備和控制裝置誤動作；（3）導致元器件燒毀或擊穿；（4）電爆裝置、易燃材料等意外觸發或點燃。9、電容型設備在線檢測參數的目的與意義？答案：（1）tan是設備絕緣的局部缺陷中介質損失引起的有功電流分量Ir和設備總電容電流Ic之比，它對發現絕緣的整體(即包括了大部分體積)劣化如絕緣均勻受潮較為靈敏，而對局部缺陷(即體積只占介質中較小部分的缺

9、陷和集中缺陷)則不易用測tan的方法發現，設備絕緣的體積越大，越不易發現。（2）測量絕緣的電容Cx或流過絕緣的電流Ix除了能給出有關可引起極化過程改變的介質結構變化的信息(例如：均勻受潮或嚴重缺油)外，還能發現嚴重的局部缺陷 (絕緣部分擊穿)，但發現缺陷的靈敏程度也和絕緣損壞部分與完好部分體積之比有關。10、電容型設備在線檢測tan時，消除現場電場及磁場對電橋平衡影響的方法有哪些？答案：（1）可采用改變試驗電源極性的做法：如進行正、反相兩次測量；（2）采用加移相器的方法；（3）近期也有采用45或55Hz異頻電源的方法，這樣可避開50Hz頻率的干擾；（4）磁場干擾往往對電橋檢流計回路的影響明顯，

10、可將檢流計移出磁場干擾區，或采用更好的磁屏蔽措施。11、簡述電力電纜故障的一般測距和精確定點方法及其原理？答案：（1）電橋法：利用電橋平衡時，對應橋臂電阻的乘積相等，而電纜的長度和電阻成正比的原理進行測試。（2）脈沖法：應用脈沖信號進行電纜故障測距。1）低壓脈沖法：向故障電纜的導體輸入一個脈沖信號，通過觀察故障點發射脈沖與反射脈沖的時間差進行測距。2）脈沖電壓法：對故障電纜加上直流高壓或沖擊高電壓，使電纜故障點在高壓下發生擊穿放電，然后通過儀器觀察放電電壓脈沖在測試端到放電點之間往返一次的時間進行測距。3）脈沖電流法：與脈沖電壓法相似，區別在于前者通過線性電流耦合器測量電纜擊穿時的電流脈沖信號

11、，使測試接線更簡單，電流耦合器輸出的脈沖電流波形更容易分辨。12、電氣設備絕緣劣化的主要影響因素。答案：電氣因素；機械因素；溫度和熱穩定性；受潮；化學穩定性和抗生物性。13、XLPE電纜水樹老化的主要誘因。答案：（1）制造過程中殘留在絕緣中的微水；（2）運行中因機械損傷水分逐漸侵入；（3）電場長期作用下絕緣中形成由微小的水滴及連接它們的水絲組成的水樹枝。14、電力電纜的種類。答案：油浸紙絕緣電力電纜、橡皮絕緣電力電纜、聚氯乙烯絕緣電力電纜、交聯聚乙烯絕緣電力電纜（簡稱XLPE電纜）15、降低感性耦合干擾的方法有哪些？答案：（1）可采用電路上物理隔離的方法，減小穿過測量回路的磁通密度；（2）可將

12、導線緊貼地平面或采用雙絞線，盡可能減小測量回路的等效面積；（3）調整干擾源與測量回路的相對位置。16、什么是電纜終端？為什么它是電纜線路的薄弱環節，事故較多？其原因是什么？答案：在電力電纜線路的兩側，只有將電纜端部的金屬套剝開，才能將電纜導體與其他電氣設備的導體連接。為了恢復絕緣層和保護層，電纜端部必須經特殊工藝處理，形成一個連接裝置電纜終端，它是所有電力電纜線路不可缺少的重要組成部件。電纜終端的類別多，一般均在現場制作和安裝，以手工工藝完成。電纜終端是電纜線路的一個薄弱環節，終端事故較多，其原因多數是手工工藝不完善所致。17、預防性維修的局限性。答案：經濟角度分析定期試驗和大修均需停電，引起

13、電量損失；定期大修和更換部件的投資，造成巨大的人、財、物的浪費。技術角度分析：試驗條件不同于運行條件，多數項目是在低電壓下進行檢查，很可能發現不了絕緣缺陷和潛在的故障；絕緣的劣化、缺陷的發展有一定的潛伏和發展時間，而預試是定期進行的，常常不能及時準確地發現故障，從而出現漏報、誤報或早報。18、局部放電對絕緣劣化的影響。答案：局部放電發生在絕緣內部的氣隙或氣泡中，因為在很小的空間內即使電場強度很大，它的放電能量仍然非常小，所以它的存在并不影響電氣設備的短時絕緣強度。但如果一個電氣設備在運行電壓下長期存在局部放電現象，這些微弱的放電能量和由此產生的一些不良效應，慢慢損耗絕緣，最后導致整個絕緣擊穿，

14、發生電氣設備的突發性故障。19、造成變壓器繞組故障的主要原因有哪些？答案：（1）在制造或檢修時，局部絕緣受到損害，遺留下缺陷。（2）在運行中因散熱不良或長期過載，繞組內有雜物落入，使溫度過高絕緣老化。 （3）制造工藝不良，壓制不緊，機械強度不能經受短路沖擊，使繞組變形絕緣損壞。（4）繞組受潮，絕緣膨脹堵塞油道，引起局部過熱。 （5）絕緣油內混入水分而劣化，或與空氣接觸面積過大，使油的酸價過高絕緣水平下降或油面太低，部分繞組露在空氣中未能及時處理。20、GIS的特點。答案：（1）小型化：因采用絕緣性能卓越的六氟化硫氣體做絕緣和滅弧介質，所以能大幅度縮小變電站的體積，實現小型化。（2）可靠性高：由

15、于帶電部分全部密封于惰性SF6氣體中，大大提高了可靠性。此外具有優良的抗地震性能。（3）安全性好：帶電部分密封于接地的金屬殼體內，因而沒有觸電危險。SF6氣體為不燃燒氣體，所以無火災危險。（4）安裝周期短：由于實現小型化，可在工廠內進行整機裝配和試驗合格后，以單元或間隔的形式運達現場，因此可縮短現場安裝工期，又能提高可靠性。（5）維護方便，檢修周期長：因其結構布局合理，滅弧系統先進，大大提高了產品的使用壽命，因此檢修周期長，維修工作量小，而且由于小型化，離地面低，因此日常維護方便。21、什么是在線監測系統取樣方式的直接耦合方式？答案：直接將電阻、電容元件串入設備接地線中稱之為直接耦合方式。22

16、、介質損耗角正切法能適合發現哪些絕緣缺陷？答案：可以發現絕緣受潮，老化，油和油紙劣化，絕緣中氣隙放電等缺陷。23、什么是泄漏電流脈沖記數法？答案：運行電壓下，記錄一定周期內流經絕緣子表面超過某一幅值的泄漏電流脈沖數稱為泄漏電流脈沖記數法。24、局部信號檢測系統由哪幾部分組成？答案：系統的組成：（1）信號的變送；（2）信號的處理；（3）數據采集；（4）信號的傳送；（5）數據的處理；（6）診斷。25、絕緣子在線監測的意義。答案：隨著電網擴大和地區性污染源不斷增加，大氣污染加劇，暴露在污穢條件下的的絕緣子會沉積污穢，當遇有大霧、毛毛雨等不利氣象，易造成電網污閃事故。輸電線路污閃事故的根本原因是由于絕

17、緣子表面沉積了污穢物質，當它吸收了潮濕空氣中水分后，使絕緣強度急劇下降，承受不住工作電壓而發生閃絡。大面積污閃停電事故是災難性事故，會帶來巨大的經濟損失。因此有關污閃問題的相關研究就顯得尤為重要和迫切。26、變壓器油中的局部放電檢測常采用什么方法？是怎樣實現的？答案：變壓器的監測與診斷內容：（1）變壓器油中氣體分析和油樣的電氣、理化特性監測； （2）絕緣紙的抗拉強度、平均聚合度等機械特性監測；（3）變壓器的局部放電、溫度和變形監測。27、從監測信號的物理意義上分，變壓器局部放電監測有哪幾種主要方法？答案：電測法利用局部放電所產生的脈沖信號，即測量因放電時電荷變化所引起的脈沖電流，稱為脈沖電流法

18、。脈沖電流法的優點是靈敏度高。脈沖電流法的缺點是電磁干擾問題。非電測法：油中氣體分析，紅外監測，光檢測和聲測法。非電測法的優點是不受電磁干擾的影響，信噪比高，可以確定放電源位置。非電測法的缺點是靈敏度低，不能確定放電量。三、分析題1、實現電氣設備絕緣狀態檢修的技術支持。答案：（一）系統可靠性評估系統可靠性評估是狀態檢修的重要技術組成部分，是根據可靠性結構、壽命模型及試驗信息，利用統計方法和手段，對系統的可靠性指標給出估計的過程。（二）先進檢測技術先進檢測技術是實現狀態檢修的重要手段，也是長盛不衰的研究熱點。因為故障診斷技術的發展首先決定于能否獲取盡可能多的有用信息，是數據處理和診斷決策的基礎。

19、（三）信息采集處理技術狀態檢測所測的特征信號，既有狀態變量，也有二次效率信息（如分解物等），有很多信號反應設備狀態。因此，不同設備需要選擇不同信息及不同信號處理方式。（四）干擾抑制技術狀態檢測過程雖然需要采取很多抗干擾措施，但在線檢測過程中仍不可避免受到現場中的各種干擾，除需要對硬件濾波器和數字濾波技術進行深入研究外，近年來不斷有新的抗干擾技術出現。（五）故障模式識別技術研究故障特征提取和特征識別是在線檢測及故障診斷技術的重要分支。（六）故障嚴重性分析技術既有按產品功能和對環境與人員的損害分為4個等級的故障嚴重性程度區分，又有用于評價電氣設備的3級評定法。但這些方法都以人為辦法來區分，由于區分故障嚴重性是確定設備是否退出運行的關鍵性指標。（七）壽命估計與預測技術設備的壽命估計是對電氣設備更新的基本依據，目前所采用的基本方法是在大量實驗基礎上利用概率、統計的相關知識，如通常認為電容器壽命服從威布爾分布，而發電機壽命服從指數分布，現在又有使用CIGRE方法對絕緣老化進行估計，從而得到設備的剩余壽命。（八）信息管理與決策技術狀態維修簡化決策流程。2、電力