西南大学202009-电气设备检测技术作业答案

单项选择题

1、

国标GB 7252-2010规定200kV及以下变压器、电抗器油中乙炔溶解气体含量的注意值为（）ppm。

1.

0.5

2. 1

3. 2

4. 5

2、

根据GB/T17623-1998和IEC60599-1999，20℃时，CO在矿物绝缘油中的奥斯特瓦尔德系数为（）。

1. 0.09

2. 0.17

3. 0.12

4. 0.05

3、

根据6kV-XLPE电缆的交流击穿电压与在线监测得到的正切间的关系可知，当正切占大于（）时，绝缘可判为不良。

1. 0.5%

2. 1.0%

3. 2.0%

4. 5.0%

4、

下列干扰信号中不属于脉冲型干扰信号的是（）

1.高频保护信号、高次偕波

2.雷电、开关、继电器的断合

3.高压输电线的电晕放电

4.相邻电气设备的内部放电

5、

频率为20kHz以下的振动信号选用（）监测。

1.加速度传感器

2.超声传感器

3.声发射传感器

4.速度传感器

6、电机绝缘内部放电放电电压最低的是（）。

1.绝缘层中间

2.绝缘与线棒导体间

3.绝缘与防晕层间的气隙或气泡里

4.绕组线棒导体的棱角部位

7、

根据GB/T17623-1998和IEC60599-1999，20℃时，H2在矿物绝缘油中的奥斯特瓦尔德系数为（）。

1. 0.09

2. 0.17

3. 0.12

4. 0.05

8、

不属于油浸式电气设备绝缘油的主要作用是（）。

1.绝缘作用

2.防锈蚀作用

3.支撑作用

4.散热作用

9、

对额定电压为10kV的电力电缆，若直流泄漏电流（）是是坏电缆。

1. Id＞90nA

2. Id＞100nA

3. Id＞110nA

4. Id＞120nA

10、

在正常工作电压下流过氧化锌避雷器阀片的主要是（）。

1.阻性电流

2.感性电流

3.容性电流

4.交流电流

11、

频率为20Hz～60kHz的振动信号选用（）监测。

1.加速度传感器

2.超声传感器

3.声发射传感器

4.速度传感器

12、

不适合于作热释电探测器的热电晶体是（）。

1.硫酸三甘钛TGS

2.锆钛酸铅PZT

3.钛酸锂LITaO3

4.碲镉汞CdHgTe

13、

根据GB/T17623-1998和IEC60599-1999，20℃时O2在矿物绝缘油中的奥斯特瓦尔德系数为（）。

1. 0.17

2. 0.09

3. 0.12

4. 0.05

14、

电机绝缘内部放电放电电压最低的是（）。

1.绝缘层中间

2.绝缘与线棒导体间

3.绝缘与防晕层间的气隙或气泡里

4.绕组线棒导体的棱角部位

15、

对额定电压为6.6kV的电力电缆，若直流泄漏电流（）是好电缆

1. Id＜0.25Na

2. Id＜1nA

3. Id＜0.5nA

4. Id＜0.75nA

16、

氧化锌阀片的介电常数er为（）。

1. 500~1000

2. 1000~2000

3. 2000~3000

4. 3000~4000

17、

频率为60kHz～100MHz的振动信号选用（）监测。

1.加速度传感器

2.超声传感器

3.声发射传感器

4.速度传感器

18、

单晶型光电导探测器常用材料为（）。

1. E. 硫酸三甘钛TGS

2. F. 锆钛酸铅PZT

3.钛酸锂LITaO3

4.碲镉汞CdHgTe

19、

监测系统按（）分为便携式和固定式。

1. A. 传输方式

2. B. 使用场所

3. C. 诊断方式

4. D. 监测功能

判断题

20、变压器的套管绝缘、绕组绝缘、引线及分接开关绝缘属于内绝缘。

1. A.√

2. B.×

21、电机振动监测按监测量可分为外壳振动的监测和扭振的监测。

1. A.√

2. B.×

22、可以通过测量电缆的介质损耗角正切、直流泄漏电流和局部放电来诊断电缆绝缘劣化程度。

1. A.√

2. B.×

23、气体传感器可分为干式和湿式两大类。干式又可分为接触燃烧式、半导体式、固体电解质式、红外线吸收式、导热率变化式和比色法传感器。

1. A.√

2. B.×

24、监测系统按监测功能可分为人工诊断和自动诊断。

1. A.√

2. B.×

25、绝缘电阻测量、泄露电流测量、介质损耗角正切测量、油中气体含量检测均属于破坏性试验。

1. A.√

2. B.×

26、预防性试验可分为破坏性试验和非破坏性试验两类。

1. A.√

2. B.×

27、直流叠加法的优点在于可通过正反向叠加直流电压来消除Es引起的杂散电流的影响。

1.

A.√

2. B.×

28、传感器的迟滞特性是指正向特性和反向特性不一致的程度。

1. A.√

2. B.×

29、在线监测系统的信号预处理和数据采集子系统一般在主控室内。

1. A.√

2. B.×

30、根据振动的频率来确定所测量的量，随频率的减低可分别选用位移传感器、速度传感器和加速度传感器。

1. A.√

2. B.×

31、线性度是传感器输出量和输入量间的实际关系与它们的拟合直线之间的最大偏差与满量程输出值之比。

1. A.√

2. B.×

主观题

32、一般新纸的聚合度n等于左右。

参考答案：

1300

33、

气体传感器可分为干式和两大类。

参考答案：

湿式

34、局部放电信号的监测方法可分为电测法和两种。

参考答案：

非电测法

35、变压器放电量的在线标定通常采用。

参考答案：

套管末屏注入法

36、抽真空取气方法的油中溶解气体在线监测装置根据产生真空的方式不同，

可以分为和真空泵脱气法。

参考答案：

37、传统的避雷器是由放电间隙和构成。

参考答案：

碳化硅阀片电阻

38、抑制干扰信号的软件措施有数字滤波器、、逻辑判断和开窗。

参考答案：

平均技术

39、抑制干扰信号的软件措施有、平均技术、逻辑判断和开窗。

参考答案：

数字滤波器

40、气相色谱分析的气体分离功能由完成。

参考答案：

色谱柱

41、光电信号的调制方式主要有、调频式调制和脉码调制-光强调制三种。参考答案：

调幅式调制

42、色谱分析常用的鉴定器有和氢火焰离子化鉴定器FID两种。

参考答案：

热导池鉴定器TCD

43、抑制干扰信号的硬件措施有硬件滤波器、和电子鉴别系统。

参考答案：

光电耦合器隔离

44、电气设备油纸绝缘结构的优点与缺点？

参考答案：

优点：由于油的绝缘强度和介电系数低于纤维质，油承受较大的电场强度，因此，用纸把油分成一定数量的小油隙，既可以消除油中纤维杂质的积累而不易形成“小桥”，又可以使电场均匀，提高绝缘的电气强度。（5分）

缺点：油和纸两者均易被污染，只要含百分之几的杂质，影响就相当严重。因此，在工艺过程中要尽可能地获得较纯净的油和纸，并据此选择合适的工作场强，才能保证变压器绝缘结构的可靠性。（5分）

45、变压器局部放电监测干扰信号进入监测系统的主要途径及其抑制措施？

参考答案：

（1）从监测系统的工频电源进入，故监测系统电源宜由隔离变压器加上低通滤波器供电，以抑制这类干扰。（3分）

（2）通过电磁耦合进入监测系统，故监测系统包括连线应很好地屏蔽，或利用光电隔离和光纤传输信号，以减少干扰。（3分）

（3）通过传感器（即监测组件）进入的干扰信号，它和局部放电的信号混叠在一起，上述方法不能抑制这个干扰通道，需采取其他技术措施。（4分）

46、

水树枝整流作用发生机理。

参考答案：

当电缆中有水树时，电缆结构类似于一对尖板电极，具有整流作用。设水树是从电缆的导电芯突起处开始发展，可将突起物看作是尖电极，电缆外皮看作是板电极。因电缆处于交变电场中，当尖电极为负极性时，尖板间是负空间电荷，它缓慢地住外皮运动，故在空间留下一大部分负离子（尖电极附近的正离子则已进人尖电极）。

当导电芯为正极性时，原有负离子被放电所新产生的正离子中和，但还残留一部分，因为尖电极负极性的电晕放电起始电压低，发生的放电电流大，留在空间的负离子就多。电源更换极性，尖电极又为负时，又有更多的负离子产生。由此下去，电缆外皮始终有一部分负离子流人，也即在导电芯发生水树时，从导电芯到外皮有一个负电流流过。这就是所谓的水树枝的整流作用。

47、

电力设备在线监测系统的技术要求有哪些。

参考答案：

（1）系统的投入和使用不应改变和影响电气设备的正常运行；

（2）系统应能自动地连续进行监测、数据处理和存储；

（3）系统应具有自检和报警功能；

（4）系统应具有较好的抗干扰能力和合理的监测灵敏度；

（5）监测结果应具有较好的可靠性和重复性以及合理的准确度；

（6）系统应具有在线标定其监测灵敏度的功能；

（7）系统应具有故障诊断功能。

48、简述变送器的作用。

参考答案：

变送器的作用，是将工艺参数转换为统一标准信号0～10mA或4～20mA（或数字信号），

再传送到指示记录仪、运算器或调节器，方便过程控制系统对现场数据的管理。

49、

电力设备状态维修的主要优点。

参考答案：

（1）有效地使用没备，提高没备利用率。

（2）降低备件的库存量以及更换零部件与维修所需费用。

（3）有目标地进行维修，提高维修水平，使设备运行更安全可靠。

（4）系统地对没备制造部门反馈设备的质量信息，提高产品可靠性。50、

变压器局部放电监测信号的干扰源有哪些。

参考答案：

（1）线路或其他邻近设备的电晕放电和内部的局部放电。

（2）电力系统的载波通信和高频保护信号对监测的干扰。

（3）可控硅整流设备引起的干扰。

（4）无线电广播的干扰。

（5）其他随机性干扰，如开关、继电器的断合，电焊操作，荧光灯、雷电等的干扰以及旋转电机的电刷和滑环间的电弧引起的干扰等。

51、

局部放电信号的监测方法有哪些？其优缺点是什么？

参考答案：

局部放电信号的监测仍是以伴随放电产生的电、声、光、温度和气体等各种理儿现象为依据，通过能代表局部放电的这些物理量来测定。测量方法大体分为电测法和非电测法。

电测法利用局部放电所产生的脉冲信号，即测量因放电时电荷变化所引起的脉冲电流，称脉冲电流法。脉冲电流法是离线条件下测量电气设备局部放电的基本方法，也是目前在线监测局部放电的主要手段。脉冲电流法的优点是灵敏度高。如果监测系统频率小于1000kHz（一般为500kHz以下），并且按照国家标准进行放电量的标定后，可以得到变压器的放电量指标。其缺点是由于现场存在严重的电磁干扰，将大大降低监测灵敏度和信噪比。

非电测法有油中气体分析、红外监测、光测法和声测法。其中应用最广泛的是声测法，它利用变压器发生局部放电时发出的声波来进行测量。其优点是基本不受现场电磁干扰的影响，信噪比高，可以确定放电源的位置；缺点是灵敏度低，不能确定放电量。

52、简述PI调节规律的特点与应用场合。

参考答案：

PI调节规律能够消除余差，但会增加超调量，减缓过渡过程。对于滞后较大的对象，调节效果不好。因而，PI调节规律应用于调节通道容量滞后较小、负荷变化不大、精度要求高的调节系统。例如，流量调节系统。

53、简述前馈控制的应用场合。

参考答案：

（1）干扰幅值大而频繁，对被控变量影响剧烈，仅采用反馈控制达不到要求的对象。

（2）主要干扰是可测而不可控的变量。

（3）当对象的控制通道滞后大，反馈控制不及时，控制质量差时，可采用前馈或前馈—反馈控制系统，提高控制质量。

54、

监测气体用的气体传感器的基本要求有哪些。

参考答案：

（1）足够的灵敏度，能监测出气体的允许浓度；

（2）选择性好，对被测气体以外的共存气体或物质不敏感；

（3）响应时间快，重复性好；

（4）恢复时间快，指气敏器件从脱离被测气体到恢复正常状态所需的时间，恢复时间越快越好；

（5）性能的长期稳定性好，维护方便，价格便宜，有较强的抗环境影响能力。

55、

气体分离色谱柱的气体分离原理。

参考答案：

色谱分析是一种物理分离分析技术，其作用是将收集到的溶解于油中的气体的各个组分一一分离出来，再由鉴定器对各自的浓度进行测定。气体分离功能由色谱柱完成。它常以玻璃管、不锈钢管或铜管组成，管内的固体填充剂称为固定相。固定相对气体有吸附和解吸作用。

待测气体在载气的推动下注入色谱柱，载气可以是氩气、氮气等活性不

强的气体。载气又称为流动相，流动相为气体的称为气相色谱分析，流动相为液体的则称为液相色谱分析。当待测的混合气体被流动相携带通过色谱柱时，

气体分子和固定相分子之间发生吸附和解吸的相互作用，从而使混合气体各组

分的分子在两相之间进行分配。由于各组分物化性质的不同，所以各组分在

相对运动的两相之间的分配系数K也不同。K又称为平衡系数，指物质在两相

间分配达到平衡时，在两相中浓度的比值，即K=固定相中物质浓度/流动相

中物质浓度。

K 值大的组分被固定相吸附的量大，留在固定相中的时间就长，造成各

组分在色谱柱中运动的速度各不相同。当通过适当长度的色谱柱后，由于这种

分配反复进行多次，所以即使各组分的K只有微小的差异，也会因运动速度

不同而逐渐被拉开距离，最后会按速度快慢顺序，先后从色谱柱后流出，从而

完成了分离。

56、说明工艺流程图中的符号“PIC－207”的含义。

参考答案：

57、简述串级控制系统中主副回路的特点。

参考答案：

（1）副回路具有先调、粗调、快调的特点。

（2）主回路具有后调、细调、慢调的特点，对副回路没有完全克服掉的干扰影响能彻底加以消除。（3）由于主、副回路相互配合、相互补充，使控制质量显著提高。

58、

全封闭组合电器GIS的优点有哪些。

参考答案：

（1）占地面积和空间显著降低，且随电压的增加而显著减少。以国内桥形

接线变电站为例，110kV的GIS占地面积仅为常规变电站的7.6％，体积为6.1％，而220kV的GIS则分别为3.7％和1.8％。

（2）带电体和固体绝缘件全部封闭于金属壳内，不受外界环境条件（例如

污染）的影响，运行安全可靠。

（3）SF6断路器开断性能好，检修周期长。

（4）安装方便，GIS一般都在工厂装配后以整体形式或分成若干部分运往现场，故可大大缩短现场安装工作量和工程建设周期。

59、

变压器油的“呼吸作用”。

参考答案：

（1）变压器油的“呼吸作用”是指变压器负载在一天内有规律的增减变化。

（2）当油温上升时，开放式变压器油箱中含气的油到达储油柜与油面空气

相接触，使油中气体含量和气相达到平衡而逸散于油面上，并呼出于储油柜之外。

（3）反之，当油温降低时，刚进入储油柜的含气量已降低的油又流回油箱，同时有相当量的新鲜空气吸入储油柜中，降低了油面上气体的气相含量，从而又加速了储油柜油中溶解气体向气相的释放。

60、简述阶跃响应曲线法建模中的注意事项。

参考答案：

（1）系统应已处于稳态；（2）合理选取阶跃信号幅值；（3）记录滞后时间；（4）相同条件下重复测试多次；（5）同时测定正反向响应曲线。