2025年高壓電工高級職稱考試：高壓設備故障診斷與維修案例分析考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______考生須知：1.請仔細閱讀每一道案例分析題，根據(jù)題目要求，結(jié)合所學知識和經(jīng)驗，書寫清晰、有條理的答案。2.答案應直接寫在試卷上，不要寫在草稿紙上。3.考試時間：180分鐘。案例分析題：案例一：某變電站內(nèi)一臺運行年限較長的SF6高壓斷路器（型號：某廠產(chǎn)ZN63-12/1250-31.5型，額定電壓12kV，額定電流1250A，額定開斷電流31.5kA），在夏季高溫、高濕天氣下連續(xù)運行一周后，進行例行巡視檢查時，運維人員發(fā)現(xiàn)該斷路器操作機構箱內(nèi)有輕微異味，且儲能彈簧指示桿無法完全到位，同時跳閘線圈電流表指示略微偏高（約1.2A，額定值1A）。斷路器本體外觀無嚴重損壞，SF6壓力表指示正常，合閘、分閘操作均能執(zhí)行，但分合閘位置指示燈有時不準確。保護裝置未動作。請根據(jù)上述情況，回答以下問題：1.分析斷路器操作機構箱內(nèi)出現(xiàn)異味及儲能彈簧指示桿無法完全到位的可能原因。2.分析跳閘線圈電流表指示略微偏高的可能原因。3.分析分合閘位置指示燈有時不準確的可能原因。4.針對上述現(xiàn)象，提出初步的檢查診斷步驟和思路。5.若檢查確定是SF6密度繼電器或操作機構內(nèi)部元件故障，請簡述其檢修或更換的基本流程，并強調(diào)關鍵的安全注意事項。案例二：某廠區(qū)10kV配電網(wǎng)采用單母線分段接線，由一臺SCB10-500/10型箱式變壓器（額定容量500kVA，額定電壓10/0.4kV）供電。某日凌晨，線路保護動作，導致該變壓器及出線開關跳閘。運維人員到達現(xiàn)場后，發(fā)現(xiàn)變壓器外殼有輕微滲油現(xiàn)象，油位計指示正常，但油色偏暗，并伴有輕微異味。檢查10kV進線開關（真空斷路器）及母線電壓正常，分段開關在合位，廠區(qū)內(nèi)其他用電負荷未受影響。經(jīng)檢查，確認故障僅涉及該變壓器及其供電區(qū)域。請根據(jù)上述情況，回答以下問題：1.分析變壓器油色偏暗、伴有輕微異味的可能原因。2.分析變壓器外殼輕微滲油的可能原因。3.結(jié)合保護動作信息，分析導致變壓器跳閘的可能故障類型（至少列出三種可能性）。4.在未確認變壓器具體故障前，運維人員在后續(xù)檢查和可能的倒閘操作中應注意哪些安全事項？5.若初步判斷為變壓器內(nèi)部故障（如繞組匝間短路），簡述后續(xù)需要采取的關鍵檢查步驟（至少包括兩項）。案例三：某變電站內(nèi)一條110kV線路的C相電流互感器（型號：某廠產(chǎn)LZZB-110型，額定電壓110kV，額定電流1000A，額定變比1000/5A）二次側(cè)電纜連接處，發(fā)生了一起絕緣擊穿故障。故障發(fā)生時，值班員發(fā)現(xiàn)后臺監(jiān)控系統(tǒng)顯示C相電流嚴重偏離正常值，并有告警信息。運維人員到達現(xiàn)場后，確認故障點位于電流互感器二次電纜終端頭處，該處有明顯的放電燒傷痕跡，伴有少量油跡（來自互感器本體）。檢查互感器本體及一次電纜外觀未見明顯異常，其他相電流正常。請根據(jù)上述情況，回答以下問題：1.分析電流互感器二次側(cè)電纜連接處絕緣擊穿的可能原因。2.分析此次故障可能對變電站二次系統(tǒng)（如保護、測量、計量等）造成的影響。3.在處理此類故障時，運維人員在安全措施方面應重點考慮哪些方面？（至少列舉三點）4.若需對故障互感器進行檢查或更換，在斷開電流互感器二次回路時，應遵循哪些關鍵操作步驟和安全注意事項，以防止產(chǎn)生操作過電壓？5.簡述電流互感器二次回路接地點的正確處理方式，并說明其重要性。試卷答案案例一：1.可能原因：*操作機構內(nèi)部元件（如儲能彈簧、壓縮彈簧、鎖緊裝置、齒輪等）因高溫、長期磨損或疲勞變形，導致配合不當或卡澀，無法實現(xiàn)完全儲能。*SF6氣體泄漏（雖然壓力正常，但可能局部區(qū)域壓力不足或滅弧室內(nèi)部問題導致），影響操作機構驅(qū)動氣力的建立。*操作電源電壓不穩(wěn)或不足，導致電磁鐵吸合力不夠，影響儲能或操作。*機構內(nèi)部潤滑不良，導致摩擦增大，影響運動部件靈活性。*防跳躍閉鎖裝置或輔助觸點接觸不良，影響儲能指示或操作。2.可能原因：*跳閘線圈回路存在輕微匝間短路或接觸不良，導致線圈電阻減小。*操作電壓偏低，導致跳閘線圈吸合電流增大。*跳閘線圈本身輕微匝間短路。*系統(tǒng)中性點位移或操作電源波動，導致跳閘線圈實際承受電壓異常。3.可能原因：*位置繼電器（或稱輔助觸點）本身故障，觸點接觸不良或傳動機構卡澀。*SF6操作機構的傳動機構（如連桿、搖臂）在高溫或長期運行后出現(xiàn)松動或變形，導致傳動不準確。*位置反饋信號線纜存在干擾或接觸不良。*分合閘位置指示燈本身老化或損壞。4.檢查診斷步驟和思路：*安全檢查：確認斷路器處于斷開位置，執(zhí)行停電、驗電、掛接地線等安全措施。*外觀檢查：仔細檢查操作機構箱內(nèi)部，確認異味來源；檢查儲能彈簧、傳動部件有無明顯變形、松動；檢查緊固螺栓是否牢固。*測量檢查：*使用萬用表測量跳閘線圈電阻，與同型號正常斷路器或技術參數(shù)對比，判斷是否存在短路。*測量操作電源電壓，確認是否穩(wěn)定在額定值。*檢查位置繼電器觸點接觸是否良好，檢查其傳動機構有無卡澀。*檢查SF6氣體濕度、純度（若條件允許）。*模擬操作：在確保安全的前提下，嘗試手動儲能、分合閘操作，觀察過程是否順暢，指示是否準確。*綜合分析：結(jié)合各項檢查結(jié)果，判斷主要故障點。例如，若電阻正常、電源正常但儲能仍無效，則重點檢查機構內(nèi)部機械故障；若電阻偏小，則重點檢查線圈及回路。5.檢修或更換流程及安全注意事項：*檢修流程：*拆卸操作機構箱蓋板。*檢查并調(diào)整儲能彈簧壓力、鎖緊裝置。*清潔、潤滑運動部件。*檢查并修復或更換損壞的位置繼電器、輔助觸點。*檢查并修復或更換SF6氣體相關部件（如閥門、管路密封）。*進行分合閘操作試驗，確認功能正常。*清理現(xiàn)場，恢復機構箱。*更換流程：*拆卸故障操作機構。*按照廠家說明書安裝新的操作機構。*連接電纜，確保連接牢固可靠。*進行分合閘操作試驗及傳動試驗。*安全注意事項：*必須在斷路器斷開狀態(tài)下進行，并嚴格執(zhí)行停電、驗電、掛接地線等安全措施。*拆卸和安裝過程中，注意保護好SF6密度繼電器等精密元件。*操作SF6相關部件時，需佩戴防毒面具和手套，注意通風。*更換線圈時，確保新舊線圈參數(shù)一致。*檢修后，必須進行充分的分合閘操作，確保機構動作可靠，無卡澀。*注意機構內(nèi)部高壓帶電部分（如滅弧室），即使斷開電源，也可能存在殘余電荷。案例二：1.可能原因：*變壓器內(nèi)部繞組發(fā)生故障，如匝間短路、相間短路，導致局部高溫，使絕緣材料分解，油質(zhì)變差。*變壓器鐵芯發(fā)生故障，如硅鋼片間短路，導致鐵耗增大，局部發(fā)熱，使油質(zhì)變差。*變壓器長期過載運行，導致油溫過高，加速油質(zhì)老化。*變壓器油質(zhì)本身質(zhì)量不佳或未按周期進行更換、濾油。*變壓器內(nèi)部存在輕微漏油，導致油位雖正常但油色變化。2.可能原因：*變壓器本體密封件老化、破損或安裝不當，導致SF6氣體或油緩慢泄漏。*變壓器本體焊接處存在缺陷或緊固螺栓松動。*變壓器附件（如散熱器、油枕）連接管路或閥門密封不良。*變壓器油位計本身泄漏或堵塞。3.可能故障類型：*變壓器繞組匝間或?qū)娱g短路。*變壓器繞組相間短路。*變壓器繞組對地短路。*變壓器鐵芯故障（如硅鋼片短路）。*變壓器內(nèi)部連接點接觸不良導致過熱。4.安全注意事項：*確認故障變壓器及其相關設備已斷電，并執(zhí)行停電、驗電、掛接地線等安全措施。*注意變壓器外殼及油位計等部位可能存在的殘余電荷，操作時需先進行放電。*檢查和處理滲油時，防止油污滴落到帶電設備或地面，保持安全距離。*進入油區(qū)或可能存在SF6泄漏的區(qū)域時，注意通風，必要時佩戴防護用品。*在進行任何檢查或操作前，必須充分了解現(xiàn)場情況和相關規(guī)程，必要時申請工作票。5.關鍵檢查步驟：*油樣分析：取得變壓器故障后的油樣，進行簡化試驗（如顏色、氣味、閃點、水分）或送至實驗室進行色譜分析（關鍵！可檢測故障類型和嚴重程度）。*繞組電阻測量：使用兆歐表測量各相繞組對地及相間的絕緣電阻，與歷史數(shù)據(jù)對比，判斷絕緣狀況。*繞組直流電阻測量：測量各相繞組直流電阻，判斷是否存在斷路、短路或接觸不良。*（若條件允許）繞組變形測試：使用變頻感應電壓法或聲學法等檢測繞組是否存在變形。*（若條件允許）有載調(diào)壓開關檢查：檢查有載調(diào)壓開關觸頭、電刷等狀況。案例三：1.可能原因：*二次電纜終端頭（如接線盒、端子排）內(nèi)部接線松動、接觸不良，導致接觸電阻過大，發(fā)熱嚴重，最終擊穿絕緣。*二次電纜護套或絕緣層在安裝、運行過程中受到機械損傷（如擠壓、刮傷），導致內(nèi)部芯線暴露或絕緣薄弱，在高電壓作用下?lián)舸?二次電纜選型不當，例如在惡劣環(huán)境（如高濕度、粉塵）下未選用防護等級足夠的電纜或終端頭。*二次電纜長期運行后，絕緣材料老化、性能下降。*運行中出現(xiàn)過電壓或操作過電壓，超過電纜絕緣承受能力。*外部因素，如小動物啃咬、人為破壞等。2.可能影響：*保護裝置誤動或拒動：電流互感器二次電流異常，可能導致保護裝置根據(jù)錯誤電流值發(fā)出誤跳閘或拒跳閘信號，造成停電事故或設備損壞。*測量計量錯誤：電流表、電能表等測量設備顯示錯誤，導致無法準確掌握電網(wǎng)運行狀況，影響負荷監(jiān)控和計費。*監(jiān)控系統(tǒng)異常：后臺監(jiān)控系統(tǒng)接收到的電流數(shù)據(jù)錯誤，可能導致告警信息泛濫或誤報，干擾運維人員判斷。*二次回路其他設備損壞：二次側(cè)短路電流可能對電纜、端子、繼電器等造成熱損傷或電損傷。*電網(wǎng)保護配合問題：若故障影響范圍較大或處理不當，可能引發(fā)級聯(lián)跳閘。3.安全措施重點：*停電與隔離：必須先斷開電流互感器二次回路（在斷開主電源的前提下，或根據(jù)調(diào)度指令），確保工作安全。*防止感應電：在斷開二次回路時，應注意防止感應電傷人，必要時使用絕緣工具或采取其他防感應電措施。*絕緣防護：工作人員必須穿戴絕緣防護用品（如絕緣手套、絕緣鞋），使用絕緣工具。*防止二次回路短路：在工作過程中，必須防止電流互感器二次側(cè)發(fā)生短路，以免產(chǎn)生巨大短路電流和過電壓。*安全監(jiān)護：工作現(xiàn)場必須有專人監(jiān)護，并明確安全注意事項。4.斷開二次回路操作步驟及安全注意事項：*步驟：*確認電流互感器一次側(cè)已斷開電源（若未斷開，嚴禁操作）。*通知相關保護和計量部門做好相應準備（如必要時切換到備用CT或停用相關保護）。*使用絕緣工具，逐個斷開電流互感器二次側(cè)的連接片或熔斷器（若為熔斷器，先取下熔體）。*斷開時，操作要輕柔，防止損壞端子或電纜。*斷開后，應檢查確認二次回路已完全斷開。*在工作完成后，按相反順序恢復連接。*安全注意事項：*動作前必須確認一次電源已斷開，并驗明無電。*必須使用合格的有絕緣柄的工具。*操作人員必須站在絕緣墊上或穿絕緣鞋。*注意保持足夠的安全距離，防止觸電。*若工作需要短時恢復二次接線，應確保不會造成短路。*操作過程中，監(jiān)護人需密切監(jiān)視現(xiàn)場情況。5.二次回路接地點的正確處理方式及重要性：*正確處理方式：*電流互感器二次回路的永久性接地點，必須且只能有一個，通常設置在電流互感器二次側(cè)的接線盒內(nèi)或端子箱內(nèi)的專用接地端子上。*接地線應使用截面積足夠的多股軟銅線，確保連接可靠、接觸良好。*接地線應遠離一次帶電部分，并避免與強電回路或熱源靠得太