电气试验工(整理完毕)高级技师

《电气试验工（第二版）》高级技师

允许电容电流值是（(D) 2A。 ）。

38. 110kV油浸式电力变压器大修后整体密封4. 残压比为雷电冲击电流下的残压与持

一、选择题

1. 一个线性电感元件的感抗决定于（自感系数和频率。 ）。

2. 三相变压器的零序电抗大小与（变压器绕组联结方式及铁心结构 ）有关。

3. 300MW及以上发电机接地故障电流允许值是（ 1A。 ）。

4. 氧化锌避雷器进行工频参考电压测量时，是以一定的（阻性电流峰值； ）为参考电流。 5. 对220/110/10kV三绕组分级绝缘变压器进行空载冲击合闸试验时，变压器必须（ 220、110kV侧中性点均接地）。

6. 大气过电压作用于中性点直接接地的变压器绕组时，对变压器绕组的（首端匝间绝缘）危害最严重。

7. 国产600MW机组冷却方式是（水氢氢）。 8. 造成变压器油流带电最主要的因素是（油流速度 ）。

9. 标准雷电冲击电压波是指（波头时间T1=1.2μs，半峰值时间T2=50μs； ）。 10. 标准操作冲击电压波是指（波头时间T1=250μs，半峰值时间T2=2500μs； ）。 11. 当变压器的铁心缝隙变大时，其（ (C) 空载电流变大； ）。

12. 当变压器带容性负载运行时，二次端电压随负载电流的增大而（ (A) 升高； ）。 13. 波在沿架空线传播过程中发生衰减和变形的决定因素是（ (D) 电晕。 ）。

14. 三相五柱式电压互感器的二次侧辅助绕组接成开口三角形，其作用是监测系统的（ (C) 零序电压； ）。

15. 发电机交流耐压试验电压的选择原则主要决定于（ (B) 绝缘可能遭受操作过电压作用的水平； ）。

16. 残压比是指（ (D) 雷电冲击电流下的残压与参考电压之比。 ）。

17. 感应雷过电压的幅值与（ (C) 雷击点到线路距离； ）成反比。

18. 变压器绕组的频响特性曲线反映的是（(D) 绕组的分布参数特性。 ）。

19. 500kV系统仅用氧化锌避雷器限制合闸、重合闸过电压时，600MW发电机—变压器—线路单元接线时，线路长度的限制性条件是（ (C) ＜200； ）km。

20. 500kV系统中隔离开关切空母线或短线时，第 1 页 共 8 页

21. 变电站配电装置构架上避雷针的集中接地装置应与主接地网连接，且该连接点距10kV及以下设备与主接地网连接点沿接地极的长度不应小于（ (D) 15m。 ）。

22. 电力系统的稳定性干扰最严重的是（ (A) 发生三相接地短路； ）。

23. 断路器控制回路中，防跳继电器的作用是（ (B) 防止断路器跳跃和保护出口继电器触点； ）。

24. 电力变压器真空注油时，应从箱体的（(C) 下部 ）注入。

25. 六氟化硫封闭式组合电器进行气体泄漏测量，以24h的漏气量换算，每一个气室年漏气率应不大于（(C) 1%； ）。

26. 以下（(C) CO； ）不是三比值法分析中用到的气体。

27. 一台运行中300MW汽轮发电机组，根据（(D) 氢气纯度。 ）来决定应进行补、排氢操作。

28. 在200MW以上汽轮发电机内，冷却介质中内冷水、氢气、密封油三者的压力应符合（(B) 内冷水压＜氢压＜密封油压； ）关系。 29. 变压器温度上升，绕组直流电阻（(A) 变大； ）。

30. 若试品的电容量为10000pF，加10kV电压测量介损，试验变压器的容量选择应不小于（ (B) 0.5kVA； ）。

31. 如需要对导线的接头进行连接质量检查，可采用（ (B) 直流电阻； ）试验方法。 32. 测量变压器直流电阻时，影响测量结果的因素是（(C) 变压器油温； ）。

33. 对大容量的设备进行直流耐压试验后，应先采用（(C) 电阻放电； ）方式，再直接接地。

34. 在下列各相测量中，测量（(C) 断路器导电回路电阻； ）可以不考虑被测电路自感效应的影响。

35. 金属氧化物避雷器直流1mA电压要求实测值与初始值或制造厂规定值比较变化不大于（ (C) ±5%； ）。

36. 铁心磁路不对称的星形接线三相电力变压器，空载电流数值是有差异的，其关系是（ (A) IOA≈IOC＞IOB； ）。

37. 在进行变压器的空载试验和负载试验时，若试验频率偏差较大，则下列测试结果不会受到影响的是（(C) 绕组中的电阻损耗； ）。

检查试验时，应施加压力及持续时间是（ (B) 0.035MPa/24h； ）。

39. 紫外成像技术主要检测电气设备是否存在（ (C) 外表面放电； ）故障。

40. 若测量一台110kV油浸式电流互感器主绝缘介损为0.75%，绝缘电阻为10000MΩ，末屏对地的绝缘电阻为120MΩ，末屏介损为2.5%，该设备（(D) 不可以继续运行，测量值超出规程规定值。 ）。

41. 移圈式调压器的输出电压由零逐渐升高时，其输出容量是（ (D) 先增加后减小。 ）。 42. 一台220kV电流互感器，由试验得出主电容为1000pF，介质损耗因数为0.6%，在1.15倍的额定电压下，介质的功率损耗P约为（ (B) 40W； ）。

43. 测量输电线路零序阻抗时，可由测得的电

压、电流，用（ (B) Z0=； ）公式计算

每相每千米的零序阻抗（提示：Uav为线电压的平均值；Iav为线电流的平均值；U、I分别为试验电压、试验电流；L为线路长度）。 44. 两绕组变压器中，已知C1、tanδ1和C2、tanδ2分别为高、低压绕组对地的电容量和介质损耗因数，C12、tanδ12为高压和低压间的电容、介质损耗因数，试验得到的高对低及地的介质损

耗因数应为（ (B)

； ）。

45. 变压器油中溶解气体色谱分析中总烃包括（ (C) CH4、C2H2、C2H4、C2H6 ）。 46. 油浸式电力变压器油中溶解气体色谱分析发现有大量C2H2存在，说明变压器箱体内存在（(C) 高能量放电； ）。

47. 绝缘纸等固体绝缘在120～130℃的情况下长期运行，产生的主要气体是（(C) 一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）； ）。 48. 能测定高次谐波电流的指示仪表是（(A) 热电系仪表； ）。 二、判断题

1. 通常所说的负载大小是指负载电流的大小。√

2. 联结组别是表示变压器一、二次绕组的连接方式及线电压之间的相位差，以时钟表示。√

3. 互感器的相角误差是二次电量（电压或电流）的相量翻转180°后，与一次电量（电压或电流）的相量之间的夹角。√

续电压之比。×

5. 50%冲击击穿电压是指在多次施加电压时，其中有50%的加压次数能导致击穿的电压。√

6. 要造成击穿，必须要有足够的电压和充分的电压作用时间。√

7. 在极不均匀电场中冲击系数小于1。× 8. 冲击击穿电压和交流击穿电压之比称为绝缘耐力比。×

9. 某用户一个月有功电能为2000kWh，平均功率因数cos =0.8，

则其无功电能为1500kvarh。

√

10. 对串联式或分级绝缘的电磁式电压互感器做交流耐压试验，应用倍频感应耐压试验的方法进行。√

11. 弧光接地过电压存在于任何形式的电力接地系统中。×

12. 过电压可分为大气过电压和内部过电压。√

13. 大容量试品的吸收电流i随时间衰减较快。×

14. 变压器金属附件如箱壳等，在运行中局部过热与漏磁通引起的附加损耗大小无关。×

15. 变压器短路电压的百分数值和短路阻抗的百分数值相等。√

16. 气体绝缘的最大优点是击穿后，外加

电场消失，绝缘状态很快恢复√

17. 当绝缘材料发生击穿放电则永远失去介电强度。×

18. 金属表面的漆膜、尘埃、涂料会显著影响到物体的红外发射率。答案:√ 19. 为快速降低潜供电流和恢复系统电压水平，在超高压输电线路上采取并联电抗器中性点加阻抗的补偿措施，以加快潜供电弧的熄灭。√

20. 切空载变压器产生的过电压，可以用避雷器加以限制。√

21. 一般110kV及以上系统采用直接接地方式，单相接地时健全相的工频电压升高不大于1.4倍相电压。√

22. 超高压线路两端的高压并联电抗器主要作用是用来限制操作过电压。×

23. 三相三铁心柱变压器零序阻抗的大小与变压器铁心截面大小有关。×

24. 随着海拔高度的增加，空气密度、气

压和温度都相应地减少，这使空气间隙和瓷件外绝缘放电特性下降。√

25. 交流无间隙金属氧化物避雷器的额定电压是指允许持久地施加在避雷器端子间的工频电压有效值。×

26. 感应雷过电压的幅值与雷击点到线路距离成正比。×

27. SF6断路器当温度低于某一使用压力下的临界温度下运行时，SF6气体将液化，但对绝缘和灭弧性能无影响。×

28. 绝缘纸等固体绝缘在300～800℃时，除了产生CO和CO2以外，还会产生H2和烃类气体。√

29. 在10kV电压互感器开口三角处并联电阻的目的是为防止当一相接地断线或系统不平衡时可能出现的铁磁谐振过电压。√

30. 由于红外辐射不可能穿透设备外壳，因而红外诊断方法，不适用于电力设备内部由于电流效应或电压效应引起的热缺陷诊断。× 31. 局部放电试验中，典型气泡放电发生在交流椭圆的第Ⅰ、Ⅲ象限。√

32. 由于电磁式电压互感器是一个带铁心的电感线圈，所以在三倍频耐压试验时，其空载电流是一感性电流。×

33. 在负载状态下，变压器铁心中的磁通量比空载状态下大得多。×

34. 将两台试验变压器串级进行交流耐压试验时，若第一级试验变压器串级绕组极性接反，会造成最终输出试验电压为零。 √

35. 影响接地电阻的主要因数有土壤电阻率、接地体的尺寸形状及埋入深度、接地线与接地体的连接等。 √

36. 目前对电力变压器进行绕组变形试验主要有阻抗法、低压脉冲法及直流电阻法三种。×

37. 输变电设备的绝缘配合是根据工频过电压、预期操作过电压倍数、避雷器工频放电电压、冲击放电电压、残压等，来确定各类被保护设备的不同试验电压值。√

38. 对运行的氧化锌避雷器采用带电测试手段主要是测量运行中氧化锌避雷器的泄漏全电流值。×

39. 自耦变压器的标准容量总是大于其通过容量。×

40. 变电站装设了并联电容器后，上一级线路输送的无功功率将减少。√

41. 通过变压器的短路试验数据可求得变第 2 页 共 8 页

压器的阻抗电压百分数。√

42. 变压器在空载合闸时的励磁电流基本上是感性电流。√

43. 电气设备保护接地的作用主要是保护设备的安全。×

44. 运行中的电压互感器，二次侧不能短路，否则会烧毁线圈，二次回路应有一点接地。 √

45. 为了防止雷电反击事故，除独立设置的避雷针外，应将变电站内全部室内外的接地装置连成一个整体，做成环状接地网，不出现开口，使接地装置充分发挥作用。√

46. 电抗器支持绝缘子的接地线不应成为闭合环路。√

47. 变压器吊芯检查时，测量湿度的目的是为了控制芯部暴露在空气中的时间及判断能否进行吊芯检查√

48. 只重视断路器的灭弧及绝缘等电气性能是不够的，在运行中断路器的机械性能也很重要。√

49. 500kV变压器、电抗器真空注油后必须进行热油循环，循环时间不得少于48h。 √

50. SF6断路器和GIS交接和大修后，交流耐压或操作冲击耐压试验电压为出厂试验电压的80%。√

51. 变压器外施工频电压试验能够考核变压器主绝缘强度、检查局部缺陷，能发现主绝缘受潮、开裂、绝缘距离不足等缺陷。√

52. 根据局部放电水平可发现绝缘物空气隙（一个或数个）中的游离现象及局部缺陷，但不能发现绝缘受潮。 √

53. 用雷电冲击电压试验能考核变压器主绝缘耐受大气过电压的能力，因此变压器出厂时或改造后应进行雷电冲击电压试验。√

54. 频率响应法分析变压器绕组是否变形的原理是基于变压器的等值电路可以看成是共地的两端口网络。√

55. 中性点经消弧线圈接地可以降低单相弧光接地过电压，因此是提高供电可靠性的有效措施。×

56. 在中性点直接接地系统中，可以采用以电容式电压互感器替代电磁式电压互感器来消除电压互感器的串联谐振。√

57. 小电流接地系统中的并联电容器可采用中性点不接地的星形接线。 √

58. 糠醛是绝缘纸老化的产物之一，测定变压器油中糠醛的浓度可以判断变压器绝缘的老化程度。 √

59. 在汽轮发电机中，机械损耗常在总损耗中占很大比例。 √

60. 当电网电压降低时，应增加系统中的无功出力；当系统频率降低时，应增加系统中的有功出力。√

61. 直流电动机启动时的电流等于其额定电流。×

62. 电力网装了并联电容器，发电机就可以少发无功。 √

63. 电源电压波动范围在不超过±20%的情况下，电动机可长期运行。×

64. 电流速断保护的主要缺点是受系统运行方式的影响较大。√

65. 选择母线截面的原则是按工作电流的大小选择，机械强度应满足短路时电动力及热

稳定的要求，同时还应考虑运行中的电晕。√ 66. 运行后的SF6断路器，灭弧室内的吸附剂不可进行烘燥处理，不得随便乱放和任意处理。√ 三、简答题

1. 什么叫气隙的伏秒特性曲线？ 答案:答：所谓伏秒特性曲线就是间隙的冲击击穿电压和电压作用时间的关系曲线，即uf =f(t)。

2. "在线检测"的含义是什么？

答案:答：在线检测就是在电力系统运行设备不停电的情况下，进行实时检测，检测内容包括绝缘、过电压及污秽等参数，其特点是被试设备和部分测试装置在线运行。

3. 为什么随着海拔高度的增加，空气介质的放电电压会下降？

答案:答：随着海拔高度增加，空气密度下降，电场中电子平均自由行程增大，电子在两次碰撞间能够聚集起更大的动能（与正常密度相比），更易引起电离，从而使空气介质的放电电压下降。

4. 变电站直流电源正、负极接地对运行有哪些危害？

答案:答：直流正极接地有造成保护误动的可能。直流负极接地可能造成保护拒绝动作（越级扩大事故）。

5. 常见的操作过电压有哪几种？ 答案:答：（1）切除空载线路而引起的过电压。

（2）空载线路合闸时的过电压。 （3）电弧接地过电压。 （4）切除空载变压器的过电压。

6. 何谓沿面放电？沿面放电受哪些主要因素的影响？

答案:答：当带电体电压超过一定限度时，常常在固体介质和空气的交界面上出现沿绝缘表面放电的现象，称为沿面放电。沿面放电主要受电极形式和表面状态的影响。

7. 在分次谐波谐振时，过电压一般不是太高，但很容易烧坏电压互感器，为什么？

答案:答：因为产生分次谐波谐振时，尽管过电压一般不太高，但因其谐振频率低，引起电压互感器铁心严重饱和，励磁电流迅速增大，所以易烧坏电压互感器。

8. 电气设备中为什么绝缘电阻随温度升高而降低？

答案:答：因为温度升高时，绝缘介质内

部离子、分子运动加剧，绝缘物内的水分及其

中含有的杂质、盐分等物质也呈扩散趋势，使电导增加，绝缘电阻降低。

9. 什么叫变压器的短路电压？

答案:答：短路电压是变压器的一个主要参数，它是通过短路试验测出的；是当变压器二次短路电流达到二次额定电流时，一次所加电压与一次额定电压比值的百分数。

10. 对局部放电测量仪器系统的一般要求是什么？测量中常见的干扰有几种？

答案:答：对测量仪器系统的一般要求有以下3种：

（1）有足够的增益，这样才能将测量阻抗的信号放大到足够大。

（2）仪器噪声要小，这样才不至于使放电信号淹没在噪声中。

（3）仪器的通频带要可选择，可以根据不同测量对象选择带通。

常见干扰有：

（1）高压测量回路干扰。 （2）电源侧侵入的干扰。

（3）高压带电部位接触不良引起的干扰。 （4）试区高压电场作用范围内金属物处于悬浮电位或接地不良的干扰。

（5）空间电磁波干扰，包括电台、高频设备的干扰等。

（6）地中零序电流从入地端进入局部放电测量仪器带来的干扰。

11. 什么叫全绝缘变压器？什么叫半绝缘变压器？

答案:答：全绝缘变压器是指变压器绕组线端绝缘水平与中性点绝缘水平相同的变压

器；半绝缘变压器是指变压器中性点绝缘水平比绕组线端绝缘水平低的变压器。

12. 介质严重受潮后，吸收比为什么接近1？

答案:答：受潮绝缘介质的吸收现象主要是在电源电场作用下形成夹层极化电荷，此电荷的建立即形成吸收电流，由于水是强极性介质，又具有高电导而很快过渡为稳定的泄漏电流，故受潮介质吸收严重，吸收比接近1。

13. 变压器温升试验的方法主要有几种？ 答案:答：进行变压器温升试验的主要方法有：① 直接负载法；② 相互负载法；③ 循环电流法；④ 零序电流法；⑤ 短路法。

14. 阐述变压器铁心为什么不能发生多点接地。

答案:答：变压器在运行时，铁心或夹件发生多点接地时，接地点间就会形成闭合回路，又兼连部分磁通，感应电动势，并形成环流，产生局部过热，严重情况下会烧损铁心。

15. 交流耐压试验一般有哪几种？ 答案:答：交流耐压试验有以下几种： （1）工频耐压试验。 （2）感应耐压试验。 （3）雷电冲击电压试验。 （4）操作波冲击电压试验。

16. 表征电气设备外绝缘污秽程度的参数主要有哪几个？

答案:答：主要有以下三个：

（1）污层的等值附盐密度。它以绝缘子表面每平方厘米的面积上有多少毫克的氯化钠来等值表示绝缘子表面污秽层导电物质的含量。

（2）污层的表面电导。它以流经绝缘子表面的工频电流与作用电压之比，即表面电导来反映绝缘子表面综合状态。

（3）泄漏电流脉冲。在运行电压下，绝缘子能产生泄漏电流脉冲，通过测量脉冲次数，可反映绝缘子污秽的综合情况。

17. 什么叫冲击系数？均匀电场和稍不均匀电场及极不均匀电场的冲击系数为多少？

答案:答：50%冲击击穿电压和持续作用电压下击穿电压之比称为冲击系数。均匀电场和稍不均匀电场的冲击系数为1；极不均匀电场的冲击系数大于1。

18. 局部放电超声定位的原理是什么？ 答案:答：当设备内部有局部放电时，必然伴有超声波信号发放，现场可以通过多个超第 3 页 共 8 页

声探头测得的放电超声信号与电测所得的放电信号的时间差，计算出放电点距离超声探头的距离，以该超声探头为球心相应的距离为半径作球面，至少三个球面可得一交点，即可求得放电点的几何位置。

19. 测量变压器局部放电有何意义？ 答案:答：因为变压器绝缘介质的局部放电是一个长时间存在的现象，当其放电量过大时将对绝缘材料产生破坏作用，最终可能导致绝缘击穿。所以，要对变压器进行局部放电测量。

20. 局部放电测量中常见的干扰有几种？ 答案:答：常见干扰有： （1）高压测量回路干扰。 （2）电源侧侵入的干扰。

（3）高压带电部位接触不良引起的干扰。 （4）试区高压电场作用范围内金属物处于悬浮电位或接地不良的干扰。

（5）空间电磁波干扰，包括电台、高频设备的干扰等。

（6）地中零序电流从入地端进入局部放电测量仪器带来的干扰。

21. 为什么磁电系仪表只能测量直流电，而不能测量交流电？

答案:答：因磁电系仪表由于永久磁铁产生的磁场方向不能改变，所以只有通入直流电流才能产生稳定的偏转，如在磁电系测量机构中通入交流电流，产生的转动力矩也是交变的，可动部分由于惯性而来不及转动，所以这种测量机构不能测量交流（交流电每周的平均值为零，所以结果没有偏转，读数为零）。

22. 高压电机定子绕组进行耐压试验时，交流耐压和直流耐压是否可以相互代替？为什么？

答案:答：不可以相互代替。因为交流电压和直流电压在电气设备中的分布是不一样

的，直流耐压所需的试验设备容量较小，直流电压在绝缘中的分布是同绝缘电阻的分布成正比，易发现电机定子绕组的端部缺陷。而做交流耐压时，所需的试验设备容量较大，交流电压则与绝缘电阻并存的分布电容成反比，交流耐压试验更接近于设备在运行中过电压分布的

实际情况，交流耐压易发现槽口缺陷。

23. 发电机预防性试验包括哪些项目？ 答案:答：发电机预防性试验包括：

（1）定子绕组的绝缘电阻、吸收比或极化指数。

（2）定子绕组的直流电阻。 （3）定子绕组泄漏电流和直流耐压。 （4）定子绕组的交流耐压。 （5）转子绕组的绝缘电阻。 （6）转子绕组的直流电阻。

（7）转子绕组的交流阻抗和功率损耗。

（8）轴电压。

24. 什么是输电线路的耐雷水平？线路耐雷水平与哪些因素有关？

答案:答：（1）线路耐雷水平是指不至于

引起线路绝缘闪络的最大雷电流幅值，单位是kA。

（2）影响因素：① 绝缘子串50%的冲击放电

电压；② 耦合系数；③ 接地电阻大小；④ 避雷线的分流系数；⑤ 杆塔高度；⑥ 导线平均悬挂高度。

四、计算题（请填写答案，每题5分，共11题）1. 图D-34所示为微分电路，设运算放大器为理想运放，试用"虚短路、虚开路"模型求出输出电压

与输入电压

的关系式。

图D-34

答案:解：由图D-34可知

虚短路得

虚开路得

将

、

代入

=

得

答：输出电压

与输入电压ui

的关系式为

。

2. 一个无限大容量系统通过一条50km的110kV输电线路向某一变电站供电，接线情况

如图D-35所示。已知线路每千米的电抗值为

X1=0.4Ω/km，试计算变电站出线上发生三相短

路时的短路电流IR。

图D-35

答案:解：

线路总电抗

（Ω）

线路电抗折算至10.5kV侧，即

（Ω）

变压器电抗归算至10.5kV侧，即

0.303

（Ω）

短路电流有效值

（kA）

答：变电站出线发生三相短路时的短路电流有效值为12.9kA。

3. 进行一台发电机的定子铁心损耗试验，如图D-36所示。设已知发电机铁心轭部截面积S=1.8m2，铁轭重量G=110t，试验时测量线圈匝数Nm=1匝，测量电压U1为300V，实测损耗值PFe=100kW，求定子铁心轭部的单位铁损值∆PFe。

图D-36

答案:解：试验时磁通密度

（T）

定子铁心轭部的单位铁损值

（W/kg）

答：定子铁心轭部的单位铁损值∆PFe为1.616W/kg。

4. 一台双极汽轮发电机，额定功率因数cosϕ N=0.85（滞后），同步电抗的标么值

、

、

=2.3Ω（不饱和值），电枢绕组电

阻可以忽略不计，此发电机与无穷大电网并联运行，求发电机在额定工况下额定负载时的功率角θN。

反射波电压计算式如下

正序电抗X1和正序电感L1分别为0.35Ω/km、0.0262Ω/km、0.35Ω/km、0.00111H/km。

（kV）

9. 试求图D-39所示电路的等效电阻R。

反射波电流计算式如下

图D-37

答案:解：做简化的矢量图，如图D-37（kA）

所示。

答：折射波电压为18.18kV，折射波电流图D-39

由已知数据得

为0.36kA，反射波电压为-81.82kV，反射波电答案:解：由于电桥平衡，后一个环节处流为0.16kA。

（°），

于桥臂上可以断开

7. 一台三相发电机的绕组做三角形联结，由图D-37得

给对称三相负载供电。发电机的相电流中含有（Ω）

一次、三次和五次谐波，它们的有效值分别为答：等效电阻R为40Ω。

Ixg1=40A、I10. 试用求图D-40所示电路中的电流I。 xg3=20A、Ixg5=20A。试求线电流和

（°）

相电流有效值的比值。

答案:解：（1）当8V电压源单独作用时，6V电得：

（°）

答案:解：相电流的有效值为

压源用短路线代之，此时电流

如下

答：额定负载时的功率角θN为41.5°。 5. 某变电站10kV母线上接有电容器、串联电抗（A）

（A）

率K=6%，母线短路容量

=100MVA。当母线

线电流的基波有效值为相电流基波的

倍，

上接有产生n次（即3次）谐波的非线性负荷，电容器容量为多少时，将发生高次谐波并联谐即I1=

Ixg1，I5

=

Ixg5。

振？

线电流中不含三次谐波。 图D-40

线电流的有效值

（2）当6V电压源单独作用时，8V电压源用短答案:

解：

路线代之，此时电流

如下

（A）

（A）

（Mvar）

（3）由叠加定理可知，两电压源同时作

答：母线上的电容器容量为5.11Mvar时将

用时的电流I如下

发生高次谐波并联谐振。

答：线电流和相电流有效值的比值为1.58。 （A）

6. 有幅值u1q=100kV的无限长直角电压波8. 某一220kV线路，全长L=21.86km，进由架空线路（Z1=500Ω）进入电缆（Z2=50Ω），行正序阻抗试验时，测得线电压平均值答：电路中的电流I为-

A。

如图D-38所示，求折射波电压、电流和反射波11. 用回路分析法求图D-41所示电路中各Uav=286V，三相电流的平均值Iav=21.58A，三相

电压、电流。

电阻支路的电流I1、I2和I3。

总功率P=800W，试计算每相每千米正序阻抗Z1、正序电阻R1、正序电抗X1和正序电感L1。

答案:解：正序阻抗Z

1

图D-38

答案:解：折射系数α 计算式如下

（Ω/km）

图D-41

正序电阻R

1

答案:解：选回路如图D-41所示，列回路

反射系数β 计算式如下

方程如下

（Ω/km）

正序电抗X

1

折射波电压

计算式如下

（kV）

（Ω/km）

联解得

折射波电流

计算式如下

正序电感L1

，

（A）

（kA）

（H/km）

答：每相每千米正序阻抗Z1、正序电阻R1、

（A）

第 4 页 共 8 页

（A）

答：各电阻支路的电流I1、I2和I3分别为2A、3A和1A。

五、绘图题

1. 图E-28是什么故障的寻测方法？并写出测量后的计算公式。

图E-28

答案:答：用直流压降法查找发电机转子绕组稳定接地故障点的试验接线，其计算公式为

Rg=Rv[U/(U1+U2)-1]

L+=

×100%

L-=×100%

式中 U

——在两滑环间测量的电压，V；

U1 ——正滑环对轴（地）测得的电压，

V；

U2 ——负滑环对轴（地）测得的电压，

V； Rv ——电压表的内阻，Ω；

Rg ——接地点的接地电阻，Ω； L+、L- ——转子绕组接地点距正、负滑环

的距离占转子绕组总长度L的百分数。

2. 图E-29是什么一次设备的原理接线图？并写出主要元件的名称。

图E-29

答案:答：电容式电压互感器原理接线图。 图E-29中：C1—主电容；C2—分压电容；L—谐振电抗器的电感；F—保护间隙；TT—中间变压器；R0—阻尼电阻；C3—防振电容器电容；S—接

地开关；A—载波耦合装置；δ C2分压电容低压端；E—中间变压器低压端；ax—主二次绕组；afxf—辅助二次绕组。

3. 图E-30为110、220kV变压器某项试验接线图，C0为被充电的电容器电容，F为球隙，是什么试验接线图？

图E-30

答案:答：110、220kV变压器操作波感应

耐压试验接线图。

4. 图E-31是什么试验装置接线，有何作

用？试验电压是由T还是由TM提供？

图E-31

答案:答：图E-31为倍频感应耐压试验电源装置接线图，其作用是为感应耐压试验提供两倍于系统电源频率的电压。试验电压由TM提供。

图E-31中，M1为笼型异步电动机；M2为绕线转子异步电动机；TM为升压变压器；T为调压变压器；S为启动器。

5. 识别图E-32是什么试验项目接线图？

图E-32

答案:答：变压器局部放电试验单相励磁接线图。

6. 识别图E-33是什么图形？并简述其测量原理。

图E-33

答案:答：自动监测tanδ 的方框原理图。由电容型试品CX处经传感器得其电压信号ui，而由分压器或电压互感器处得反映线路电压的信号uu；如不考虑分压器的相角差等影响，则uu与ui应差90°-δ ；因此uu经移相90°成后，它与

第 5 页 共 8 页

ui之间的相角差，即介质损耗角δ 。

容；PD—局部放电测量仪；Zm—测量阻抗；TV—7. 画出串联谐振试验原理图及其等值电电压互感器；T2—被试变压器，组成图E-79试验路。

接线图，对一台联结组别为YNd11的主变压器进答案:答：串联谐振试验原理图及其等值行试验，写出此项试验的名称和采用的试验电源电路图如图E-34所示。

名称。

图E-82 图

E-83

15. 图E-85中：L—串联电抗器的电感；

图E-34

CX—SF6断路器耐压时的对地等值电容；C1、

（a）原理图；（b）等值电路

图E-79

C2—匹配及分压电容器电容；TT—试验变压器；T1—隔离变压器；TR—感应调压器。说出8. 试画出R-L-C串联电路在正弦交流电

答案:答：此项试验为局部放电试验，采是哪个试验项目的原理接线图。

压下的相量图（容性电路与感性电路任选一画

用115Hz倍频电源装置。

出）。

12. 用一台电流互感器，一台电压互感器，答案:答：相量图如图E-35所示。

一块电流表，一块电压表，测量一台联结组别为YNy接法的变压器的零序阻抗，画出试验接

线图。

图E-85

答案:答：如图E-80所示。

答案:答：图E-85为SF6断路器用固定频率型调容调感式串联谐振交流耐压试验原理接线

图。

图E-35

16. 已知：G—电源；QF1、QF2—断路器；9. 试画出R-L-C并联电路在正弦交流电T —空载变压器。画出在系统中投、切空载变压压下的相量图（容性电路与感性电路任选一画图E-80

器时的原理图。

出）。

13. 图E-81是什么试验项目的接线？标出答案:答：如图E-84所示。

答案:答：相量图如图E-36所示。

P1、PF、RS的名称。

图E-84

17. 图E-86为一继电保护展开图，识别这是什么图。

图E-81

图E-36

答案:答：图E-81为发电机温升试验的接线

10. 画出电力变压器联结组别YNynd11的图。P1—功率因数表；PF—频率表；RS—分流绕组接线图及电压相量图。

器电阻。

答案:答：如图E-37所示。

14. 图E-82为绝缘介质中的局部放电等值电路图，1—电极；2—绝缘介质；3—气泡。请画出在电源电压u的作用下，绝缘介质中产生局部放电的等值电路图。

答案:答：图E-82绝缘介质中产生局部放电图E-86

的等值电路图如图E-83所示。

答案:答：所示电路为直流绝缘监察装置

图。

图E-37

18. 画出由两台试验变压器串级升压的原理接线图。

11. 有如下设备：

答案:答：两台试验变压器串级升压的原理

G—倍频发电机，输出电压1385V，频率115Hz；T1—平衡试验变压器；C—高压套管电

接线图如图E-87所示。

则相对容易些。

2. 在交流耐压试验中，为什么要测量试验电压的峰值？

则必然出现功率表的电压和电流都已达到标准值，但表头指示值和表针偏转角却很小的情况，给读数造成很大的误差。

图E-91

R1、X1—一次侧阻抗；R2、X2—二次侧阻抗；

Xm—激励阻抗；R、X—负载阻抗

图E-87

23. 试说明图E-92为变压器何种试验的结

19. 画出利用频率响应分析法测量变压器果图，并判断该图反映变压器存在什么问题？

绕组变形的基本检测回路图。

答案:答：测试图如图E-88所示，图中L、C1及C2分别代表绕组单位长度的分布电感、分布电容和对地分布电容，u1、u2分别为等效网络

的激励端电压和响应端电压，uS为正弦波激励图E-92

信号源电压，RS为信号源输出阻抗，R为匹配电

答案:答：图E-92为变压器绕组变形测试

阻。

图，由于曲线2与曲线1比较，部分波峰及波谷的频率分布位置明显向右移动，说明该变压器可能由于短路电流冲击等原因而发生了绕组变形。 六、论述题

1. 在固体绝缘、

液体绝缘以及液固组合绝图E-88

缘上施加交流或直流电压进行局部放电测量20. 画出电流互感器局部放电测量原理接时，两者的局部放电现象主要有哪些差别？

线图。

答案:答：主要有如下几点差别： 答案:答：电流互感器局部放电测量原理（1）直流电压下局部放电的脉冲重复率接线图如图E-89所示。

比交流电压下局部放电的脉冲重复率可能低很多。这是因为直流电压下单脉冲的时间间隔是由与绝缘材料特性有关的电气时间常数所决定的，而交流电压下，单个脉冲的时间间隔是由外施电压的频率所决定的。

（2）因绝缘材料内部的电压分布不同而

图E-89

引起的局部放电现象不同。直流电压下绝缘材

L1、L2—一次绕组端子；K1、K2—二次绕组端

料内部电压分布是由电阻率决定的，而交流电子；CK—耦合电容器；

压下则基本是由介电常数决定的。

Z—滤波器；Zm—检测阻抗；T—试验变压器

（3）当电压变化时，例如电压升高或降21. 试画出用等距四极法测土壤电阻率的低，都将有电荷的再分配过程。这个过程在交接线图（用电流表、电压表测量）。

流电压下和直流电压下是不同的。同时，直流答案:答：如图E-90所示。

电压的脉冲以及温度参量变化，都可能对直流局部放电有显著的影响。

（4）交流电压下局部放电的视在放电量、脉冲重复率等基本量，对直流电压下的局部放

电来说，也是适用的。但是，用以表征交流电图E-90

压下放电量和放电次数综合效应的那些累积量22. 试画出变压器负载运行时的T形等值表达式，不适于直流电压下的局部放电。

电路图。

（5）直流电压下要确定局部放电起始电答案:答：变压器负载运行时的T形等值图压和熄灭电压是困难的，因为它们与绝缘内部如图E-91所示。

的电压分布有关，后者是变化无常的，而交流

第 6 页 共 8 页

答案:答：在交流耐压试验和其他绝缘试

验中，规定测量试验电压峰值的主要原因有：

（1）波形畸变。近几年来，用电单位投入了许多非线性负荷，增大了谐波电流分量，使地区电网电压波形产生畸变的问题越来越严

重。此外，还进一步发现高压试验变压器等设备，由于结构和设计问题，也引起高压试验电压波形发生畸变。例如交流高压试验变压器铁心饱和，使励磁电流出现明显的3次谐波，试验

电压出现尖顶波，特别是近年来国内流行的体

积小，质量轻的所谓轻型变压器，铁心用得小，磁密选得高，使输出电压波形畸变更严重；又如某些阻抗较大的移圈调压器和部分磁路可能出现饱和的感应调压器，也使输出电压波形发生畸变。试验电压波形畸变对试验结果带来明显的误差和问题，引起了人们的关注。为了保证试验结果正确，对高压交流试验电压的测量，应按GB 311.3—1983《高电压试验技术》和DL 474.1～474.6—1992《现场绝缘试验实施导则》的规定，测量其峰值。

（2）电力设备绝缘的击穿或闪络、放电取决于交流试验电压峰值。在交流耐压试验和其他绝缘试验时，被试电力设备被击穿或产生闪络、放电，通常主要取决于交流试验电压的峰值。这是由于交流电压波形在峰值时，绝缘中的瞬时电场强度达到最大值，若绝缘不良，一般都在此时发生击穿或闪络、放电。这个现象已为长期的实践和理论研究所证实，而且对内绝缘击穿（大多数为由严重的局部放电发展为击穿）和外绝缘的闪络、放电都是如此。交流高压试验常遇到试验电压波形畸变的情况，因此形成了交流高电压试验电压值应以峰值为基准的理论基础。

3. 为什么在变压器空载试验中要采用低功率因数的瓦特表？

答案:答：有的单位在进行变压器空载试验时，不管功率表的额定功率因数为多少，拿起来就测量。例如有用D26-W、D50-W等型cosϕW=1的功率表来测量的，殊不知前者的准确度虽达0.5级，后者甚至达到0.1级，但其指示值反映的是U、I、cosϕ，三个参数综合影响的结果，仪表的量程是按cosϕ =1来确定的。而在测量大型变压器的空载或负载损耗时，因为功率因数很低，甚至达到cosϕ≤0.1，若用它测量，设功率表的功率常数为CW（W/格）则有

CW=UnIncosϕ /aN

式中 Un ——功率表电压端子所处位置的标称电压，V；

In ——功率表电流端子所处位置的标

称电流，A；

cosϕ 功率表的额定功率因数； aN ——功率表的满刻度格数。 举一个例子来说明这个问题。若被测量的电压和电流等于功率表的额定值100V和5A，当功率表和被测量的功率因数皆等于1时，则功率表的读数为满刻度100格，功率常数等于5W/格。若被测量的功率因数为0.1时，同样采用上面那块功率因数等于1的功率表来测量，则功率表的读数只有10格。很明显，在原来的1/10刻度范围内读出的数其准确性很差。假如换用功率因数也是0.1的功率表来测量，则读数可提高到满刻度100格，功率常数为0.5W/格。从两个读数来看，采用低功率因数的功率表读数误差可以减小很多。

4. 试验变压器的输出电压波形为什么会畸变？如何改善？

答案:答：电压波形畸变的可能原因是调压器和高压试验变压器的特性引起的，这是因为试验变压器在试品放电前实际上几乎是工作在空载状态，此时只有励磁电流ie通过变压器的一次侧。当变压器铁心工作在饱和状态时，励磁电流是非正弦的，含有3、5次等谐波分量，因而是尖顶波形。变压器的磁化特性曲线（Φ ～i曲线），由于它的起始部分及饱和部分是非线性的，因此即使正弦电压作用到一次侧，其磁通为正弦的，但励磁电流仍为非正弦的。

如果计及磁化曲线的磁滞回线，励磁电流波形将左右不对称。这一非正弦的励磁电流将流过调压器的漏抗，产生非正弦的电压降，因此在试验变压器的一次电压变为非正弦，其中含有调压器漏抗压降中的高次谐波（主要是3次谐波），于是试验变压器的高压输出电压就被畸变了。试验变压器的铁心愈饱和（即电压愈接近额定值），调压器的漏抗愈大，波形畸变就愈严重。由于移圈式调压器漏抗大，因此当用它调压时，波形畸变颇为严重。实际运行表明，波形畸变在输出电压较低时也同样严重，

这是因为此时移圈式调压器本身漏抗最大，使非正弦漏抗压降在试验变压器一次电压中占很大的比重。

为了改善试验变压器的输出电压波形，可以在它的一次并联适当数值的电容器、滤波装置或在高压侧接电容电感串联谐振电路，如图F-3所示。

图F-3

对100kV的试验变压器，在其一次侧及移圈调压器之间并联16µF的电容后，其电压波形可以得到很大的改善，基本上满足要求。

对150kV、25kVA的试验变压器，对3次谐波可取C3=250µF，L3=4.58mH；对5次谐波，可取C5=110µF，L5=3.66mH构成谐振电路，使谐波分量被低阻抗分路。

5. 高压电流互感器末屏引出结构方式对末屏的介质损耗因数有何影响？

答案:答：高压电流互感器末屏引出的结构方式有两种；一种是从二次接线板（环氧酚醛层压玻璃布板）上引出，另一种是利用一个绝缘小瓷套管，从油箱底座上引出，如图F-6所示。

现场测试表明，电流互感器的末屏引出结构方式对其介质损耗因数测量结果影响较大。由二次接线的环氧玻璃布板上直接引出的末屏介质损耗因数一般都较大，最大可达8%左右，即使合格的也在1%～1.5%之间；由绝缘小瓷套管引出的末屏介质损耗因数一般都较小，在1%以下，最小的在0.4%左右。

图F-6

（a）二次接线板引出；（b）绝缘小瓷套管引

出

对于由二次接线板上直接引出的末屏介质损耗因数不合格的电流互感器，可采取更换二次接线板的方法。但是，有的更换了二次接线板后，末屏介质损耗合格，在1%～1.5%之间，而有的更换了二次接线板后，介质损耗因数反第 7 页 共 8 页

而增大。对于这种情况，应将其末屏改为由绝缘小瓷套管引出至箱壳，这样更换后的末屏介质损耗因数可达1%以下。

两种末屏引出结构方式对末屏介质损耗因数影响如此之大，主要是与末屏引出的绝缘结构材料有关。电流互感器的末屏对二次绕组及地之间，可以看成一个等效电容，它由油纸、变压器油和环氧玻璃布板或小瓷套管并联组成。末屏介质损耗因数的大小与上述并联绝缘介质的性能如其tanδ 和电容量C有很大关系。

若将环氧玻璃布板和瓷套管的tanδ 和C进行对比，环氧玻璃布板结构方式在20℃、50Hz下的tanδ 和C较瓷套管方式在20℃、50Hz下的tanδ 和C大。根据电介质理论，绝缘介质的tanδ 大、C大，必然使末屏介质损耗因数大。此外，环氧玻璃布板是由电工用无碱玻璃布浸以环氧酚醛树脂经热压而成，其压层间难免出现一些微小的气泡和杂质，有的甚至出现夹层和裂纹，这种有缺陷的环氧玻璃布板不但会影响末屏介质损耗因数，导致其增大，而且会影响到末屏对二次及地的绝缘电阻的降低，有的甚至降到1000MΩ以下而不合格。

采用绝缘小瓷套管的末屏引出方式，不但能保证电流互感器的末屏介质损耗因数在合格的范围内，而且能够提高末屏对地的绝缘水平。一般说来，末屏对地绝缘电阻可达5000MΩ以上，末屏对地的1min工频耐压可由2kV提高到5kV。

6. 为什么温差变化和湿度增大会使高压互感器的tanδ 超标？如何处理？

答案:答：互感器外部主要有底座、储油柜和接有一次绕组出线的大瓷套和二次绕组出线的小瓷套。当它们内部和外部的温度变化时，tanδ 也会变化，因此tanδ 值与温度有一定的关系。当大小瓷套在湿度较大的空气中，使瓷套表面附上了肉眼看不见的小水珠，这些小水珠凝结在试品的大小瓷套上，造成了试品绝缘电阻降低和电容量减小。对电容量较大的U字形

电容式互感器，电容改变的相当大，导致出现负tanδ 值。

如果想降低tanδ 值，一是按照技术条件和标准要求，在规定的温度和湿度情况下测量tanδ 值。二是在实际温度下想办法排除大小瓷套上的水分，使试品恢复原来本身实际的电容量和绝缘电阻，以达到测出试品的tanδ 值的真实数据。

处理方法有：化学去湿法、红外线灯泡照

射法、烘房加热法等。

若采用上述方法处理后，个别试品tanδ 值仍降不下来，就要从试品的制造工艺和干燥水平上找原因。根据经验，如果是电流互感器，造成tanδ 值偏大的主要原因有试品包扎后时间过长，试品吸尘、吸潮或有碰伤等现象。电容式结构的试品，还可能出现电容屏断裂或地屏接触不良或断开现象，造成tanδ 值偏大或测不出来。如果是电压互感器，主要是由于试品的胶木支撑板干燥不透或有开裂现象，造成tanδ 值偏大。因为胶木支撑板的好坏，直接影响试品的tanδ 值。

7. 为什么油纸电容型套管的tanδ 一般不进行温度换算？有时又要求测量tanδ 随温度的变化？

答案:答：油纸电容型套管的主绝缘为油纸绝缘，其tanδ 与温度的关系取决于油与纸的综合性能。良好绝缘套管在现场测量温度范围内，其tanδ 基本不变或略有变化，且略呈下降趋势。因此，一般不进行温度换算。

对受潮的套管，其tanδ 随温度的变化而有明显的变化，绝缘受潮的套管的tanδ 随温度升高而显著增大。

基于上述，当tanδ 的测量值与出厂值或上次测试值比较有明显增长或接近于要求值时，应综合分析tanδ 与温度、电压的关系，当tanδ 随温度增加明显增大或试验电压从10kV升到Um

/，tanδ 增量超过±0.3%时，不应继续运

行。

鉴于近年来电力部门频繁发生套管试验合格而在运行中爆炸的事故以及电容型套管tanδ 的要求值提高到0.8%～1.0%，现场认为再用准确度较低的西林电桥（绝对误差为|∆tanδ |≤0.3%）进行测量值得商榷，建议采用准确度高的测量仪器，其测量误差应达到|∆tanδ |≤0.1%，以准确测量小介质损耗因数tanδ 。

8. 为什么要对变压器类设备进行交流感应耐压试验？如何获得中频率的电源？

答案:答：交流感应耐压试验是考核变压器、电抗器和电压互感器等设备电气强度的一个重要试验项目。以变压器为例，工频交流耐压试验只检查了绕组主绝缘的电气强度，即高压、中压、低压绕组间和对油箱、铁心等接地部分的绝缘。而纵绝缘，即绕组匝间、层间、段间的绝缘没有检验。交流感应耐压试验就是在变压器的低压侧施加比额定电压高一定倍数

的电压，靠变压器自身的电磁感应在高压绕组上得到所需的试验电压来检验变压器的主绝缘和纵绝缘。特别是对中性点分级绝缘的变压器，由于不能采用外施高压进行工频交流耐压试验，其主绝缘和纵绝缘均由感应耐压试验来考核。

为了提高试验电压，又不使铁心饱和，多采用提高电源频率的方法，这可从变压器的电势方程式来理解

E=KfB

式中 E ——感应电动势；

K ——常数； f ——频率； B ——磁通密度。

由此可见，若欲使磁通密度不变，当电压增加一倍时，频率f就要相应地增加一倍。因此感应耐压试验电源的频率要大于额定频率两倍以上，一般采用100～250Hz的电源频率。

获得中频率的电源有以下几种方法： （1）中频发电机组。它是由一个电动机拖动一个中频的同步发电机所组成。发电机组的调压是通过改变励磁机的励磁变阻器，用励磁机来调节对发电机转子的励磁，从而达到发电机的定子输出电压平滑可调的目的。这种方法多在制造厂中应用。

（2）绕线式异步电动机反拖取得两倍频的试验电源。这种方法称为反拖法。它实际上是将绕线式异步电动机作为异步变频机应用的一个例子。

（3）用三相绕组接成开口三角形取得三倍频试验电源。这是现场进行感应耐压试验较易实现的一种方法。它们可以是3台单相变压器组合而成，也有采用五柱式变压器作为专用三倍频电源的。

（4）可控硅变频调压逆变电源。应用可控硅逆变技术来产生中频，用作感应耐压试验电源，具有显著优点。如质量轻，可利用380V低压交流电源，装置兼有调压作用，节省大量调压设备等，因此是一种有希望的倍频感应耐压试验的电源装置。

9. 为什么避雷器工频放电电压会偏高或偏低？

答案:答：避雷器工频放电电压偏高或偏低，除了限流电阻选择不当，升压速度不当和试验电源波形畸变等外部原因外，还有避雷器的内部原因。

避雷器工频放电电压偏高的内部原因是：内部压紧弹簧压力不足，搬运时使火花间隙发生位移；黏合的O形环云母片受热膨胀分层，增大了火花间隙，固定电阻盘间隙的小瓷套破碎，间隙电极位移；制造厂出厂时工频放电电压接近上限。

避雷器工频放电电压偏低的内部原因是：火花间隙组受潮，电极腐蚀生成氧化物，同时O形环云母片的绝缘电阻下降，使电压分布不均匀；避雷器经多次动作、放电，而电极灼伤产生毛刺；由于间隙组装不当，导致部分间隙短接；弹簧压力过大，使火花间隙放电距离缩短。

10. 直流输电的主要特点？

答案:答：直流输电的主要特点如下。 （1）直流架空线路结构简单、造价低、损耗小。与交流输电相比，输送同样的容量，直流线路可节省1/3的铜芯铝线，其造价约为交流的2/3，并且在此条件下直流线路损耗仅为交流的1/2。

（2）直流输电无交流输电的稳定问题，对于远距离大容量输电，输送功率不受稳定极限的限制，也不需要提高稳定的各种措施，具有良好的技术经济性能。

（3）采用直流输电实现电网互联，可不增加被联电网的短路容量，被联电网可用不同频率或不同步独立运行，增强各电网的独立性和可靠性，运行管理也方便。

（4）利用直流的快速控制，可改善交流系统的运行性能。根据交流系统的要求，可快速改变直流输送的有功和换流器消耗的无功，对交流系统的有功和无功平衡起快速调节作用，从而提高交流系统频率和电压的稳定。

（5）在直流输电中只有电阻起作用，电感和电容均不起作用，利用大地为回路，直流电流则向电阻率很低的大地深层流去，可很好地利用大地这个良导体，提高直流输电系统的运行可靠性和经济性。

（6）直流输电换流站比交流变电站增加了换流装置、滤波和无功补偿装置，致使换流站结构复杂，损耗大，可靠性低，造价和运行费用高。

11. 自耦变压器具有哪些优缺点？ 答案:答：其优点如下：

（1）消耗材料少，成本低。因为变压器所用硅钢片和铜线的量与绕组的额定感应电动势、额定电流有关，也即与绕组的容量有关，第 8 页 共 8 页

自耦变压器绕组容量降低，所消耗材料也减少，成本也低。

（2）损耗少，效率高。由于铜线和硅钢片用量减少，在同等的电流密度及磁通密度时，自耦变压器的铜耗和铁耗都比双绕组变压器减少，因此效率高。

（3）便于运输和安装。因为它比同等容量的双绕组变压器重量轻、尺寸小，占地面积小。

（4）提高了变压器的极限制造容量。变压器的极限制造容量一般受运输条件的限制，在相同的运输条件下，自耦变压器容量可比双绕组变压器制造大一些。

其缺点如下：

（1）使电力系统短路电流增加。由于自耦变压器的高、中压绕组之间有电的联系，其短路阻抗只有同容量普通双绕组变

压器的倍，因此在电力系统中采用自耦变压器后，将

使三相短路电流显著增加。又由于自耦变压器中性点必须直接接地，所以将使系统的单相短路电流大为增加，有时甚至超过三相短路电流。

（2）造成调压上的困难。主要是由于自耦变压器的高、中压绕组之间有电的联系引起的。

（3）使绕组的过电压保护复杂。由于高、中压绕组的自耦联系，当任一侧落入一个波幅与该绕组绝缘水平相适应的雷电冲击波时，另一侧出现的过电压冲击波的波幅则可能超出该侧绝缘水平。为了避免这种现象的发生，必须在高、中压两侧出线端都装一组避雷器。

（4）使继电保护复杂。

12. 110kV及以上的电力变压器有哪些冷却方式？ODAF和OFAF冷却方式有哪些相同点？哪些不同点？

答案:答：油浸式电力变压器冷却方式如下：

（1）油浸自冷（ONAN）。 （2）油浸风冷（ONAF）。 （3）强迫油循环风冷（OFAF）。 （4）强迫油循环水冷（OFWF）。 （5）强迫导向油循环风冷或水冷（ODAF或ODWF）。

ODAF或OFAF冷却方式相同点：都是强油循环，油从箱体下部进入，吸收器身热量后从箱体上部流出，再经风扇冷却降温后，又被潜

油泵重新打入箱体下部再循环。最大的不同点是变压器油循环冷却路径不一样：ODAF方式下变压器油从线圈底部进入，经过线圈内部吸收热量后，从线圈顶部（包括匝间，饼间）流出；OFAF方式下，油流不经过线圈内部，只在外部循环冷却。

13. ±500kV直流输电换流站中，主要的噪声源是什么，如何采取防治措施？

答案:答：±500kV直流输电换流站中主要的噪声源如下：

（1）换流变压器的铁心振动及风扇发出的噪声很大，一般噪声水平都超过85dB。如果有直流偏磁侵入，严重时会发出啸叫。

（2）交、直流滤波场的电容、电感也会发出较大的噪声。

防治噪声的主要方法如下：

（1）提高换流变压器和滤波场的电容、电感的制造质量。换流变压器运行中换向过程

就是一个短路过程，所以它的振动、噪声都比交流变压器要大一些。噪声源主要来自于铁心的振动，因此研究铁心叠片末梢的防振措施是减小噪声的重要问题。

（2）正确选择滤波电容的额定电压是防止电容器短期运行中损坏，减小噪声的方法之一。交流滤波电容中谐波（3、5、7、9、11次）是比较严重的，一组10kV等级的电容起往往额

定电压要提高到12.5～13.0kV，才能满足运行的要求，同时起到降低噪声的要求。

（3）滤波电感不宜采用铁心电感而应采用空心电感，可以大大降低电感噪声。

（4）为了防止噪声对换流站周边居民的骚扰，可以在换流变压器旁或变电站围墙上设置声障墙，以降低噪声分贝。

14. 500kV并联电抗器在系统中有哪些作用？

答案:答：（1）限制工频暂态过电压，使线路断路器的线路侧不超过1.4p.u.，线路断路器的变电站侧不超过1.3p.u.。

（2）在单机带空长线运行方式下，防止自励磁发生。

（3）在并联电抗器的中性点小电抗，可限制潜供电流；限制单相断线时工频谐振过电压。

（4）提供感性无功补偿，主要是补偿线路的充电功率。

15. 简述在110kV及以下系统中，空母线带电磁式电压互感器产生铁磁谐振过电压的防止和

限制措施。

答案:答：防止和限制铁磁谐振过电压的措施如下：

（1）排除外界强烈的冲击扰动，例如，在电磁式电压互感器的中性端串入非线性阀片，当母线电压升高时非线性阀片动作，防止铁磁谐振过电压的发生。

（2）选用励磁性能好（饱和拐点比较高）的电磁式电压互感器或改用电容式电压互感器。

（3）在电磁式电压互感器的开口三角形绕组中加装一个阻尼电阻R，使R≤0.4XT（互感器的励磁感抗）。

16. 中性点直接接地变压器的绕组在大气过电压作用时，电压是如何分布的？

答案:答：当大气过电压作用在中性点直接接地变压器绕组上时，绕组上电压分布是呈衰减指数分布。一开始由于绕组的感抗很大，所以电流不从变压器绕组的线匝中流过，而只从高压绕组的匝与匝之间，以及绕组与铁心即绕组对地之间的电容中流过。由于对地电容的存在，在每线匝间电容上流过的电流都不相等，因此，沿着绕组高度的起始电压的分布，也是不均匀的。在最初瞬间的电压分布情况是首端几个线匝间，电位梯度很大。使匝间绝缘及绕组间绝缘受到很大的威胁。在绕组中部电位大大减小，尾部（中性接地端）趋于平缓。 从起始电压分布状态过渡到最终电压分布状态，伴随有谐振的过程，这是由于绕组之间电容及绕组的电感的作用。在谐振过程中，绕组某些部位的对地主绝缘，甚至承受比冲击电压还要高的电压。