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2025年电力变压器故障试题(附答案)

一、单项选择题（每题2分，共20分）

1.某220kV变压器运行中油色谱分析显示氢气（H?）含量为150μL/L（注意值150μL/L），甲烷（CH?）为80μL/L（注意值100μL/L），乙烷（C?H?）为20μL/L（注意值30μL/L），乙烯（C?H?）为5μL/L（注意值50μL/L），乙炔（C?H?）未检出。根据三比值法（编码规则：C?H?/C?H?=0，CH?/H?=1，C?H?/C?H?=0），最可能的故障类型是（）

A.低温过热（低于150℃）

B.中温过热（150-300℃）

C.高温过热（300-700℃）

D.局部放电

2.变压器绕组发生匝间短路时，下列现象中最不可能出现的是（）

A.空载损耗显著增加

B.负载损耗明显增大

C.油色谱中乙炔含量急剧上升

D.绕组直流电阻三相不平衡率超标

3.运行中的变压器铁芯出现多点接地故障时，检测到的接地电流最可能为（）

A.50mA

B.150mA

C.500mA

D.2A

4.某110kV变压器套管末屏接地引下线发热（红外测温85℃），最可能的原因是（）

A.套管内部电容芯子击穿

B.末屏绝缘电阻降低（1000MΩ）

C.末屏接地回路接触不良

D.套管外绝缘污秽

5.分接开关切换过程中，若过渡电阻烧断，油色谱分析中最可能升高的气体是（）

A.氢气（H?）

B.甲烷（CH?）

C.乙烯（C?H?）

D.乙炔（C?H?）

6.变压器绕组变形的频响分析法（FRA）中，若低压绕组频响曲线在10kHz-100kHz频段出现3dB以上偏移，最可能的变形类型是（）

A.绕组整体位移

B.绕组局部扭曲

C.绕组轴向压缩

D.绕组匝间短路

7.油浸式变压器冷却器全停后，允许运行时间主要取决于（）

A.顶层油温

B.绕组平均温度

C.环境温度

D.额定容量

8.变压器油中微水含量超标（50mg/L）时，最直接的危害是（）

A.油介电强度降低

B.铁芯锈蚀

C.绕组绝缘纸老化加速

D.套管沿面闪络

9.某变压器空载试验中，励磁电流显著增大（超过出厂值30%），最可能的故障是（）

A.绕组匝间短路

B.铁芯多点接地

C.套管末屏接地不良

D.分接开关接触不良

10.变压器瓦斯保护动作后，若收集到的气体为无色、无味、不可燃，最可能的原因是（）

A.内部放电故障

B.油中溶解空气析出

C.绕组过热

D.套管闪络

二、判断题（每题1分，共10分，正确填“√”，错误填“×”）

1.变压器绕组直流电阻三相不平衡率超过2%（与出厂值比较），一定是绕组匝间短路引起的。（）

2.铁芯多点接地故障会导致接地电流增大，但不会引起铁芯局部过热。（）

3.套管介质损耗因数（tanδ）超标（0.5%）主要是由外绝缘污秽引起的。（）

4.分接开关油室与变压器本体油室隔离良好时，分接开关故障不会影响本体油色谱。（）

5.绕组变形的电抗法（短路电抗比较法）灵敏度高于频响分析法。（）

6.变压器过励磁运行会导致铁芯饱和，引起励磁电流增大和局部过热。（）

7.油中乙炔（C?H?）含量超过5μL/L（注意值）时，必须立即停运变压器。（）

8.冷却器风扇故障导致油温升高时，顶层油温超过95℃应立即停运。（）

9.变压器中性点接地引下线发热可能是由于接地电阻增大或接触不良。（）

10.气体继电器轻瓦斯动作后，若油色谱分析无异常，可继续运行并加强监视。（）

三、简答题（每题8分，共40分）

1.简述变压器油色谱分析中氢气（H?）、甲烷（CH?）、乙烯（C?H?）、乙炔（C?H?）的主要产生原因及对应的故障类型。

2.列举绕组变形的主要检测方法，并说明频响分析法（FRA）的检测原理。

3.铁芯多点接地故障的危害有哪些？简述其诊断步骤及处理方法。

4.套管闪络的主要原因有哪些？运行中可采取哪些预防措施？

5.分接开关接触不良故障的常见现象有哪些？如何通过试验手段确认？

四、案例分析题（每题15分，共30分）

案例1：某110kV主变压器（型号SFSZ11-50000/110），额定容量50MVA，2023年12月投运。2025年3月10日，运维人员发现以下异常：

-油色谱数据（μL/L）：H?=220（注意值150），CH?=110（注意值100），C?H