《電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)》復(fù)習(xí)提綱(附答案)

《電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)》復(fù)習(xí)提綱1預(yù)防性試驗(yàn)的不足之處（P4）答：需停電進(jìn)行試驗(yàn)，而不少重要電力設(shè)備，輕易不能停止運(yùn)行。停電后設(shè)備狀態(tài)（如作用電壓、溫度等）與運(yùn)行中不符，影響判斷準(zhǔn)確度。由于是周期性定期檢查，而不是連續(xù)的隨時(shí)監(jiān)測，絕緣仍可能在試驗(yàn)間隔期內(nèi)發(fā)生故障。由于是定期檢查和維修，設(shè)備狀態(tài)即使良好時(shí)，按計(jì)劃也需進(jìn)行試驗(yàn)和維修，造成人力物力浪費(fèi)，甚至可能因拆卸組裝過多而造成損壞，即造成所謂過度維修。2狀態(tài)維修的原理（P4）答：絕緣的劣化、缺陷的發(fā)展雖然具有統(tǒng)計(jì)性，發(fā)展的速度也有快慢，但大多具有一定的發(fā)展期。在這期間，會(huì)有各種前期征兆，表現(xiàn)為其電氣、物理、化學(xué)等特性有少量漸進(jìn)的變化。隨著電子、計(jì)算機(jī)、光電、信號處理和各種傳感技術(shù)的發(fā)展，可以對電力設(shè)備進(jìn)行在線狀態(tài)監(jiān)測，及時(shí)取得各種即使是很微弱的信息。對這些信息進(jìn)行處理和綜合分析，根據(jù)其數(shù)值的大小及變化趨勢，可對絕緣的可靠性隨似乎做出判斷并對絕緣的剩余壽命做出預(yù)測，從而能早期發(fā)現(xiàn)潛伏的故障，必要時(shí)可提供預(yù)警或規(guī)定的操作。3老化的定義（P12）答：電氣設(shè)備的絕緣在運(yùn)行中會(huì)受到各種因素（如電場、熱、機(jī)械應(yīng)力、環(huán)境因素等）的作用，內(nèi)部將發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)、物理變化，會(huì)導(dǎo)致性能逐漸劣化，這種現(xiàn)象稱為老化。4電氣設(shè)備的絕緣在運(yùn)行中通常會(huì)受到哪些類型的老化作用?(P12)答：有熱老化、電老化、機(jī)械老化、環(huán)境老化、多應(yīng)力老化等。5熱老化的定義（P12）答：由于在熱的長期作用下發(fā)生的老化稱為熱老化。6什么是8℃規(guī)則?答：根據(jù)V.M.Montsinger提出的絕緣壽命與溫度間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式可知，lnL和t呈線性關(guān)系，并且溫度每升高8℃，絕緣壽命大約減少一半，此即所謂8℃規(guī)則。7可靠性、失效與故障的定義（P21）答：可靠性：產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定的時(shí)間區(qū)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。失效：產(chǎn)品終止完成規(guī)定功能的能力這樣的事件。故障：產(chǎn)品不能執(zhí)行規(guī)定功能的狀態(tài)。8典型的不可修復(fù)元件，其失效率曲線呈什么形狀？有哪些組成部分？（P22）答：典型的不可修復(fù)元件，一般為電子器件，其失效率曲線呈浴盆狀，可分為三個(gè)部分：早期失效期、恒定失效期和耗損失效期。9壽命試驗(yàn)的目的和方式(26)答：1、表列數(shù)據(jù)、2、頻譜特征；3、脈沖波形特征；4、時(shí)域分析；5、統(tǒng)計(jì)特征；6、曲面擬合；7、分形特征；8、灰度圖像矩特征；9、信號的參數(shù)模型。18專家系統(tǒng)與通常的計(jì)算機(jī)程序不同之處。（P128）答：專家系統(tǒng)與通常的計(jì)算機(jī)程序不同之處在于：專家系統(tǒng)對領(lǐng)域知識的表達(dá)通常不是計(jì)算機(jī)程序中所用的數(shù)學(xué)模型與算法，而主要是采用“規(guī)則”、“框架”等方法。專家系統(tǒng)所處理的對象不僅是數(shù)值信息，更多的是用字符所表示的知識。因而邏輯推理已成為求解時(shí)的主要方法，而不是數(shù)值仿真。影響專家系統(tǒng)中結(jié)論的可信度的主要因素是事實(shí)、規(guī)則等的可信度，而往往不是數(shù)學(xué)模型與算法等的精度。簡言之，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序是用“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”+“算法”=“程序”的模式，而專家系統(tǒng)是用了“知識”+“推理”=“系統(tǒng)”的模式。19常見的知識表達(dá)方式有哪五種？（P129）答：產(chǎn)生式規(guī)則表示法、語義網(wǎng)絡(luò)表示法、框架表示法、謂詞邏輯表示法、模糊邏輯表示法。20什么是推理？根據(jù)求解過程中所用知識因果關(guān)系確定程度的不同，可將推理分為哪兩類？（P133）答：推理就是如何運(yùn)用知識以求解問題。根據(jù)求解過程中所用知識因果關(guān)系確定程度的不同，可將推理區(qū)分為精確推理和不精確推理。21當(dāng)可行性分析確定后，具體進(jìn)行專家系統(tǒng)開發(fā)時(shí)要經(jīng)歷哪五個(gè)階段？（P137）答：認(rèn)識階段、概念化階段、形式化階段、實(shí)現(xiàn)階段、測試階段。22對傳感器的基本要求有哪三個(gè)？按工作時(shí)是否需要外加輔助能量支持來分類，傳感器可分為哪兩類？（P153）答：對傳感器的基本要求：（1）能檢測出反映設(shè)備狀態(tài)的特征量的信號，有良好的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。前者包括靈敏度、線性度、分辨率、準(zhǔn)確度、穩(wěn)定度、遲滯。后者則指頻響特性。（2）對被測設(shè)備無影響，吸收被測系統(tǒng)的能量極小，能和后續(xù)單元很好的匹配。（3）工作可靠性好，壽命長。按工作時(shí)是否需要外加輔助能量支持來分類，傳感器可分為無源傳感器和有源傳感器。23溫度傳感器包括哪三類？（P153）答：固體溫度傳感器、半導(dǎo)體溫度傳感器、光纖溫度傳感器。24紅外線傳感器的主要技術(shù)參數(shù)有哪些？（P155）答：主要技術(shù)參數(shù)為：（1）靈敏度（V/W），即探測器的輸出信號電壓與入射到探測器的輻射功率之比；（2）響應(yīng)時(shí)間，指傳感器受輻射照射時(shí)，輸出信號上升到穩(wěn)定值的63%時(shí)所需的時(shí)間；（3）噪聲等效功率（NEP），當(dāng)輻射小到它在探測器上產(chǎn)生的信號完全被探測器的噪聲所淹沒時(shí)的功率，它代表了探測器的探測極限；（4）探測率，當(dāng)探測器的敏感元具有單位面積、放大器的測量帶寬為1Hz時(shí)，單位輻射功率所能獲得的信號電壓噪聲比；（5）光譜響應(yīng)，指傳感器的響應(yīng)度隨入射波長的變化。25電流傳感器有哪三類？（P159）答：互感器型電流傳感器、霍爾電流傳感器、感應(yīng)傳感器。26變電站里的電容型設(shè)備主要包括什么？（P179）答：（1）高壓電容式套管；（2）電容式電流互感器；（3）高壓耦合電容器；27以電容式電流互感器為例，其常見絕緣故障有哪五種？（P179）答：絕緣缺陷（發(fā)展嚴(yán)重時(shí)可能引起爆炸），絕緣受潮、金屬異物放電、過電壓下?lián)舸?、外絕緣放電。28以電容式套管為例，其常見絕緣故障有哪五種？（P180）答：（1）制造或大修時(shí)密封不良引起受潮；（2）電容芯子的卷制不良或真空浸油處理不完善時(shí)，很容易發(fā)生局部放電；（3）懸浮放電；（4）均壓球附近放電；（5）因過電壓過高、外絕緣爬距偏小或表面臟污等原因而引起外絕緣放電。29電力電纜線路包括哪三部分？其配件包括哪四部分裝置？還包括哪四種土建部分？（P194）答：電力電纜線路是采用電纜輸送電力的輸電或配電線路，一般敷設(shè)在地下或水下。作為一個(gè)完整的輸配電線路，電力電纜線路包括電纜本體、接頭、終端，視情況不同還可能帶有不同功能的配件，如護(hù)層保護(hù)器、交叉互聯(lián)箱、壓力箱、溫度示警裝置等。有些電纜線路還包括相應(yīng)的土建部分，如電纜溝、排管、豎井、隧道。30什么是電纜終端？為什么它是電纜線路的薄弱環(huán)節(jié)，事故較多？其原因是什么？（P197）答：在電力電纜線路的兩側(cè)，只有將電纜端部的金屬套剝開，才能將電纜導(dǎo)體與其他電氣設(shè)備的導(dǎo)體連接。為了恢復(fù)絕緣層和保護(hù)層，電纜端部必須經(jīng)特殊工藝處理，形成一個(gè)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(xiàn)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(gè)薄弱環(huán)節(jié)，終端事故較多，其原因多數(shù)是手工工藝不完善所致。31對電纜接頭的要求是什么？（P198）答：對電纜接頭的基本要求是：電纜導(dǎo)體在連接處應(yīng)有良好的導(dǎo)電性能和機(jī)械性能，并具有與電纜本身相同的絕緣強(qiáng)度和防潮性能，其密封套還應(yīng)具有防腐蝕性能。與電纜終端類似，兩根被連接的電纜端部也需要使用電場控制錐，以改善電場分布。32對電纜故障點(diǎn)的預(yù)估定位通常用什么方法？電纜故障點(diǎn)的確切定位用什么方法？（P210）答：電纜故障點(diǎn)預(yù)估定位通常采用脈沖反射法。在初步估計(jì)電纜故障范圍后，即可在此范圍尋找電纜的確切故障點(diǎn)，已進(jìn)行修理。對占故障比例較高的并聯(lián)型故障，可根據(jù)電纜故障點(diǎn)電阻數(shù)值的大小，分別采用聲波法或音頻法。33什么對發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部的潛伏性故障相當(dāng)有效？（P272）答：油中溶解氣體分析（DissolvedGasesAnalysis,DGA）對發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部的潛伏性故障相當(dāng)有效。34變壓器繞組變形的主要原因是什么？繞組變形的主要形式和特點(diǎn)是什么？（P289）答：（一）變壓器繞組變形的主要原因是：1、設(shè)計(jì)、制造原因：（1）設(shè)計(jì)不合理，設(shè)計(jì)時(shí)的短路強(qiáng)度不夠、動(dòng)穩(wěn)定性較差；（2）制造過程中存在缺陷或不合理因素，如壓緊件、支撐件的強(qiáng)度、剛度不夠。（3）裝配時(shí)線圈的不同心、壓緊不良等。2、出口短路：變壓器在運(yùn)行中發(fā)生出口短路事故是導(dǎo)致變壓器繞組發(fā)生變形的最重要和最主要的外部原因。（1）變壓器在運(yùn)行中不可避免地要遭受各種短路故障的考驗(yàn)，若變壓器本身結(jié)構(gòu)中有不合理的地方或機(jī)械強(qiáng)度不夠，則會(huì)引起變壓器繞組的變形或位移。（2）在短路過程中，繞組出現(xiàn)由固有和強(qiáng)迫振蕩所構(gòu)成的復(fù)雜振動(dòng)。動(dòng)態(tài)力的量值與按短路電流幅值計(jì)算的靜態(tài)力有很大的差別。動(dòng)態(tài)力隨時(shí)間變化的特性及其量值在很大程度上取決于繞組的固有振蕩頻率，而預(yù)加緊力的變化會(huì)改變固有振蕩頻率，如果兩者接近，就可能出現(xiàn)共振現(xiàn)象，導(dǎo)致絕緣產(chǎn)生松弛、墊塊錯(cuò)位、鐵芯螺絲松動(dòng)，繼而促使繞組發(fā)生變形。（3