《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

1、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)防性試驗的不足之處（P4）答：1、 需停電進行試驗，而不少重要電力設(shè)備，輕易不能停止運行。2、 停電后設(shè)備狀態(tài)（如作用電壓、溫度等）與運行中不符，影響判斷準(zhǔn)確度。3、 由于是周期性定期檢查，而不是連續(xù)的隨時監(jiān)測，絕緣仍可能在試驗間隔期內(nèi)發(fā)生故障。4、 由于是定期檢查和維修，設(shè)備狀態(tài)即使良好時，按計劃也需進行試驗和維修，造成人力物力浪費，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，會有各種前期征兆，表現(xiàn)為其電氣、物理、化學(xué)

2、等特性有少量漸進的變化。隨著電子、計算機、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)備進行在線狀態(tài)監(jiān)測，及時取得各種即使是很微弱的信息。對這些信息進行處理和綜合分析，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)備的絕緣在運行中會受到各種因素（如電場、熱、機械應(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)備的絕緣在運行中通常會受到哪些類型的老化作用?(P12)答：有熱老化、電老化、機械老化、環(huán)境老化、

3、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?（P13）答：根據(jù)V.M.Montsinger提出的絕緣壽命與溫度間的經(jīng)驗關(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在弱電場和強電場的作用下，設(shè)備絕緣的電氣特性有哪些？答：（1） 在強電場（外施場強大于該介質(zhì)的擊穿強度）下，將出現(xiàn)放電、閃絡(luò)、擊穿等現(xiàn)象，這在氣體中表現(xiàn)最為明顯。（2） 在弱電場（外施場強比該介質(zhì)的擊穿場強小得多）下，主要是介質(zhì)中的極化、電導(dǎo)、介質(zhì)損耗等。8什么是電氣故障診斷？其特點是什么？答：通過對電氣設(shè)備的試驗和各種特性的測

4、量，了解其特征，評估設(shè)備在運行中的狀態(tài)(老化程度)，從而能早期發(fā)現(xiàn)故障的技術(shù)。 提高電氣設(shè)備及電力系統(tǒng)的運行可靠性和經(jīng)濟性。 任何診斷都是以征兆為線索的，電氣設(shè)備故障診斷的困難在于：一般說來，故障和征兆之間并不存在簡單的一一對應(yīng)關(guān)系，一種故障可能對應(yīng)多種征兆，而一種征兆也可能對應(yīng)著多種故障。因此僅僅依靠單一的檢測項目，對故障的分析是不全面的，需要對各種試驗結(jié)果進行綜合推理。9 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)。10描述可靠性的定量指標(biāo)是一什么？答：可靠

5、度，失效率，平均壽命。11 壽命試驗的目的和方式(26)答：壽命試驗是為了確定在工作狀態(tài)下的壽命分布規(guī)律和相應(yīng)的可靠性指標(biāo)。壽命試驗有兩種方式：1、 實驗室可靠性試驗。相當(dāng)多的元件、材料可直接在實驗室進行壽命試驗。為縮短壽命長的試品的試驗時間，可采用加速壽命試驗。但如何選擇合適的應(yīng)力來試驗常需較多的經(jīng)驗。2、 現(xiàn)場可靠性試驗。多數(shù)電氣設(shè)備不可能在實驗室進行可靠性試驗，而只能根據(jù)現(xiàn)場的運行、檢修資料進行統(tǒng)計分析，從而得出各項可靠性指標(biāo)。12電氣設(shè)備在線檢測中，對窄帶干擾信號可使用什么手段進行抑制？（P53）答：電氣設(shè)備在線檢測中，對檢測所得信號中的窄帶干擾，可使用數(shù)字濾波器、自適應(yīng)處理器、頻域處

6、理和小波分析等手段進行抑制。13抑制白噪聲的方法有哪兩種？(P64)答：白噪聲是電氣設(shè)備信號檢測中經(jīng)常遇到的一種隨機干擾，可以使用時域分析法或小波分析法進行抑制。14 診斷的定義，根據(jù)診斷規(guī)則的不同可以將其分為哪三類？(P77)答：診斷就是根據(jù)設(shè)備的特征來推斷設(shè)備的狀態(tài)。根據(jù)診斷規(guī)則的不同，可將診斷分成三種類型：1.邏輯診斷；2.模糊診斷；3.統(tǒng)計診斷。15 什么是模式？什么是模式識別？（P91）答：人們利用分類方法來認(rèn)識世界上的各種事物。對某一類事物確定其概念，給予定量的或結(jié)構(gòu)的描述，稱為模式。然后將需要識別的事物與已知模式相對照，進行識別、歸類，這就是模式識別。16 根據(jù)所用樣板模式的不同

7、，可將診斷分為哪幾類？（P93）答：根據(jù)所用樣板模式的不同，可將診斷分為：1、閾值診斷；2、時域波形診斷；3、頻率特性診斷；4、指紋診斷。17分別闡述什么叫閾值診斷、時域波形診斷、頻率特性診斷和指紋診斷。（P93）答：閾值診斷：對設(shè)備進行測試，按照所得特征量是否超過規(guī)定閾值來判斷設(shè)備狀態(tài)的方法。時域波形診斷：對設(shè)備進行測試，將車的某種物理量隨時間變化的曲線與樣板對照來判斷設(shè)備狀態(tài)的方法。頻率特性診斷：對設(shè)備進行測試，根據(jù)測得的設(shè)備的頻率特性，或?qū)y得的某種物理量的頻譜與樣板對照來判斷設(shè)備狀態(tài)的方法。指紋診斷：對設(shè)備進行測試，對測得的數(shù)據(jù)進行處理，將得到的某種特殊圖形與樣板對照來判斷設(shè)備狀態(tài)的方

8、法。18 列舉出9種特征提取方法。（P99） 答：1、表列數(shù)據(jù)、2、頻譜特征；3、脈沖波形特征；4、時域分析；5、統(tǒng)計特征；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。19 常見的知識表達方式有哪五種？（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，具體進行專家系統(tǒng)開發(fā)時要經(jīng)歷哪五個階段？

9、（P137）答：認(rèn)識階段、概念化階段、形式化階段、實現(xiàn)階段、測試階段。22 對傳感器的基本要求有哪三個？按工作時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

10、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)時間，指傳感器受輻射照射時，輸出信號上升到穩(wěn)定值的63%時所需的時間；（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，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、

11、感應(yīng)傳感器。26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，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。27 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，如護層保護器、交叉互聯(lián)箱、壓力箱、溫度示警裝置等。有

12、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。28 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)絕緣層和保護層，電纜端部必須經(jīng)特殊工藝處理，形成一個連接裝置電纜終端，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。29 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)

13、電性能和機械性能，并具有與電纜本身相同的絕緣強度和防潮性能，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。30 對電纜故障點的預(yù)估定位通常用什么方法？電纜故障點的確切定位用什么方法？（P210）答：電纜故障點預(yù)估定位通常采用脈沖反射法。在初步估計電纜故障范圍后，即可在此范圍尋找電纜的確切故障點，已進行修理。對占故障比例較高的并聯(lián)型故障，可根據(jù)電纜故障點電阻數(shù)值的大小，分別采用聲波法或音頻法。31 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是什么？（P289）答：（一）變壓器繞組變形的主要原因是：1、設(shè)計、制造原因：（1）設(shè)計

14、不合理，設(shè)計時的短路強度不夠、動穩(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、支撐件的強度、剛度不夠。（3）裝配時線圈的不同心、壓緊不良等。2、出口短路：變壓器在運行中發(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）變壓器在運行中不可避免地要遭受各種短路故障的考驗，若變壓器本身結(jié)構(gòu)中有不合理的地方或機械強度不夠，則會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)由固有和強迫振蕩所構(gòu)成的復(fù)雜振動。動態(tài)力的量值與按短路電流幅值計算的靜態(tài)力有很大的差別。動態(tài)力隨時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)加緊力的變化會改變固有振蕩

15、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、墊塊錯位、鐵芯螺絲松動，繼而促使繞組發(fā)生變形。（3）繞組變形具有累積效應(yīng)。3、運輸中的沖擊：運輸中的沖擊形成的巨大動態(tài)力也會造成繞組的移位、變形。（二）繞組變形的主要形式和特點是：變壓器繞組變形是指繞組的尺寸或形狀發(fā)生的不可逆轉(zhuǎn)的變化，如：（1）在徑向上外繞組導(dǎo)線伸長、內(nèi)繞組直徑變?。唬?）在軸向上的壓縮和坍塌；（3）通常表現(xiàn)為對稱的彎曲變形；（4）通常表現(xiàn)為不對稱的曲翹變形；（5）器身位移、繞組扭曲、鼓包和匝間短路。32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

16、率曲線呈浴盆狀，可分為三個部分：早期失效期、恒定失效期和耗損失效期。33什么是電氣設(shè)備失效的故障樹分析？以你熟悉的電氣設(shè)備為例，給出其故障樹。答：故障樹分析方法（Fault Tree Analysis）簡稱FTA法。是一種將系統(tǒng)故障形成的原因由總體至部分按樹枝狀逐級細(xì)化的分析方法。34什么是以可靠性為中心的維修策略？答：是以最少的資源消耗保持設(shè)備固有可靠性和安全性的原則,應(yīng)用邏輯決斷方法確定設(shè)備預(yù)防性維修的過程或方法。它強調(diào)以設(shè)備的可靠性、設(shè)備的故障后果作為制定維修策略的主要依據(jù)。35什么是電磁干擾？電氣設(shè)備在線檢測中按頻帶劃分可將電磁干擾分為哪兩類？請給出至少5種運行現(xiàn)場可能出現(xiàn)的干擾。(P

17、52)答：對有用信號可能造成損壞的無用信號或電磁噪聲稱為電磁干擾?？煞譃檎瓗Ц蓴_源和脈沖干擾源。電力線路的負(fù)荷電流.故障電流，電力系統(tǒng)架空線傳送的載波通信信號，絕緣子表面污穢放電，電氣機車導(dǎo)電弓與架空線之間的放電，雷電脈沖。36電磁干擾主要的抑制方法有哪些？答：接地，屏蔽，濾波，保護。37什么是閾值報警？其閥值如何確定？（P93）答：閾值報警：監(jiān)測設(shè)備監(jiān)測到的電氣設(shè)備的特征量超過規(guī)定的閾值進行報警。閾值確定：1. 試驗的方法；2. 簡化試驗法；3. 實際統(tǒng)計法；4. 確定閾值的90%原則認(rèn)為90%的設(shè)備是運行正常的，其余10%設(shè)備內(nèi)部存在著可能引發(fā)事故的早期故障38什么是專家系統(tǒng)？答：專家系統(tǒng)

18、是具有大量專門知識的程序系統(tǒng)，根據(jù)多個專家提供的專業(yè)知識進行推理，模擬專家作出決定，解決只有專家才能解決的復(fù)雜問題。專家系統(tǒng)是具有相關(guān)領(lǐng)域知識庫及推理器的智能型信息系統(tǒng)。39專家系統(tǒng)與通常的計算機程序不同之處。（P128）答：1.專家系統(tǒng)對知識的表達主要采用“規(guī)則”、 “框架”等，而不是計算程序常用的數(shù)學(xué)模型和算法； 2.專家系統(tǒng)處理的對象不僅包括數(shù)值信息，還包括更多的用字符表示的知識，因而邏輯推理（不是數(shù)值仿真）是求解的主要方法； 3.影響專家系統(tǒng)結(jié)論可信度的主要因素是事實、規(guī)則的可信度，而不是數(shù)學(xué)模型、算法的精度。40目前電力電纜故障主要的原因是什么？為什么？（P197）（1）機械損傷導(dǎo)致電纜故障。(2)電纜外皮受電腐蝕導(dǎo)致電纜故障。(3)化學(xué)腐蝕導(dǎo)致電纜故障。(4)地面下沉導(dǎo)致電纜故障。(5)電纜絕緣物的流失導(dǎo)致電纜故障。(6)長期過負(fù)荷運行導(dǎo)致電纜故障。(7)震動破壞導(dǎo)致電纜故障。(8)環(huán)境潮濕導(dǎo)致電纜故障(9)電纜接頭制作工藝不當(dāng)導(dǎo)致的電纜故障。(10)電纜制造