高级技师电力电缆工.docx
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高级技师电力电缆工
（11-048）
《电力电缆工（第二版）》高级技师
一、选择题（请将正确答案的代号填入括号内，每题1分，共20题）
1.在RLC串联电路中，复数阻抗的模Z=（）。
（A）
；（B）
；
（C）
；（D）
。
答案:
C
2.电力系统发生短路故障时，其短路电流为（）。
（A）电阻电流；（B）容性电流；（C）电感电流；（D）电容、电感电流。
答案:
C
3.使用音频感应法测量电缆故障点，要求电阻值不高于（）。
（A）10Ω；（B）20Ω；（C）30Ω；（D）40Ω。
答案:
A
4.电缆的波阻抗一般为架空线的（）。
（A）1/15；（B）2/15；（C）1/5；（D）4/15。
答案:
A
5.高压交联电缆构造要求交联工艺必须是全封闭干式交联，内、外半导电体与绝缘层必须采用（）共挤。
（A）两层；（B）三层；（C）四层；（D）五层。
答案:
B
6.110kV交联聚乙烯外护层耐压试验，是在每相金属屏蔽、金属护套与大地间施加直流电压（），1min。
（A）10kV；（B）15kV；（C）20kV；（D）25kV。
答案:
A
7.10kV交联乙烯电缆绝缘标称厚度为4.5mm，绝缘厚度平均值应不小于标称值，任一最小厚度测量值应不小于标称值的（）。
（A）75%；（B）80%；（C）85%；（D）90%。
答案:
D
8.两个变压器间定相（核相）是为了核定（）是否一致。
（A）相序；（B）相位；（C）相角；（D）电压。
答案:
B
9.变压器是一种利用（）原理工作的静止的电气设备。
（A）静电感应；（B）电磁感应；（C）交变感应；（D）电能传递。
答案:
B
10.110kV交联聚乙烯绝缘电缆，在导体与金属屏蔽、金属套间施加（）电压，持续5min作耐压试验。
（A）110kV；（B）120kV；（C）130kV；（D）140kV。
答案:
A
11.电缆热收缩接头绝缘管不多于两层，总绝缘厚度不低于电缆本体绝缘厚度的（）。
（A）1.2倍；（B）1.3倍；（C）1.4倍；（D）1.5倍。
答案:
A
12.110kV电缆线路参数要求，正序、零序阻抗，导体与金属屏蔽间的电容，其值应不大于设计值的（）。
（A）5%；（B）8%；（C）12%；（D）15%。
答案:
B
13.电缆地理信息管理系统称（）。
（A）GPS系统；（B）GIS系统；（C）APS系统；（D）DOS系统。
答案:
B
14.1000kV超高压电缆绝缘一般使用（）。
（A）绝缘纸；（B）交联乙烯；（C）木纤维；（D）乙丙橡胶。
答案:
C
15.用钢丝绳牵引电缆，在达到一定程度后，电缆会受到（）作用，因此在端部应加装防捻器。
（A）表面张力；（B）扭转应力；（C）拉力；（D）蠕变应力。
答案:
B
16.电缆金属护套至保护器的连接线应尽量短，一般限制在（）m以内，以减小波阻抗。
（A）5；（B）10；（C）15；（D）20。
答案:
B
17.电缆绝缘中如含有水分，会对其绝缘性能产生影响，纸绝缘的体积电阻率和击穿电压随含水量增加而（）。
（A）明显降低；（B）缓慢降低；（C）维持不变；（D）略有上升。
答案:
A
18.护层保护器的氧化锌阀片由（）组成。
（A）电感；（B）电容；（C）线性电阻；（D）非线性电阻。
答案:
D
19.在中性点不接地电力系统中，发生单相接地时，未接地的两相对地电压升高（）倍，在单相接地情况下，允许运行不超过（A）h。
（A）
、2；（B）
/3、2；（C）
、4；（D）
/3、4。
答案:
A
20.Foxpro数据库中的字数变量的类型有（）种。
（A）5；（B）6；（C）7；（D）8。
答案:
C
二、判断题（正确的请在括号内打"√"，错误的打"×"，每题1分，共20题）
1.有四个容量为10μF，耐压为10V的电容器，为提高耐压，应采取串接方法。
（）
答案:
√
2.正弦交流电的三种表示方法是解析法、曲线法、旋转矢量法。
故障闪测仪。
（）
答案:
√
3.电力系统发生故障时，其短路电流为电容性电流。
（）
答案:
×
4.T-903型故障测距仪，应用低脉冲法的原理，在低压脉冲反射的工作方式下，可对电缆的断线、低阻、接低、短路故障进行测距。
（）
答案:
√
5.电缆线路检修计划完成后，要建立资料档案，作为今后编制检修计划的样本。
（）
答案:
×
6.当电流密度超出规定的范围，就须采取限制方法。
加强电缆外护层与杂散电流的绝缘，限制杂散电流的产生。
（）
答案:
√
7.交联聚乙烯是将聚乙烯分子从直链状态变为三维的网状结构。
（）
答案:
√
8.阻燃电缆和耐火电缆都是具有防火性能的电缆，两者在结构和性能上没有区别，可以根据环境要求任选其中一种。
（）
答案:
×
9.斜视图就是将物体向不平行于任何基本投影面的平面投影所得到的视图。
（）
答案:
√
10.牵引超高压交联电缆，牵引头应压接在导体上，与金属套的密封必须采取铅焊，应能承受与电缆本体相同的牵引力。
（）
答案:
√
11.10kV交联乙烯电缆导体屏蔽标称厚度应为0.8mm，最小厚度应不小于0.6mm。
（）
答案:
×
12.电缆盘应平稳放置及固定在托板上，外护板或托盘的固定应采用焊接。
（）
答案:
×
13.500kV超高压电缆接地线截面积不应小于150mm2。
（）
答案:
√
14.当供给感应电动机的系统中发生短路时，电流未断开前电机能向短路点送电流。
（）
答案:
√
15.电缆主绝缘的耐压试验，可选用串联谐振或变频谐振进行耐压试验。
（）
答案:
√
16.采用脉冲反射技术原理测试电缆故障的方法称为现代法，除此以外，均为经典法。
（）
答案:
√
17.塑料电缆发生树枝放电，主要有电树枝和水树枝两种。
（）
答案:
×
18.在电缆终端和接头中，当应力锥轴向长度确定时，增绕绝缘半径越大，沿应力锥表面轴向场强也越大，因此，增绕绝缘的"坡度"不能太陡。
（）
答案:
√
19.电容器充电后，移去直流电源，把电流表接到电容器的两端，则指针会来回摆动。
（）
答案:
×
20.当电缆终端接地点位于零序电流互感器上方时，终端接地线要用绝缘导线，但不能穿过零序电流互感器。
（）
答案:
×
三、简答题（请填写答案，每题5分，共10题）
1.电力系统中高次谐波有什么危害？
答案:
答：
电力系统中出现的高次谐波，不仅对于各种电器设备会引起电的与热的各种危害，而且对电力系统本身也产生谐波现象。
（1分）
高次谐波的电流产生的危害有：
（1）可能引起电力系统内的共振现象；（1分）
（2）电容器与电抗器的过热与损坏；（1分）
（3）同步电机或异步电机的转子过热、振动；（1分）
（4）继电器保护装置误动；（1分）
（5）计量装置不准确及产生通信干扰等。
（分）
2.使用接插件的电缆分支箱主要技术参数有哪些？
答案:
答：
（1）额定电压；（1分）
（2）最高工作电压；（1分）
（3）额定电流；（0.5分）
（4）额定频率；（0.5分）
（5）热稳定电流；（0.5分）
（6）峰值电流；（0.5分）
（7）工频耐压值；（0.5分）
（8）雷电冲击耐压值；（0.5分）
（9）导体工作温度；（0.5分）
（10）潮湿试验。
（0.5分）
3.电缆本体及三头的检查项目有哪些？
答案:
答：
（1）裸露电缆的外护套、裸钢带、中间头、户外头有无损伤或锈蚀；（1分）
（2）户外头密封性能是否良好；（1分）
（3）户外头的接线端子、地线的连接是否牢固；（1分）
（4）终端头的引线有无爬电痕迹，对地距离是否充足；（1分）
（5）变电所、用户的电缆出、入口密度是否合格；（1分）
（6）对并列运行的电缆，应分别进行温度测试，当差别较大时，应用卡流测量电流分布情况；（0.5分）
（7）风暴、雷雨或线路自动开关跳闸时，应做特殊检查。
（0.5分）
4.试解释边缘效应或尖端效应？
答案:
答：
导体表面的电场强度与其表面电荷密度成正比。
（2分）在导体边缘或尖端由于曲率半径最小，表面电荷密度最大，电场强度高，容易发生局部放电，这种现象称为边缘效应或尖端效应。
（4分）
5.330kV铅包充油电缆例行试验项目有哪些？
答案:
答：
（1）导线直流电阻；（1分）
（2）电容试验；（1分）
（3）介质损失角正切试验；（1分）
（4）铅护层密封性能试验；（1分）
（5）外护层直流耐压试验；（1分）
（6）油样试验。
（1分）
6.为防止电缆火灾，可采取哪些安全措施？
答案:
答：
（1）实施阻燃防护或阻止延燃。
（1.5分）
（2）选用具有难燃性的电缆。
（1.5分）
（3）实施耐火防护或选用具有耐火性的电缆。
（1.5分）
（4）实施防火构造。
（1.5分）
7.简述高压发生器的基本原理。
答案:
答：
50Hz工频低压通过转动机械放大，它的输出就是所需低频正弦信号。
（2分）在信号零点处，低频电压通过变换装置送入一台高压变压器，变压器的二次侧上接检波器，消除50Hz电压，（2分）因此低频电压信号的正半波从通道1产生，同样，负半波从通道2产生。
（2分）
8.为什么塑料电缆也不允许进水？
答案:
答：
（1）塑料电缆被水入侵后，会发生老化现象，这主要是由于水分呈树枝状渗透引起的；（1.5分）
（2）在导体内及绝缘体外都有水分在时，产生老化现象最严重，这可能是某种原因使水分容易集积绝缘内；（1.5分）
（3）当导体的温度较高时导体内有水分比绝缘外有水分所引起的水分渗透老化更快；（1.5分）
（4）必须对塑料电缆的进水问题以予重视，在运输、贮存、敷设和运行中都要加以重视，应避免水分侵入塑料电缆芯。
（1.5分）
9.全面质量管理的含义是什么？
答案:
答：
企业的全体职工及有关部门齐心协力，把专业技术经营管理、数据统计和思想教育结合起来，建立起从产品的研究、设计、施工生产制造，售后服务等活动全过程的质量保证体系，从而用最经济的手段，生产出用户满意的产品，（4分）它的基本核心是以强调提高人的工作质量、设计质量和制造质量，从而保证产品质量达到全面提高企业和社会的经济效益的目的。
（2分）
10.施工组织设计的专业设计一般内容有哪些？
答案:
答：
一般有：
（1）工程概况。
（1分）
（2）平面布置图和临时建筑的布置与结构。
（1分）
（3）主要施工方案。
（1分）
（4）施工技术供应，物质供应，机械及工具配备力能供应及运输等各项计划。
（1分）
（5）有关特殊的准备工作。
（0.5分）
（6）综合进度安排。
（0.5分）
（7）保证工程质量、安全，降低成本和推广技术革新项目等指标和主要技术措施。
（1分）
四、计算题（请填写答案，每题5分，共10题）
1.如图D-9（a）所示，有一支日光灯和一支白炽灯并联在f=50Hz，电压U=220V电源上，日光灯功率P1=40W，cosϕ=0.5，白炽灯功率为60W，问日光灯支路电流I1，白炽灯支路电流I2和总电流是多少？
图D-9
答案:
解：
（1）I1=P1/UIcosϕ=40/（220×0.5）=0.363（A）
（2）I2=P2/U=60/220=0.273（A）
∵cosϕ=0.5 ∴ϕ=60°
即：
I1比U滞后60°，I2与U同相位，其相量图为图D-9（b）：
I=
=
=
=0.553A
答：
日光灯支路电流I1为0.363A，白炽灯支路电流I2为0.273A，总电流是0.553A。
2.已知10kV3×240mm2铜芯交联聚乙烯电缆绝缘厚度为5.4mm，导体半径为9.91mm，试计算该电缆绝缘所承受的最大电场强度是多少？
答案:
解：
电缆绝缘承受的最大电场强度计算公式为：
，其中，U=10/
，rc=9.91mm，
R=9.91+5.4=15.31（mm）
代入公式，得：
（kV/mm）
答：
电缆绝缘所承受的最大电场强度是1.34kV/mm。
3.用数字计算公式说明XLPE绝缘中缺陷对电场的影响，并通过计算或已掌握的数据说明，当h/r分别等于2，5，10时K值和Emax值。
答案:
解：
K=Emax/E
=
2
（2分）
式中 h为椭圆节疤的高度
r为椭圆尖端的尖端（1分）
（1）h/r=2时，K=5.8Emax/（kV/mm）=435
（2）h/r=5时，K=5.8Emax/（kV/mm）=735
（3）h/r=10时，K=5.8Emax/（kV/mm）=1125（1分）
答：
通过以上数据说明XLPE绝缘半导体电屏蔽的节疤，绝缘中的杂质等缺陷处的电场强远大于其本身所固有的击穿强度。
（1分）
4.如图D-10所示，试列出计算电路中各支路电路方程组。
图D-10
答案:
解：
根据基尔霍夫定律列出电路方程
（1）E1=6I2+6I46I4-10I6=7I5I3+I5=I6
（2）6I2+7I5=5I3I2=I4+I5I4+I6=I1
（少一方程扣一分）
5.已知电缆芯线和金属护套间的波阻抗为17.8Ω，架空线波阻抗为500Ω，金属护套和大地间的波阻抗为100Ω，当沿线路袭来的雷电进行波幅值为700kV时，在某110kV电缆线路的接端所受冲击电压为多少？
当首端装有FZ-110J并动作时又是什么？
（残压332kV）
答案:
解：
（1）
（1分）
UA=2×700×
=226.5（kV）（1分）
（2）当残压US=332时，
则 UA=2×232×
=107.47（kV）（2分）
答：
当雷电电压700kV时，护套不接地端电压226.5kV；当装有避雷器并动作时，（避雷器残压332kV时）护套电压为107.47kV。
（1分）
6.我们在计算如图所示的凹曲面垂直弯曲部分牵引力时，用以下公式T2=T1εμθ+
［（1-0.2）2sinθ+2×μ（εμθ-cosθ）］，并已知T1为弯曲前的牵引力38.04N，摩擦系数μ=0.2，θ弯曲部分圆心90°角，R为电缆弯曲半径3m，W为0.25N/m，求弯曲后牵引力等于多少？
侧压力多少？
答案:
解：
公式：
T2=T1εμθ+
[（1-0.2）2sinθ+2×μ（εμθ-cosθ）]（1分）
计算：
T2=38.04×
（1分）
T（侧压力）=T2/3=17.72kN/m（2分）
答：
牵引力53.17kN，侧压力17.72kN/m。
（1分）
7.一条充油电缆线路安装如图D-11所示，设最小油压Pmin=0.02MPa，最大油压Pmax=0.35MPa（ρ=0.868），储备油压Ps=0.03MPa，问电触点高油压报警整定值为多少？
图D-11
1—电缆；2—下终端头；3—压力箱；4—上终端头；5—压力表或电触点压力表
答案:
解：
（1）Ph=Pmax-h2P×0.98×10-2
Ph=0.35-8×0.868×0.98×10-2=0.28MPa（2分）
（2）电触点压力表装在低压端终端头时，有
Ph=Pmax-（h1+h2+h3）ρ×0.98×10-2
Ph=0.35-（3.5+8-9）×0.868×0.98×10-2
=0.33MPa（2分）
答：
电触点压力表装在高端时，高油压报警值0.28MPa，表在低端时，高油压报警值为0.33MPa。
（1分）
8.电缆直流耐压试验后要经放电电阻放电，否则会损坏设备，放电电阻小于多少线路会发生振荡？
用数学公式表达发生振荡的频率和电流？
当放电电阻为0，L=0.27mH，C=0.3μF，电缆充电电压为140kV时，振荡电流最大瞬时值为多少？
答案:
解：
（1）当放电电阻小于
时，线路会发生振荡。
（1分）
（2）振荡频率为50=
（1分）
振荡电流为I=
（1分）
（3）当R=0时
=4667（A）（1分）
答：
当R=0、Z0=30Ω，而V=140kV时，I可达4667（A）。
（1分）
9.有一单相桥式整流电路，由于f=50Hz，U=220V的电源供电，输出的直流电压U0=45V，负载电流IL=200mA，试选择整流二极管及滤波电容C0。
答案:
解：
ID=1/2IL=0.5×200=100mA（1分）
URM=
可根据ID和URM值选择满足要求且参数最小的二极管（1分）
又∵RL=U0/IL=45/200×10-3=225Ω（1分）
RLC=4×τ/2 ∵f=50Hz ∴τ=0.02s
即C=（4×τ/2）/RL=0.04/225=180μF
答：
选取接近C值的电容器即可。
（2分）
10.如图D-12正弦交流电路中，XL＜XC电流表A，A1，A3读数各为5A，4A，6A。
求
（1）电流表A2的读数。
（2）U达到零值时各支路的电流及总电流的大小。
图D-12
答案:
解：
（1）I=
5=
I2=9（A）（1分）
（2）U达到零值时
IR=0（1分）
（A）（1分）
（A）（1分）
I=IL+IC=（-12.73）+8.48=-4.25（A）（1分）
答：
U达到零值时，IR=0，
、
，总电流为-4.25A。
五、绘图题（请填写答案，每题10分，共9题）
1.求电压U=100sin（ωt+30°）V和电流I=30sin（ωt-60°）A的相位差，并画出它们的波形图。
答案:
答：
如图E-93所示。
由图可知，相位差为ωU-ωI=30°-（-60°）=90°。
图E-93
2.画出电缆线路故障测试工作流程图。
答案:
答：
见图E-94。
图E-94
3.画出护套断开的电缆线路接地示意图。
答案:
答：
见图E-95。
图E-95
1—电缆；2—终端头；3—闸刀箱；4—同轴电缆内导体；5—同轴电缆外导体；
6—保护器；7—绝缘接头；8—接地导体
4.如图E-96所示元件，画出一个三相桥或整流电流。
图E-96
答案:
答：
见图E-97。
图E-97
ZLB—三相整流变压器；D—二极管；---所画的整流电流电能连接
5.画出交叉互联箱在电缆线路上的布置示意图，并标出各部名称。
答案:
答：
如图E-98。
图E-98
1—电缆；2—绝缘接头；3—绝缘片；4—同轴电缆；5—保护器；
6—换位连接线；7—接地线；8—交叉互联箱
6.画出用交流充电法测量分相屏蔽型或单芯电缆电容接线图。
答案:
答：
见图E-99。
图E-99
PA—电流表；PV—电压表；T—调压器；C—每相缆芯对地电容
7.画出交联聚乙烯绝缘电缆进潮后去潮回路接线示意图。
并标出设备名称。
答案:
答：
见图E-100、E-101。
图E-100
A1～A5—真空阀门；B—被去潮电缆；C—变色硅胶罐；D—塑料管；
E—压缩气体罐；M1、M2—真空压力表
图E-101
1—电缆绝缘；2—PE自黏胶带；3—接头；4—铅套管；
5—抽真空用塑料管；6—电缆导体
8.画出8倍压串级直流输出的耐压电路图。
答案:
答：
见图E-102。
图E-102
9.画出冲击高压终端测试接线图。
答案:
答：
见图E-103。
图E-103
六、论述题（请填写答案，每题10分，共20题）
1.建立统一的电力系统有哪些优点？
答案:
答：
建立统一的电力系统有以下优点：
（1）可提高运行的可靠性。
系统中任一电厂发生故障时，不至于影响对用户的连续供电。
（1分）
（2）可提高设备的利用率。
由于合理调度，可使设备得到充分利用，因而提高了发、变电设备的利用率。
（1分）
（3）可提高电能质量。
单个机组或负荷在系统中所占的比例很小，因此个别机组或负荷的切除和投入对系统的频率或电压质量影响不大。
（2分）
（4）可减小备用机组的总容量，节省投资。
由于统一计划备用机组，所以不必各个电厂都装备用发电机。
（2分）
（5）可提高整个系统的经济性。
统一的电力系统可发挥各类电厂的特点，实行水电、火电合理的经济调度。
（2分）
（6）为使用高效率、大容量的机组创造了有利条件。
由于系统大，有足够的备用容量，故大机组的开、停对用户影响较小。
（2分）
2.根据戴维南定理，将任何一个有源二端网络等效为电压源时，如何确定这个等效电路的电动势及其内阻？
答案:
答：
等效电路的电动势是有源二端网络的开路电压，其内阻是将所有电动势短路、所有电流源断路（保留其电源内阻）后所有无源二端网络的等效电阻。
3.试述振荡产生的过程、存在的问题和用途。
图F-1
答案:
答：
如图F-1所示，当直流充电时，电缆通过一个球隙和电缆组成振荡回路放电，产生衰减振荡波。
实际试验过程所要选择的参数是：
直流电压水平、频率、衰减常数、所需耐压次数。
这种交流试验设备的优缺点，如设备的复杂性、电压发生器的适用性及造价等，都取决于试验方法的技术可行性。
在后期阶段，作为实际使用最重要的因素—经济指标才会被认识到，同时，这种新方法的使用还在于它能检测出前述50Hz电压试验方法检测到的相同缺陷。
（4分）（图2分）
4.试论XLPE绝缘电缆过载能力。
答案:
答：
（1）从XLPE各方面性能分析来看，XLPE绝缘电缆额定载流量是依它的允许工作温度来考核的，基本上已使XLPE运行载流量达到最大极限。
（3分）
（2）如果使XLPE绝缘电缆运行在超负荷状态，那么XLPE的运行温度将高于最大长期允许使用温度90℃，向XLPE绝缘电缆短时最大使用温度130℃靠拢。
（2分）
（3）从对XLPE材料理论分析可知，目前国际上一些较发达的国家对130℃提出疑问，认为105℃较好，理论分析也证明了这一点。
这样，高温运行的XLPE材料向转化点105℃接近，这时的材料各项性能下降较快，从而老化的速度也较正常快很多倍。
（2分）
（4）正是由于确定载流量的起点不同，使得油纸和XLPE绝缘电缆在过载能力有了很大区别。
（1分）
（5）不能将传统油纸电缆上使用的电缆过载能力直接用于XLPE绝缘电缆，同时也不要认为XLPE绝缘电缆允许运行温度高，过载能力就大。
（2分）
5.试论XLPE绝缘电缆的回缩及解决办法。
答案:
答：
XLPE材料在生产时内部存留应力，当电缆安装切断时，这些应力要自行消失，因此XLPE绝缘电缆的回缩问题是电缆附件中比较严重的问题。
由于传统油纸电缆的使用习惯，过去对这一问题认识不够，现在随着XLPE绝缘电缆的大量使用，使我们必须面对这一问题。
实际上这一问题最好的解决办法就是利用时间，让其自然回缩，消除应力后再安装附件。
但是由于现场安装工期要求，只好利用加热来加速回缩。
对于35kV及以下附件，终端的回缩有限，一般不作考虑，但在接头中应采用法拉或其他方式克服回缩现象。
例如，在预制接头中应采用法拉第笼或其他方式克服回缩现象。
例如，在预制接头中，连接管处的半导体电体可选得较长，使它的长度两边分别和绝缘搭接10～15mm，起到屏蔽作用，即使绝缘回缩，一般也只有10mm以下，屏蔽作用仍然存在。
（5分）
对于高压XLPE绝缘电缆的附件安装，亦必须认真考虑回缩问题，一般在加热校直的同时消除XLPE内的应力，因为高压电缆接头中不可能制造出屏蔽结构，接头中任何一点的XLPE回缩都会给接头带来致命的缺陷，即气隙。
该气隙内产生局部放电，将会导致接头击穿。
（5分）
6.试论护套交叉互联的作用。
答案:
答：
（1）可使护套感应电压降低，环流减小。
如果电缆线路的三相排列是对称的，则由于各段护套电压的相位差120°，而幅值相
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