2025年成都電工實操考試項目題目電工高級工考試題庫（附答案）一、三相異步電動機變頻調速系統安裝與調試（實操總分40分）題目背景：某企業(yè)生產線需將原有工頻恒速電機（Y160M-4，11kW，380V，△接法，額定電流22.6A）改造為變頻調速系統，要求實現0-50Hz平滑調速，具備過流、過載保護，且能通過外部電位器（0-5V）實現遠程調速。請完成變頻器選型、主電路與控制電路接線、參數設置及帶載調試，排除可能出現的典型故障。工具與材料：西門子MM440變頻器（7.5kW/11kW兼容型）、三相異步電動機（Y160M-4）、380V三相電源、數字萬用表、兆歐表、電位器（1kΩ）、按鈕開關（SB1啟動/SB2停止）、接線端子排、導線（BVR1.5mm2）、絕緣膠帶等。操作要求：1.變頻器選型需匹配電機功率及電流；2.主電路接線符合電氣安全規(guī)范（含斷路器、接觸器、熱繼電器）；3.控制電路實現“電位器模擬量輸入+按鈕啟?！?；4.參數設置完成后需進行空載/負載測試，記錄0Hz、25Hz、50Hz時的電機轉速、電流；5.模擬“過流故障”（短接電機兩相），驗證保護功能是否觸發(fā)。操作步驟與評分標準：1.變頻器選型（5分）正確計算：電機額定電流22.6A，變頻器額定電流需≥1.1倍電機電流（22.6×1.1≈24.9A）。西門子MM44011kW機型額定電流25A，符合要求。選錯型號扣3分，未計算扣2分。2.主電路接線（10分）-電源側：L1/L2/L3→斷路器QF→變頻器輸入R/S/T；-電機側：變頻器輸出U/V/W→接觸器KM主觸點→電機；-保護元件：熱繼電器FR串接于接觸器負載側（電流整定值22.6A）。接線錯誤（如相序反接、漏接斷路器）每處扣2分，未做絕緣處理扣3分。3.控制電路接線（8分）-模擬量輸入：電位器滑動端接變頻器AI1（+），另一端接+5V（10）和GND（11）；-啟?？刂疲篠B1（常開）接DI1（5）和COM（9），SB2（常閉）串接于DI1回路；-需短接變頻器內部24V電源（P24與COM）為按鈕供電。電位器極性接反扣3分，啟停邏輯錯誤（如按SB2無法停機）扣4分。4.參數設置（8分）-P0003=3（專家級參數）；-P0010=1（快速調試），P0100=0（50Hz電網）；-P0304=380V（電機額定電壓），P0305=22.6A（電機額定電流），P0310=50Hz（電機額定頻率），P0311=1460rpm（電機額定轉速）；-P0700=2（外部端子控制），P1000=2（模擬量AI1調速）；-P1200=2（線性加速），P1120=5s（加速時間），P1121=5s（減速時間）；-P2172=22.6A（過載電流閾值），P210=0（禁止自由停車）。漏設關鍵參數（如P0700、P1000）每處扣2分，電機參數與實際不符扣3分。5.調試與故障排除（9分）-空載測試：通電后按SB1，電位器調至5V，電機應升至50Hz（轉速≈1460rpm），電流≤22.6A；調至0V應降至0Hz（轉速≈0）。-負載測試：帶負載（如磁粉制動器）后，25Hz時轉速≈730rpm，電流≈11.3A（近似半載）。-故障模擬：短接電機U、V兩相，變頻器應報F0001（過流故障）并停機，故障代碼顯示正確。測試數據偏差＞10%扣3分，故障未觸發(fā)扣5分。參考答案：主電路正確接線后，控制電路需確保電位器提供0-5V線性電壓信號，DI1端子接常閉停止按鈕可實現急停功能。參數設置中需特別注意電機銘牌參數的準確輸入，否則會導致變頻器保護誤動作或調速精度下降。過流測試時，短接時間應≤0.5s，避免損壞電機繞組。二、PLC控制的自動分揀生產線故障排查（實操總分30分）題目背景：某自動分揀線采用西門子S7-200SMARTPLC（CPUSR40）控制，工藝流程為：物料經傳送帶（M1）輸送→光電傳感器（B1）檢測到物料→推料氣缸（YV1）延時2s將物料推入1號料槽；若物料為金屬（接近開關B2檢測），則推料氣缸（YV2）延時1s推入2號料槽?，F設備運行異常：金屬物料被推入1號槽，非金屬物料無動作。需排查故障并修復。工具與材料：PLC編程軟件（STEP7-Micro/WINSMART）、萬用表、螺絲刀、傳感器（B1為漫反射光電，B2為電感式接近開關）、氣缸電磁閥（YV1/YV2）、24V直流電源、導線等。操作要求：1.分析控制邏輯，繪制I/O分配表；2.使用萬用表檢測傳感器信號、PLC輸入輸出狀態(tài)；3.檢查程序邏輯，定位故障點；4.修復后驗證功能。操作步驟與評分標準：1.I/O分配表繪制（5分）輸入：B1（I0.0）、B2（I0.1）、啟動按鈕SB（I0.2）、停止按鈕ST（I0.3）；輸出：M1（Q0.0）、YV1（Q0.1）、YV2（Q0.2）。分配錯誤（如傳感器類型與輸入公共端不匹配）每處扣2分。2.硬件檢測（10分）-傳感器供電：B1/B2電源端（+24V/GND）電壓應為24V±10%（萬用表直流電壓檔測量）；-信號輸出：非金屬物料遮擋B1時，I0.0應從0→1（PLC輸入指示燈亮）；金屬物料靠近B2時，I0.1應從0→1；-電磁閥線圈：YV1/YV2電阻值應在50-200Ω（萬用表電阻檔），短路/斷路為故障。未檢測傳感器供電扣3分，信號輸出異常未發(fā)現扣4分，電磁閥故障漏檢扣3分。3.程序分析（8分）原程序邏輯（梯形圖關鍵部分）：-啟動后M1運行（Q0.0=1）；-B1動作（I0.0=1）→定時器T37（2s）→YV1=1；-B1=1且B2=1→定時器T38（1s）→YV2=1。問題：YV2的觸發(fā)條件未優(yōu)先于YV1（應使用“與”邏輯覆蓋），導致金屬物料同時觸發(fā)YV1和YV2，但YV1延時更長，最終YV1動作。4.故障修復與驗證（7分）-修改程序：將YV2的觸發(fā)條件設置為“B1=1且B2=1”→T38→YV2=1，同時在YV1的觸發(fā)條件中增加“B2=0”（即非金屬）；-驗證：非金屬物料觸發(fā)B1→2s后YV1動作；金屬物料觸發(fā)B1和B2→1s后YV2動作，YV1不動作。程序修改錯誤（如未添加B2=0條件）扣5分，驗證不全面扣2分。參考答案：故障原因為PLC程序中YV2的控制邏輯未優(yōu)先于YV1，導致金屬物料同時滿足兩個推料條件時，YV1因延時較長最終動作。修復需調整邏輯順序，確保金屬物料觸發(fā)時YV2優(yōu)先執(zhí)行，并通過輸入信號檢測確認傳感器是否正常工作（如B2可能因安裝距離過遠未觸發(fā)，需調整感應距離至2-5mm）。三、10kV高壓開關柜維護與檢修（實操總分30分）題目背景：某變電站KYN28-12型高壓開關柜（配VS1真空斷路器）出現“合不上閘”故障，需進行停電檢修。要求完成安全措施、斷路器特性測試、絕緣電阻測量及故障排查。工具與材料：高壓驗電器（10kV）、接地線（截面積≥25mm2）、真空度測試儀、回路電阻測試儀、2500V兆歐表、萬用表、絕緣手套/靴、放電棒等。操作要求：1.執(zhí)行停電→驗電→接地→掛牌的安全流程；2.測試斷路器分/合閘時間、觸頭接觸電阻；3.測量主回路及二次回路絕緣電阻；4.排查合閘故障（可能原因：合閘線圈燒毀、輔助開關觸點接觸不良、控制回路斷線）。操作步驟與評分標準：1.安全措施（8分）-斷開上/下隔離刀閘，檢查“分”指示；-驗電器驗明母線側/電纜側無電壓（驗電前先在有電設備驗證驗電器正常）；-裝設接地線（先接地端，后接導體端），掛“禁止合閘，有人工作”標識牌。未驗電直接接地扣5分，接地線裝設順序錯誤扣3分。2.斷路器特性測試（10分）-分/合閘時間：使用真空度測試儀，合閘時間應≤50ms，分閘時間≤30ms（廠家標準）；-觸頭接觸電阻：回路電阻測試儀測試，觸頭接觸電阻應≤100μΩ（≤630A斷路器標準）；-真空度：使用磁控放電法測試，真空度應＞6.6×10?2Pa（合格標準）。測試方法錯誤（如未拆除接地線直接測試）扣4分，數據超差未記錄扣3分。3.絕緣電阻測量（6分）-主回路：2500V兆歐表測量各相相間及對地絕緣電阻，應≥1000MΩ；-二次回路：500V兆歐表測量控制回路絕緣電阻，應≥2MΩ。兆歐表電壓選擇錯誤（如用500V測主回路）扣3分，未斷開電子元件（如PLC）直接測量扣2分。4.合閘故障排查（6分）-控制回路檢查：萬用表直流電壓檔測合閘線圈兩端（合閘指令發(fā)出時應有220V）；-合閘線圈：電阻檔測量線圈電阻（約100-200Ω），斷路為故障；-輔助開關：檢查斷路器分閘位置時輔助開關（S1）是否閉合（常開觸點應為通）。漏檢輔助開關扣3分，線圈故障未發(fā)現扣3分。參考答案：合閘故障常見原因為輔助開關觸點氧化（分閘位置時S1未閉合，導致合閘線圈無電）。修復方法：用細砂紙打磨輔助開關觸點，調整觸點壓力；若線圈燒毀需更換同型號合閘線圈（注意電壓等級220V/110V）。測試時需確保接地可靠，防止感應電傷人，二次回路測量前需斷開電容、二極管等元件，避免損壞兆歐表。四、直流電動機調速系統參數設置與運行調試（實操選考項目，總分20分）題目背景：某軋鋼機采用Z4系列直流電動機（220V，55kW，額定電樞電流280A，勵磁電流6.5A），配歐陸590+直流調速器，要求實現電樞電壓調速（0-220V），具備電流截止負反饋（截止電流336A，堵轉電流280A），需完成調速器參數設置、空載/負載試驗及過流保護驗證。操作步驟與核心要點：1.參數設置：-基本參數：電樞電壓（Varm=220V）、電樞電流（Iarm=280A）、勵磁電壓（Vf=220V）、勵磁電流（If=6.5A）；-控制模式：P101=1（電樞電壓控制），P102=0（速度環(huán)禁用）；-電流環(huán)參數：P250=120%（截止電流=280×120%=336A），P251=100%（堵轉電流=280A）；-斜坡時間：P123=5s（加速時間），P124=5s（減速時間）。2.調試驗證：-空載時，給定電壓0-10V對應電樞電壓0-220V，轉速線性上升（n=U/(CeΦ)）；-負載至額定電流280A