2025年《高級電工》考試練習題及參考答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.某復雜直流電路中，已知三個電阻R1=10Ω、R2=20Ω、R3=30Ω并聯(lián)，總電流I=6A，則通過R2的電流為（）A.1AB.2AC.3AD.4A2.三相異步電動機銘牌標注“額定電壓380V/220V，接法Y/△”，當電源電壓為380V時，正確接法應為（）A.Y接B.△接C.兩種均可D.需外接變壓器3.晶閘管導通的必要條件是（）A.陽極加正向電壓，門極加反向電壓B.陽極加反向電壓，門極加正向電壓C.陽極加正向電壓，門極加正向觸發(fā)脈沖D.陽極加反向電壓，門極加反向觸發(fā)脈沖4.PLC梯形圖中，“ANDNOT”指令的作用是（）A.串聯(lián)常閉觸點B.并聯(lián)常閉觸點C.串聯(lián)常開觸點D.并聯(lián)常開觸點5.一臺單相變壓器的額定容量為50kVA，額定電壓為10kV/0.4kV，其額定電流高壓側(cè)約為（）A.5AB.2.5AC.125AD.62.5A6.同步電動機的調(diào)速方法是（）A.改變電源頻率B.改變轉(zhuǎn)差率C.改變磁極對數(shù)D.改變電樞電壓7.電力電子變換器中，AC-DC變換器的典型應用是（）A.變頻器B.直流斬波器C.整流器D.逆變器8.中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，非故障相電壓會（）A.升高為線電壓B.降低為相電壓C.保持不變D.升高為√3倍相電壓9.某電動機的工作制為S3-40%，表示（）A.連續(xù)工作制B.短時工作制C.斷續(xù)周期工作制，負載持續(xù)率40%D.周期性波動負載10.兆歐表測量絕緣電阻時，正確操作是（）A.測量前不放電，直接搖測B.測量時L端接被測物，E端接地C.搖測速度保持50r/minD.測量低壓設備時選用1000V兆歐表11.電流互感器二次側(cè)嚴禁（）A.開路B.短路C.接地D.接負載12.采用星-三角降壓啟動的三相異步電動機，啟動電流為直接啟動的（）A.1/√3B.1/3C.√3倍D.3倍13.可編程控制器（PLC）的掃描周期不包括（）A.輸入采樣階段B.程序執(zhí)行階段C.輸出刷新階段D.故障自檢階段14.直流電動機弱磁調(diào)速時，轉(zhuǎn)速會（）A.降低B.升高C.不變D.先降后升15.電力系統(tǒng)中，過電流保護的動作電流應（）A.大于最大負荷電流B.小于最大負荷電流C.等于額定電流D.等于短路電流二、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.基爾霍夫電流定律適用于任何時刻的任意節(jié)點，與元件性質(zhì)無關。（）2.三相異步電動機的轉(zhuǎn)差率s=0時，處于理想空載狀態(tài)。（）3.晶閘管一旦導通，門極失去控制作用，需陽極電流小于維持電流才能關斷。（）4.PLC的輸出模塊中，晶體管輸出適合高頻動作，繼電器輸出適合大電流負載。（）5.變壓器的效率隨負載率增加而單調(diào)上升。（）6.中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，非故障相電壓升高為線電壓。（）7.測量高壓設備絕緣電阻時，應選用2500V及以上兆歐表。（）8.電動機的熱繼電器整定值應大于其額定電流。（）9.變頻器的加速時間是指從0Hz加速到最大頻率所需時間。（）10.電力電子器件的驅(qū)動電路需提供足夠的觸發(fā)功率和良好的電氣隔離。（）三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述三相異步電動機變頻調(diào)速的基本原理及優(yōu)缺點。2.說明PLC梯形圖設計的基本原則（至少列出4項）。3.比較晶閘管（SCR）與絕緣柵雙極晶體管（IGBT）的主要區(qū)別。4.闡述電力系統(tǒng)中性點三種運行方式的特點及適用場景。5.列舉電動機常見電氣故障類型（至少5種）及對應的排查方法。四、計算題（每題8分，共24分）1.如圖所示直流電路，已知E1=12V，E2=6V，R1=2Ω，R2=3Ω，R3=6Ω，試用基爾霍夫定律求各支路電流I1、I2、I3。（注：此處需繪制簡單電路示意圖，實際答題時用文字描述：E1與R1串聯(lián)后，與E2、R2串聯(lián)支路并聯(lián)，并聯(lián)后總電路串聯(lián)R3接成閉合回路）2.一臺三相異步電動機，額定功率Pn=30kW，額定電壓Un=380V，額定功率因數(shù)cosφ=0.85，額定效率η=0.92，求其額定電流In。3.某PLC控制系統(tǒng)需控制3臺電機（M1-M3）的啟停，配置如下：啟動按鈕SB1（常開）、停止按鈕SB2（常閉）、過載保護FR1-FR3（常閉）。要求：①M1啟動后M2才能啟動；②M2啟動后M3才能啟動；③任意電機過載時全部停機。試分配輸入/輸出地址（輸入繼電器X0-Xn，輸出繼電器Y0-Yn），并繪制簡化梯形圖。五、案例分析題（每題8分，共16分）1.某機床主軸電動機（Y160M-4，11kW）啟動后轉(zhuǎn)速明顯低于額定值，且機身發(fā)熱嚴重。試分析可能的故障原因及排查步驟。2.某變頻器（型號MM440）顯示故障代碼“F0001”（過電流故障），試結(jié)合實際應用說明可能的故障原因及處理方法。參考答案一、單項選擇題1.B2.A3.C4.A5.A6.A7.C8.D9.C10.B11.A12.B13.D14.B15.A二、判斷題1.√2.√3.√4.√5.×6.×7.√8.×9.√10.√三、簡答題1.變頻調(diào)速原理：根據(jù)n=60f(1-s)/p，通過改變電源頻率f調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。優(yōu)點：調(diào)速范圍寬、平滑性好、效率高；缺點：需要專用變頻器，成本較高，高次諧波對電網(wǎng)有影響。2.梯形圖設計原則：①觸點應畫在水平線上，避免垂直連線；②線圈不能直接接左母線，輸出應靠近右母線；③盡量減少觸點使用數(shù)量，簡化程序；④采用經(jīng)驗設計法時，應遵循“啟動-保持-停止”基本結(jié)構(gòu)；⑤復雜邏輯可使用子程序或功能塊，提高可讀性。3.主要區(qū)別：①晶閘管是半控型器件，僅能控制導通不能控制關斷；IGBT是全控型器件，可控制導通和關斷。②晶閘管適用于高壓大電流場景（如整流）；IGBT適用于中高壓、高頻場景（如變頻器）。③晶閘管導通后需陽極電流小于維持電流才能關斷；IGBT通過門極電壓控制通斷，關斷更靈活。4.中性點運行方式：①中性點不接地：單相接地時線電壓不變，可繼續(xù)運行1-2小時；適用于6-35kV配電網(wǎng)。②中性點經(jīng)消弧線圈接地：補償接地電容電流，減少電弧過電壓；適用于電容電流較大的3-60kV系統(tǒng)。③中性點直接接地：單相接地時形成大短路電流，保護裝置立即動作；適用于110kV及以上高壓電網(wǎng)和380/220V低壓系統(tǒng)。5.常見故障及排查：①不能啟動：檢查電源電壓、熔斷器、控制回路觸點（用萬用表測通斷）；②運行中跳閘：檢查熱繼電器整定值、電機繞組絕緣（兆歐表測絕緣電阻）；③異常振動：檢查軸承磨損（聽針監(jiān)聽）、轉(zhuǎn)子動平衡；④溫升過高：檢查負載是否過載、通風散熱是否良好（紅外測溫儀測溫度）；⑤三相電流不平衡：檢查三相電壓是否平衡、繞組是否匝間短路（電橋測繞組電阻）。四、計算題1.設各支路電流方向：I1從E1正極流出，I2從E2正極流出，I3為總電流（I1+I2）。根據(jù)基爾霍夫電壓定律：對左網(wǎng)孔：E1=I1R1+I3R3→12=2I1+6(I1+I2)對右網(wǎng)孔：E2=I2R2+I3R3→6=3I2+6(I1+I2)化簡得：8I1+6I2=12；6I1+9I2=6解得：I1=1.5A，I2=-0.5A（負號表示實際方向與假設相反），I3=1A2.額定電流In=Pn/(√3Uncosφη)=30000/(1.732×380×0.85×0.92)≈58.5A3.輸入地址分配：SB1→X0（常開），SB2→X1（常閉），F(xiàn)R1→X2（常閉），F(xiàn)R2→X3（常閉），F(xiàn)R3→X4（常閉）；輸出地址：M1→Y0，M2→Y1，M3→Y2。梯形圖邏輯：X0與Y0的常開觸點并聯(lián)（自鎖），串聯(lián)X1、X2、X3、X4常閉觸點控制Y0；Y0的常開觸點串聯(lián)X0控制Y1；Y1的常開觸點串聯(lián)X0控制Y2；任意FR動作（常閉斷開）時，Y0、Y1、Y2全部失電。五、案例分析題1.可能原因：①電源電壓過低（三相不平衡）；②電機繞組匝間短路；③轉(zhuǎn)子斷條；④負載過大；⑤軸承卡阻。排查步驟：①用萬用表測量三相電壓，確認是否平衡（標準380V±5%）；②用兆歐表檢測繞組對地絕緣（應≥0.5MΩ），電橋測三相繞組電阻（偏差≤2%）；③斷開負載空轉(zhuǎn)，觀察轉(zhuǎn)速是否正常（正常應為1440r/min左右），判斷是否負載問題；④用鉗形電流表測三相電流（應平衡，偏差≤10%）；⑤拆卸檢查軸承是否磨損（手轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸應靈活無卡滯）。2.