2025年《高級電工》考試練習題及答案一、選擇題（每題2分，共30分）1.某10kV電力系統發(fā)生三相短路，系統電抗標幺值為0.2（基準容量100MVA），則短路電流周期分量有效值為（）。A.5.77kAB.2.89kAC.11.54kAD.1.44kA2.同步電動機采用異步啟動法時，啟動繞組的作用是（）。A.產生啟動轉矩B.抑制諧波C.提高功率因數D.穩(wěn)定轉速3.PLC中輸入映像寄存器的更新時機是（）。A.用戶程序執(zhí)行階段B.輸入采樣階段C.輸出刷新階段D.通信處理階段4.晶閘管整流電路中，當α=90°時，三相半波可控整流電路（阻性負載）的輸出電壓平均值為（）（U2為相電壓有效值）。A.0.675U2B.0.45U2C.0D.1.17U25.中性點不接地系統中，發(fā)生單相接地故障時，非故障相對地電壓變?yōu)椋ǎ.線電壓B.相電壓C.1.5倍相電壓D.06.三相異步電動機采用變頻調速時，若保持U/f恒定，其機械特性的（）基本不變。A.最大轉矩B.啟動轉矩C.同步轉速D.臨界轉差率7.電力變壓器的效率最高時，其銅損與鐵損的關系是（）。A.銅損大于鐵損B.銅損小于鐵損C.銅損等于鐵損D.無關8.高壓斷路器的額定開斷電流是指（）。A.最大負荷電流B.三相短路電流周期分量有效值C.沖擊短路電流D.額定電流9.采用晶閘管的交流調壓器帶感性負載時，觸發(fā)脈沖應采用（）。A.窄脈沖B.寬脈沖C.雙窄脈沖D.單脈沖10.絕緣電阻表（兆歐表）測量絕緣電阻時，其額定電壓應（）被測設備的額定電壓。A.低于B.等于C.高于D.無要求11.零序電流保護主要用于（）系統。A.中性點直接接地B.中性點不接地C.中性點經消弧線圈接地D.所有接地方式12.三相籠型異步電動機的降壓啟動方法中，（）啟動時對電網的電壓波動最小。A.星-三角B.自耦變壓器C.延邊三角形D.軟啟動器13.變頻器的制動電阻容量選擇主要考慮（）。A.制動時間B.電機功率C.再生能量D.電網電壓14.直流電動機的弱磁調速屬于（）調速方式。A.恒轉矩B.恒功率C.恒電流D.恒電壓15.電力系統的短路類型中，（）發(fā)生概率最高。A.三相短路B.兩相短路C.單相接地短路D.兩相接地短路二、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.變壓器的空載損耗主要是鐵損，與負載電流無關。（）2.同步電動機可通過調節(jié)勵磁電流來改善電網的功率因數。（）3.PLC的輸出類型為繼電器輸出時，可驅動交流或直流負載。（）4.晶閘管的維持電流IH是指維持其導通所需的最小陽極電流。（）5.中性點經消弧線圈接地系統發(fā)生單相接地時，故障相電流為容性電流。（）6.異步電動機的轉差率s=0時，轉子電流為零。（）7.高壓開關柜的“五防”功能包括防止帶負荷分合隔離開關。（）8.變頻器的加速時間是指從0Hz加速到最高頻率所需的時間。（）9.直流電機的電樞反應會使氣隙磁場發(fā)生畸變，并可能導致換向困難。（）10.絕緣油的介質損耗因數tanδ越大，說明其絕緣性能越好。（）三、簡答題（每題5分，共30分）1.簡述電力變壓器并列運行的條件及不滿足條件時的危害。2.說明晶閘管整流電路中續(xù)流二極管的作用及適用場景。3.列舉PLC控制系統設計的主要步驟。4.分析三相異步電動機斷相運行的危害及預防措施。5.簡述變頻器選型時需考慮的主要參數。6.說明高壓電氣設備預防性試驗的主要項目及目的。四、綜合分析題（共30分）1.（15分）某工廠10kV配電系統接線如圖（略），已知：系統電抗Xs=0.1（基準容量100MVA），變壓器參數SN=1000kVA，Uk%=4.5，變比10/0.4kV。試計算低壓側母線三相短路時的短路電流周期分量有效值、沖擊電流及短路容量（保留兩位小數）。2.（15分）設計一個基于PLC的三相異步電動機正反轉控制電路，要求：（1）繪制主電路（含斷路器、接觸器、熱繼電器）；（2）列出PLC輸入輸出點分配表（輸入：正轉按鈕SB1、反轉按鈕SB2、停止按鈕SB3、熱繼電器常閉觸點FR；輸出：正轉接觸器KM1、反轉接觸器KM2）；（3）編寫梯形圖邏輯（要求互鎖保護，且停止按鈕優(yōu)先）。答案一、選擇題1.A2.A3.B4.A5.A6.A7.C8.B9.C10.C11.A12.D13.C14.B15.C二、判斷題1.√2.√3.√4.√5.×6.√7.√8.√9.√10.×三、簡答題1.并列運行條件：①電壓比相同（允許誤差±0.5%）；②聯結組別相同；③阻抗電壓百分比相同（允許誤差±10%）。危害：電壓比不同會導致空載環(huán)流；聯結組別不同會產生較大環(huán)流甚至燒毀變壓器；阻抗電壓不同會導致負載分配不均，阻抗小的變壓器過載。2.續(xù)流二極管作用：為感性負載提供續(xù)流通路，防止晶閘管關斷時因電感儲能產生反向過電壓損壞器件。適用場景：整流電路帶感性負載（如電機、電抗器）時，需在負載兩端并聯續(xù)流二極管。3.設計步驟：①需求分析（確定控制對象、功能、性能指標）；②I/O點數統計與選型；③繪制電氣主電路；④編寫控制程序（梯形圖/STL）；⑤系統調試（模擬調試、現場調試）；⑥編寫技術文檔。4.危害：斷相后電機變?yōu)閱蜗噙\行，電流增大（約1.73倍），導致繞組過熱燒毀；轉矩下降，可能堵轉。預防措施：安裝斷相保護繼電器；使用帶斷相保護的熱繼電器；定期檢查接線端子。5.選型參數：①額定容量（≥電機功率1.1~1.2倍）；②額定電壓、電流（匹配電機參數）；③輸出頻率范圍（滿足調速要求）；④控制方式（V/F控制、矢量控制等）；⑤保護功能（過流、過壓、過載）；⑥環(huán)境適應性（溫度、濕度、防護等級）。6.主要項目及目的：①絕緣電阻測量（判斷整體絕緣狀況）；②介質損耗因數tanδ（檢測絕緣受潮、老化）；③泄漏電流測量（與絕緣電阻互補，發(fā)現局部缺陷）；④交流耐壓試驗（考核絕緣耐受強度）；⑤直流電阻測量（檢查繞組連接狀態(tài)、接觸不良）。四、綜合分析題1.計算過程：（1）基準值：Sj=100MVA，Uj2=0.4kV（低壓側），Ij2=Sj/(√3Uj2)=100/(√3×0.4)=144.34kA。（2）系統電抗標幺值Xs=0.1（已給定）。（3）變壓器電抗標幺值XT=Uk%×Sj/(100×SN)=4.5×100/(100×1)=4.5（注：SN=1000kVA=1MVA）。（4）總電抗標幺值X=Xs+XT=0.1+4.5=4.6。（5）短路電流周期分量有效值Ik=Ij2/X=144.34/4.6≈31.38kA。（6）沖擊電流ich=1.8×√2×Ik≈1.8×1.414×31.38≈80.19kA。（7）短路容量Sk=Sj/X=100/4.6≈21.74MVA。2.設計內容：（1）主電路：斷路器QF接三相電源，出線接KM1、KM2主觸點（并聯），再串聯熱繼電器FR主觸點，最后接電動機M。KM1與KM2主觸點相序相反（實現正反轉）。（2）I/O分配表：|輸入點|地址|功能|輸出點|地址|功能||--|||--||||SB1（正轉）|X0|正轉啟動|KM1|Y0|正轉接觸器||SB2（反轉）|X1|反轉啟動|KM2|Y1|反轉接觸器||SB3（停止）|X2|停止控制|—|—|—||FR（熱繼）|X3|過載保護|—|—|—|（3