2025年高級(jí)電工考試題庫(kù)及答案一、選擇題（每題2分，共20分）1.某10kV配電系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障，若系統(tǒng)為中性點(diǎn)不接地方式，故障相電壓會(huì)（）。A.升高為線(xiàn)電壓B.降低為0C.基本不變D.升高為相電壓的√3倍答案：D2.同步電動(dòng)機(jī)采用異步啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)繞組的作用是（）。A.產(chǎn)生啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩B.建立主磁場(chǎng)C.抑制諧波D.提高功率因數(shù)答案：A3.PLC中計(jì)數(shù)器CTU的當(dāng)前值達(dá)到設(shè)定值PV時(shí)，其輸出狀態(tài)為（）。A.保持高電平B.由低變高C.由高變低D.交替翻轉(zhuǎn)答案：B4.測(cè)量10kV電纜的絕緣電阻時(shí)，應(yīng)選用（）兆歐表。A.500VB.1000VC.2500VD.5000V答案：C5.變壓器并列運(yùn)行時(shí)，若連接組別不同，會(huì)導(dǎo)致（）。A.空載環(huán)流增大B.短路電流減小C.鐵損顯著降低D.輸出電壓波動(dòng)答案：A6.異步電動(dòng)機(jī)采用變頻調(diào)速時(shí)，若保持U/f恒定，其（）基本不變。A.啟動(dòng)電流B.最大轉(zhuǎn)矩C.轉(zhuǎn)子電流D.勵(lì)磁電流答案：B7.高壓斷路器的額定開(kāi)斷電流是指（）。A.最大負(fù)荷電流B.最大短路電流周期分量有效值C.最小短路電流D.額定電流的峰值答案：B8.直流電機(jī)換向不良的主要表現(xiàn)是（）。A.電樞繞組過(guò)熱B.電刷下出現(xiàn)火花C.勵(lì)磁電流波動(dòng)D.轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定答案：B9.無(wú)功補(bǔ)償裝置中，SVG與SVC的主要區(qū)別是（）。A.SVG輸出容性無(wú)功，SVC輸出感性無(wú)功B.SVG基于電壓源逆變器，SVC基于晶閘管控制電抗C.SVG響應(yīng)速度慢，SVC響應(yīng)速度快D.SVG成本更低，SVC可靠性更高答案：B10.某380V三相異步電動(dòng)機(jī)額定電流為50A，其熱繼電器的整定電流應(yīng)設(shè)置為（）。A.40-45AB.50-55AC.60-65AD.70-75A答案：B二、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述繼電保護(hù)裝置的基本要求及其含義。答案：繼電保護(hù)裝置需滿(mǎn)足“四性”要求：（1）選擇性：僅切除故障設(shè)備，不影響非故障部分供電；（2）速動(dòng)性：快速切除故障，減少設(shè)備損壞和系統(tǒng)影響；（3）靈敏性：對(duì)保護(hù)范圍內(nèi)的故障有足夠反應(yīng)能力，用靈敏系數(shù)衡量；（4）可靠性：正常運(yùn)行時(shí)不誤動(dòng)，故障時(shí)不拒動(dòng)。2.說(shuō)明同步發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行的條件及注意事項(xiàng)。答案：進(jìn)相運(yùn)行指發(fā)電機(jī)發(fā)出有功、吸收無(wú)功的運(yùn)行狀態(tài)。條件：（1）勵(lì)磁系統(tǒng)具備低勵(lì)限制功能；（2）定子鐵芯端部溫度不超過(guò)允許值；（3）系統(tǒng)電壓需滿(mǎn)足穩(wěn)定要求。注意事項(xiàng)：監(jiān)視定子電流、轉(zhuǎn)子電壓、鐵芯溫度；避免進(jìn)相深度過(guò)大導(dǎo)致靜態(tài)穩(wěn)定破壞；定期檢查端部結(jié)構(gòu)件的發(fā)熱情況。3.分析PLC程序中“雙線(xiàn)圈輸出”的危害及預(yù)防措施。答案：危害：在梯形圖中同一軟繼電器的線(xiàn)圈被多次驅(qū)動(dòng)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致輸出狀態(tài)不確定（取決于最后一次驅(qū)動(dòng)），造成邏輯混亂；可能引發(fā)設(shè)備誤動(dòng)作，影響控制精度。預(yù)防措施：優(yōu)化程序設(shè)計(jì)，確保每個(gè)輸出線(xiàn)圈在程序中僅出現(xiàn)一次；若需多條件控制，可通過(guò)中間繼電器或邏輯組合實(shí)現(xiàn)；使用結(jié)構(gòu)化編程，將復(fù)雜邏輯分解為獨(dú)立功能塊。4.列舉三種高壓電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)的保護(hù)類(lèi)型，并說(shuō)明其作用。答案：（1）縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)：反應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子繞組及其引出線(xiàn)的相間短路故障，靈敏度高；（2）過(guò)負(fù)荷保護(hù)：防止電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載導(dǎo)致絕緣老化，一般帶延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)或跳閘；（3）低電壓保護(hù)：當(dāng)系統(tǒng)電壓降低到一定值時(shí)，跳開(kāi)非重要電動(dòng)機(jī)，保證重要設(shè)備供電；（4）單相接地保護(hù)：用于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，反應(yīng)繞組單相接地故障（接地電流超5A時(shí)動(dòng)作）。5.簡(jiǎn)述電力變壓器并列運(yùn)行的條件及不滿(mǎn)足時(shí)的影響。答案：條件：（1）變比相等（允許誤差±0.5%）；（2）連接組別相同；（3）阻抗電壓相等（允許誤差±10%）。影響：變比不等會(huì)導(dǎo)致空載環(huán)流，增加損耗；連接組別不同會(huì)產(chǎn)生較大環(huán)流（可達(dá)額定電流數(shù)倍），損壞變壓器；阻抗電壓不等會(huì)導(dǎo)致負(fù)載分配不均，阻抗小的變壓器過(guò)載，阻抗大的欠載。三、計(jì)算題（每題8分，共24分）1.一臺(tái)S9-1000/10型變壓器，額定電壓10kV/0.4kV，空載損耗P0=1.7kW，短路損耗Pk=10.3kW，阻抗電壓Uk%=4.5。計(jì)算：（1）額定電流I1N、I2N；（2）負(fù)載系數(shù)β=0.8時(shí)的有功功率損耗。答案：（1）一次側(cè)額定電流I1N=S/(√3U1N)=1000/(√3×10)=57.74A二次側(cè)額定電流I2N=S/(√3U2N)=1000/(√3×0.4)=1443.4A（2）有功損耗ΔP=P0+β2Pk=1.7+0.82×10.3=1.7+6.592=8.292kW2.某三相異步電動(dòng)機(jī)額定功率Pn=30kW，額定電壓Un=380V，額定效率ηn=0.88，功率因數(shù)cosφn=0.85，求額定電流In。答案：In=Pn/(√3Unηncosφn)=30×1000/(√3×380×0.88×0.85)=30000/(380×1.319)=30000/501.22≈59.85A3.某10kV線(xiàn)路安裝一組Y型連接的電容器，每相電容C=30μF，求：（1）每相容抗Xc；（2）三相無(wú)功補(bǔ)償容量Q。（電網(wǎng)頻率f=50Hz）答案：（1）Xc=1/(2πfC)=1/(2×3.14×50×30×10??)=1/(0.00942)≈106.16Ω（2）單相容量Qc=U2/Xc=(10×103/√3)2/106.16=(100000000/3)/106.16≈314.9kvar三相容量Q=3×Qc=944.7kvar四、綜合分析題（每題13分，共26分）1.某工廠(chǎng)380V配電系統(tǒng)如圖所示（注：此處假設(shè)系統(tǒng)包含斷路器QF1、QF2，接觸器KM1、KM2控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1、M2，熱繼電器FR1、FR2，按鈕SB1（啟動(dòng)）、SB2（停止）），現(xiàn)出現(xiàn)以下故障現(xiàn)象：按下SB1，KM1吸合但M1不轉(zhuǎn)，且有異響；KM2及M2運(yùn)行正常。試分析可能的故障原因及排查步驟。答案：可能原因：（1）M1電源缺相：檢查QF1輸出端電壓是否三相平衡，接觸器KM1主觸點(diǎn)是否接觸不良（某相燒蝕）；（2）M1繞組故障：匝間短路或單相接地，導(dǎo)致啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不足；（3）機(jī)械卡阻：軸承損壞、負(fù)載過(guò)重，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)；（4）熱繼電器FR1誤動(dòng)作：雖未過(guò)載，但FR1觸點(diǎn)接觸不良，導(dǎo)致電機(jī)斷相；（5）接線(xiàn)錯(cuò)誤：M1接線(xiàn)盒內(nèi)相線(xiàn)接錯(cuò)（如星三角接線(xiàn)錯(cuò)誤），導(dǎo)致磁場(chǎng)不對(duì)稱(chēng)。排查步驟：①測(cè)量QF1出線(xiàn)端電壓（380V三相平衡），確認(rèn)上級(jí)電源正常；②檢查KM1主觸點(diǎn)，用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)量閉合時(shí)三相電阻（正常應(yīng)接近），若某相電阻過(guò)大或開(kāi)路，說(shuō)明觸點(diǎn)故障；③斷開(kāi)KM1，測(cè)量M1繞組直流電阻（三相應(yīng)平衡，誤差＜2%），若某相電阻異常，判斷繞組故障；④手動(dòng)盤(pán)車(chē)檢查M1轉(zhuǎn)子是否靈活，排除機(jī)械卡阻；⑤檢查FR1觸點(diǎn)通斷狀態(tài)（未動(dòng)作時(shí)應(yīng)閉合），若斷開(kāi)則需復(fù)位或更換；⑥確認(rèn)M1接線(xiàn)方式（星/三角）與銘牌一致，避免接線(xiàn)錯(cuò)誤。2.設(shè)計(jì)一個(gè)基于S7-200SMARTPLC的三相異步電動(dòng)機(jī)控制程序，要求實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）手動(dòng)模式：通過(guò)按鈕SB1啟動(dòng)、SB2停止；（2）自動(dòng)模式：按下SB3進(jìn)入自動(dòng)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行30秒后停止，間隔10秒重復(fù)運(yùn)行；（3）過(guò)載保護(hù)：熱繼電器FR動(dòng)作時(shí)立即停止所有輸出；（4）模式切換互鎖：手動(dòng)/自動(dòng)不能同時(shí)有效。要求：（1）畫(huà)出I/O分配表；（2）設(shè)計(jì)梯形圖程序（關(guān)鍵部分注釋?zhuān)?。答案：?）I/O分配表：輸入（I）：SB1（手動(dòng)啟動(dòng)）——I0.0SB2（手動(dòng)停止）——I0.1SB3（自動(dòng)啟動(dòng)）——I0.2FR（過(guò)載信號(hào)）——I0.3輸出（Q）：KM（電機(jī)接觸器）——Q0.0手動(dòng)指示燈——Q0.1（可選）自動(dòng)指示燈——Q0.2（可選）（2）梯形圖程序邏輯：①主程序中設(shè)置“手動(dòng)/自動(dòng)”模式選擇標(biāo)志（M0.0）：當(dāng)I0.2（SB3）按下且未過(guò)載（I0.3=1）時(shí)，M0.0置1（自動(dòng)模式）；當(dāng)I0.1（SB2）按下或過(guò)載（I0.3=0）時(shí)，M0.0置0（退出自動(dòng)）。②手動(dòng)控制：當(dāng)M0.0=0（手動(dòng)模式）、I0.0（SB1）按下且未過(guò)載（I0.3=1）時(shí)，Q0.0吸合；I0.1（SB2）或過(guò)載（I0.3=0）時(shí)，Q0.0斷開(kāi)。③自動(dòng)控制：當(dāng)M0.0=1（自動(dòng)模式）且未過(guò)