2025年成都电工实操考试项目题目电工高级工考试题库（附答案）

2025年成都电工实操考试项目题目电工高级工考试题库（附答案）一、三相异步电动机变频调速系统安装与调试（实操总分40分）题目背景：某企业生产线需将原有工频恒速电机（Y160M-4，11kW，380V，△接法，额定电流22.6A）改造为变频调速系统，要求实现0-50Hz平滑调速，具备过流、过载保护，且能通过外部电位器（0-5V）实现远程调速。请完成变频器选型、主电路与控制电路接线、参数设置及带载调试，排除可能出现的典型故障。工具与材料：西门子MM440变频器（7.5kW/11kW兼容型）、三相异步电动机（Y160M-4）、380V三相电源、数字万用表、兆欧表、电位器（1kΩ）、按钮开关（SB1启动/SB2停止）、接线端子排、导线（BVR1.5mm²）、绝缘胶带等。操作要求：1.变频器选型需匹配电机功率及电流；2.主电路接线符合电气安全规范（含断路器、接触器、热继电器）；3.控制电路实现“电位器模拟量输入+按钮启停”；4.参数设置完成后需进行空载/负载测试，记录0Hz、25Hz、50Hz时的电机转速、电流；5.模拟“过流故障”（短接电机两相），验证保护功能是否触发。操作步骤与评分标准：1.变频器选型（5分）正确计算：电机额定电流22.6A，变频器额定电流需≥1.1倍电机电流（22.6×1.1≈24.9A）。西门子MM44011kW机型额定电流25A，符合要求。选错型号扣3分，未计算扣2分。2.主电路接线（10分）-电源侧：L1/L2/L3→断路器QF→变频器输入R/S/T；-电机侧：变频器输出U/V/W→接触器KM主触点→电机；-保护元件：热继电器FR串接于接触器负载侧（电流整定值22.6A）。接线错误（如相序反接、漏接断路器）每处扣2分，未做绝缘处理扣3分。3.控制电路接线（8分）-模拟量输入：电位器滑动端接变频器AI1（+），另一端接+5V（10）和GND（11）；-启停控制：SB1（常开）接DI1（5）和COM（9），SB2（常闭）串接于DI1回路；-需短接变频器内部24V电源（P24与COM）为按钮供电。电位器极性接反扣3分，启停逻辑错误（如按SB2无法停机）扣4分。4.参数设置（8分）-P0003=3（专家级参数）；-P0010=1（快速调试），P0100=0（50Hz电网）；-P0304=380V（电机额定电压），P0305=22.6A（电机额定电流），P0310=50Hz（电机额定频率），P0311=1460rpm（电机额定转速）；-P0700=2（外部端子控制），P1000=2（模拟量AI1调速）；-P1200=2（线性加速），P1120=5s（加速时间），P1121=5s（减速时间）；-P2172=22.6A（过载电流阈值），P210=0（禁止自由停车）。漏设关键参数（如P0700、P1000）每处扣2分，电机参数与实际不符扣3分。5.调试与故障排除（9分）-空载测试：通电后按SB1，电位器调至5V，电机应升至50Hz（转速≈1460rpm），电流≤22.6A；调至0V应降至0Hz（转速≈0）。-负载测试：带负载（如磁粉制动器）后，25Hz时转速≈730rpm，电流≈11.3A（近似半载）。-故障模拟：短接电机U、V两相，变频器应报F0001（过流故障）并停机，故障代码显示正确。测试数据偏差＞10%扣3分，故障未触发扣5分。参考答案：主电路正确接线后，控制电路需确保电位器提供0-5V线性电压信号，DI1端子接常闭停止按钮可实现急停功能。参数设置中需特别注意电机铭牌参数的准确输入，否则会导致变频器保护误动作或调速精度下降。过流测试时，短接时间应≤0.5s，避免损坏电机绕组。二、PLC控制的自动分拣生产线故障排查（实操总分30分）题目背景：某自动分拣线采用西门子S7-200SMARTPLC（CPUSR40）控制，工艺流程为：物料经传送带（M1）输送→光电传感器（B1）检测到物料→推料气缸（YV1）延时2s将物料推入1号料槽；若物料为金属（接近开关B2检测），则推料气缸（YV2）延时1s推入2号料槽。现设备运行异常：金属物料被推入1号槽，非金属物料无动作。需排查故障并修复。工具与材料：PLC编程软件（STEP7-Micro/WINSMART）、万用表、螺丝刀、传感器（B1为漫反射光电，B2为电感式接近开关）、气缸电磁阀（YV1/YV2）、24V直流电源、导线等。操作要求：1.分析控制逻辑，绘制I/O分配表；2.使用万用表检测传感器信号、PLC输入输出状态；3.检查程序逻辑，定位故障点；4.修复后验证功能。操作步骤与评分标准：1.I/O分配表绘制（5分）输入：B1（I0.0）、B2（I0.1）、启动按钮SB（I0.2）、停止按钮ST（I0.3）；输出：M1（Q0.0）、YV1（Q0.1）、YV2（Q0.2）。分配错误（如传感器类型与输入公共端不匹配）每处扣2分。2.硬件检测（10分）-传感器供电：B1/B2电源端（+24V/GND）电压应为24V±10%（万用表直流电压档测量）；-信号输出：非金属物料遮挡B1时，I0.0应从0→1（PLC输入指示灯亮）；金属物料靠近B2时，I0.1应从0→1；-电磁阀线圈：YV1/YV2电阻值应在50-200Ω（万用表电阻档），短路/断路为故障。未检测传感器供电扣3分，信号输出异常未发现扣4分，电磁阀故障漏检扣3分。3.程序分析（8分）原程序逻辑（梯形图关键部分）：-启动后M1运行（Q0.0=1）；-B1动作（I0.0=1）→定时器T37（2s）→YV1=1；-B1=1且B2=1→定时器T38（1s）→YV2=1。问题：YV2的触发条件未优先于YV1（应使用“与”逻辑覆盖），导致金属物料同时触发YV1和YV2，但YV1延时更长，最终YV1动作。4.故障修复与验证（7分）-修改程序：将YV2的触发条件设置为“B1=1且B2=1”→T38→YV2=1，同时在YV1的触发条件中增加“B2=0”（即非金属）；-验证：非金属物料触发B1→2s后YV1动作；金属物料触发B1和B2→1s后YV2动作，YV1不动作。程序修改错误（如未添加B2=0条件）扣5分，验证不全面扣2分。参考答案：故障原因为PLC程序中YV2的控制逻辑未优先于YV1，导致金属物料同时满足两个推料条件时，YV1因延时较长最终动作。修复需调整逻辑顺序，确保金属物料触发时YV2优先执行，并通过输入信号检测确认传感器是否正常工作（如B2可能因安装距离过远未触发，需调整感应距离至2-5mm）。三、10kV高压开关柜维护与检修（实操总分30分）题目背景：某变电站KYN28-12型高压开关柜（配VS1真空断路器）出现“合不上闸”故障，需进行停电检修。要求完成安全措施、断路器特性测试、绝缘电阻测量及故障排查。工具与材料：高压验电器（10kV）、接地线（截面积≥25mm²）、真空度测试仪、回路电阻测试仪、2500V兆欧表、万用表、绝缘手套/靴、放电棒等。操作要求：1.执行停电→验电→接地→挂牌的安全流程；2.测试断路器分/合闸时间、触头接触电阻；3.测量主回路及二次回路绝缘电阻；4.排查合闸故障（可能原因：合闸线圈烧毁、辅助开关触点接触不良、控制回路断线）。操作步骤与评分标准：1.安全措施（8分）-断开上/下隔离刀闸，检查“分”指示；-验电器验明母线侧/电缆侧无电压（验电前先在有电设备验证验电器正常）；-装设接地线（先接地端，后接导体端），挂“禁止合闸，有人工作”标识牌。未验电直接接地扣5分，接地线装设顺序错误扣3分。2.断路器特性测试（10分）-分/合闸时间：使用真空度测试仪，合闸时间应≤50ms，分闸时间≤30ms（厂家标准）；-触头接触电阻：回路电阻测试仪测试，触头接触电阻应≤100μΩ（≤630A断路器标准）；-真空度：使用磁控放电法测试，真空度应＞6.6×10⁻²Pa（合格标准）。测试方法错误（如未拆除接地线直接测试）扣4分，数据超差未记录扣3分。3.绝缘电阻测量（6分）-主回路：2500V兆欧表测量各相相间及对地绝缘电阻，应≥1000MΩ；-二次回路：500V兆欧表测量控制回路绝缘电阻，应≥2MΩ。兆欧表电压选择错误（如用500V测主回路）扣3分，未断开电子元件（如PLC）直接测量扣2分。4.合闸故障排查（6分）-控制回路检查：万用表直流电压档测合闸线圈两端（合闸指令发出时应有220V）；-合闸线圈：电阻档测量线圈电阻（约100-200Ω），断路为故障；-辅助开关：检查断路器分闸位置时辅助开关（S1）是否闭合（常开触点应为通）。漏检辅助开关扣3分，线圈故障未发现扣3分。参考答案：合闸故障常见原因为辅助开关触点氧化（分闸位置时S1未闭合，导致合闸线圈无电）。修复方法：用细砂纸打磨辅助开关触点，调整触点压力；若线圈烧毁需更换同型号合闸线圈（注意电压等级220V/110V）。测试时需确保接地可靠，防止感应电伤人，二次回路测量前需断开电容、二极管等元件，避免损坏兆欧表。四、直流电动机调速系统参数设置与运行调试（实操选考项目，总分20分）题目背景：某轧钢机采用Z4系列直流电动机（220V，55kW，额定电枢电流280A，励磁电流6.5A），配欧陆590+直流调速器，要求实现电枢电压调速（0-220V），具备电流截止负反馈（截止电流336A，堵转电流280A），需完成调速器参数设置、空载/负载试验及过流保护验证。操作步骤与核心要点：1.参数设置：-基本参数：电枢电压（Varm=220V）、电枢电流（Iarm=280A）、励磁电压（Vf=220V）、励磁电流（If=6.5A）；-控制模式：P101=1（电枢电压控制），P102=0（速度环禁用）；-电流环参数：P250=120%（截止电流=280×120%=336A），P251=100%（堵转电流=280A）；-斜坡时间：P123=5s（加速时间），P124=5s（减速时间）。2.调试验证：-空载时，给定电压0-10V对应电枢电压0-220V，转速线性上升（n=U/(CeΦ)）；-负载至额定电流280A