电工（高级）模拟考试题及答案

电工（高级）模拟考试题及答案一、选择题（每题2分，共40分）1.变压器的基本工作原理是（）。A.电磁感应B.电流的磁效应C.能量守恒D.电阻定律答案：A。变压器是利用电磁感应原理，在原、副绕组中产生感应电动势，实现电压变换和电能传递。当原绕组接入交流电源时，交变电流产生交变磁场，通过铁芯耦合到副绕组，在副绕组中产生感应电动势。2.同步电动机的启动方法通常采用（）。A.直接启动B.降压启动C.异步启动D.软启动答案：C。同步电动机本身没有启动转矩，采用异步启动方法，在转子上安装阻尼绕组，先利用异步转矩启动，待转速接近同步转速时，再通入直流励磁电流，使电机牵入同步运行。3.三相异步电动机的调速方法不包括（）。A.变极调速B.变频调速C.变转差率调速D.变容调速答案：D。三相异步电动机常见的调速方法有变极调速（改变定子绕组的极对数）、变频调速（改变电源频率）和变转差率调速（如绕线式异步电动机转子串电阻调速），变容调速不是三相异步电动机的调速方法。4.晶闸管触发电路中，若改变（）的大小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的。A.触发电压B.触发电流C.控制电压D.电源电压答案：C。在晶闸管触发电路中，通过改变控制电压的大小，可以改变触发脉冲的相位，从而实现对晶闸管导通角的控制，达到移相控制的目的。5.可编程控制器（PLC）中，（）是系统程序存储器，用来存放系统程序。A.RAMB.ROMC.EPROMD.EEPROM答案：B。ROM（只读存储器）用于存放PLC的系统程序，系统程序由厂家编写并固化在ROM中，用户不能修改。RAM用于存放用户程序和数据，可随时读写；EPROM和EEPROM可擦除和重新编程，但在PLC中系统程序一般存放在ROM中。6.直流电动机的调速方法中，（）调速方法可以获得恒转矩调速特性。A.改变电枢电压B.改变励磁磁通C.改变电枢回路电阻D.以上都不是答案：A。改变电枢电压调速时，电动机的机械特性硬度不变，不同电压下的机械特性相互平行，可获得恒转矩调速特性。改变励磁磁通调速为恒功率调速；改变电枢回路电阻调速时，机械特性变软，不是恒转矩调速。7.电力系统中，（）是衡量电能质量的重要指标之一。A.电压偏差B.电流大小C.功率因数D.频率偏差答案：D。频率偏差是衡量电能质量的重要指标之一，频率的稳定对电力系统的安全和用户设备的正常运行至关重要。电压偏差也是电能质量指标，但频率偏差更为关键。电流大小与负载有关，功率因数主要影响电网的经济运行。8.电气设备的绝缘电阻用（）测量。A.万用表B.兆欧表C.接地电阻测试仪D.钳形电流表答案：B。兆欧表专门用于测量电气设备的绝缘电阻，它能输出较高的电压，以检测绝缘材料在高压下的绝缘性能。万用表一般用于测量电压、电流、电阻等常规参数，但不能准确测量高阻值的绝缘电阻；接地电阻测试仪用于测量接地电阻；钳形电流表用于测量电流。9.在继电保护装置中，（）继电器是反应电流增大而动作的保护装置。A.过电流B.过电压C.欠电压D.差动答案：A。过电流继电器是当通过继电器的电流超过其整定值时动作，用于反应电流增大的故障情况。过电压继电器反应电压升高；欠电压继电器反应电压降低；差动继电器是根据被保护设备各侧电流的差值来动作。10.自动空气开关的热脱扣器用作（）保护。A.短路B.过载C.欠压D.失压答案：B。热脱扣器是利用电流的热效应来工作的，当电路过载时，电流长时间超过额定值，热脱扣器的双金属片受热弯曲，推动脱扣机构使开关跳闸，起到过载保护作用。短路保护一般由电磁脱扣器实现；欠压和失压保护由欠压脱扣器完成。11.电力电缆的基本结构不包括（）。A.线芯B.绝缘层C.保护层D.散热层答案：D。电力电缆的基本结构包括线芯（用于传输电能）、绝缘层（保证线芯之间和线芯与外界的绝缘）和保护层（保护电缆免受机械损伤、化学腐蚀等），一般没有散热层。12.直流耐压试验与交流耐压试验相比，其优点是（）。A.试验设备简单B.能更真实地反映设备绝缘状况C.对绝缘的损伤较大D.试验时间长答案：A。直流耐压试验设备相对简单，成本较低。交流耐压试验能更真实地反映设备在运行时的绝缘状况，但试验设备复杂。直流耐压试验对绝缘的损伤较小，试验时间相对较短。13.在三相四线制系统中，中线的作用是（）。A.保证三相负载对称B.保证三相功率对称C.使不对称负载上的电压对称D.使不对称负载功率平衡答案：C。在三相四线制系统中，当负载不对称时，中线能使各相负载上的电压保持对称，保证负载正常工作。中线不能保证三相负载对称和功率对称，也不能使不对称负载功率平衡。14.采用星-三角降压启动的三相异步电动机，正常运行时定子绕组接成（）。A.星形B.三角形C.星形或三角形D.以上都不对答案：B。星-三角降压启动是在启动时将定子绕组接成星形，降低启动电压，减小启动电流；正常运行时将定子绕组接成三角形，以获得额定的输出功率。15.电气安全距离是指在带电体与地面之间、带电体与其他设备之间、带电体与人员之间保持的（）距离。A.最小B.最大C.平均D.适中答案：A。电气安全距离是为了防止触电、放电等事故而规定的最小安全距离，在这个距离之外，能保证人员和设备的安全。16.可编程控制器的编程语言中，（）是一种图形化的编程语言，类似于继电器控制电路。A.梯形图B.指令表C.功能块图D.结构化文本答案：A。梯形图是PLC最常用的编程语言，它采用图形化的符号和连线，类似于继电器控制电路，易于理解和掌握。指令表是一种文本形式的编程语言；功能块图也是图形化语言，但与梯形图有所不同；结构化文本是一种高级的文本编程语言。17.对于感性负载，提高功率因数的方法是（）。A.串联电容B.并联电容C.串联电感D.并联电感答案：B。对于感性负载，其功率因数较低，通过在负载两端并联电容，可以补偿感性负载的无功功率，提高功率因数。串联电容一般用于改善线路的电压分布等；串联电感会增加感性负载的无功功率；并联电感会使功率因数更低。18.高压断路器的主要作用是（）。A.切断和接通正常负荷电流B.切断短路电流C.切断和接通正常负荷电流以及切断短路电流D.隔离电源答案：C。高压断路器既能在正常运行时切断和接通正常负荷电流，又能在短路等故障时迅速切断短路电流，起到保护电力系统的作用。隔离电源是隔离开关的主要作用。19.变压器的空载损耗主要是（）。A.铜损耗B.铁损耗C.机械损耗D.介质损耗答案：B。变压器的空载损耗主要是铁损耗，包括磁滞损耗和涡流损耗。空载时，变压器的铜损耗很小，因为空载电流很小；机械损耗和介质损耗不是变压器空载损耗的主要组成部分。20.同步发电机的励磁方式不包括（）。A.直流励磁机励磁B.交流励磁机励磁C.静止励磁D.电容励磁答案：D。同步发电机常见的励磁方式有直流励磁机励磁、交流励磁机励磁和静止励磁。电容励磁不是同步发电机的常规励磁方式。二、判断题（每题1分，共10分）1.变压器的变比等于一次侧与二次侧绕组的匝数比。（）答案：√。变压器的变比定义为一次侧绕组匝数与二次侧绕组匝数之比，即$k=N_1/N_2$，它也等于一次侧电压与二次侧电压之比。2.三相异步电动机的转速与电源频率成正比，与磁极对数成反比。（）答案：√。三相异步电动机的同步转速公式为$n_0=60f/p$，其中$f$为电源频率，$p$为磁极对数，转速$n$略小于同步转速$n_0$，所以转速与电源频率成正比，与磁极对数成反比。3.晶闸管一旦导通，控制极就失去控制作用。（）答案：√。晶闸管导通后，只要阳极电流大于维持电流，即使控制极上的触发信号消失，晶闸管仍能保持导通状态，控制极失去控制作用，只有当阳极电流小于维持电流或阳极加反向电压时，晶闸管才会关断。4.可编程控制器的输入继电器只能由外部输入信号驱动，不能由程序指令驱动。（）答案：√。输入继电器用于接收外部输入信号，其状态取决于外部输入设备（如按钮、开关等）的状态，不能通过程序指令来改变其状态。5.直流电动机的调速性能比交流电动机差。（）答案：×。直流电动机具有良好的调速性能，可以在较宽的范围内平滑调速，并且调速方法相对简单，能实现恒转矩调速和恒功率调速，而交流电动机的调速相对复杂一些，所以直流电动机的调速性能比交流电动机好。6.电力系统的中性点不接地系统发生单相接地故障时，三相线电压仍然对称。（）答案：√。在中性点不接地系统中，发生单相接地故障时，故障相电压为零，非故障相电压升高为线电压，但三相线电压仍然对称，系统可以继续运行一段时间，但需要及时查找和排除故障。7.绝缘电阻值随温度的升高而增大。（）答案：×。绝缘电阻值随温度的升高而减小，因为温度升高时，绝缘材料中的分子热运动加剧，离子的活动性增加，导致绝缘电阻降低。8.过电流保护的动作电流应大于被保护线路的最大负荷电流。（）答案：√。过电流保护的动作电流必须大于被保护线路的最大负荷电流，这样才能保证在正常负荷电流下保护装置不动作，而在发生过电流故障时可靠动作。9.星-三角降压启动的启动转矩是直接启动转矩的1/3。（）答案：√。星-三角降压启动时，启动电流为直接启动电流的1/3，启动转矩也为直接启动转矩的1/3。10.提高功率因数可以减少线路上的功率损耗。（）答案：√。根据公式$P_{损}=I^2R$，提高功率因数可以减小线路中的电流，从而减少线路上的功率损耗。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述三相异步电动机的工作原理。答：当三相异步电动机的定子绕组通入三相交流电源时，会在定子绕组中产生旋转磁场。旋转磁场的转速称为同步转速$n_0$，其大小由电源频率$f$和磁极对数$p$决定，公式为$n_0=60f/p$。转子导体与旋转磁场之间存在相对运动，根据电磁感应原理，转子导体中会产生感应电动势和感应电流。载流的转子导体在旋转磁场中会受到电磁力的作用，电磁力对转子轴产生电磁转矩，使转子沿着旋转磁场的方向旋转。由于转子的转速$n$始终低于同步转速$n_0$，所以称为异步电动机。转差率$s=(n_0-n)/n_0$，它反映了转子转速与同步转速的差异程度。2.说明可编程控制器（PLC）的基本组成和各部分的作用。答：可编程控制器主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入输出接口（I/O接口）、电源和编程器等部分组成。中央处理器（CPU）：是PLC的核心，它按照系统程序所赋予的功能，完成逻辑运算、算术运算、数据处理、协调各部分工作等任务。CPU读取用户程序，对输入信号进行处理，并根据程序的逻辑关系输出控制信号。存储器：用于存储系统程序、用户程序和数据。系统程序由厂家编写，固化在ROM中，它规定了PLC的基本功能和运行方式；用户程序是用户根据控制要求编写的程序，存储在RAM或EEPROM中；数据存储器用于存储输入输出状态、中间结果等数据。输入输出接口（I/O接口）：输入接口用于接收外部输入信号，如按钮、开关、传感器等的信号，并将其转换为CPU能够处理的数字信号。输出接口用于将CPU处理后的控制信号转换为适合外部执行元件的信号，如继电器、接触器、电磁阀等的驱动信号。电源：为PLC提供工作所需的电源，通常包括直流电源和交流电源，保证PLC在各种环境下稳定运行。编程器：用于用户编写、调试和修改PLC的用户程序，它可以是专用的编程器，也可以是安装了编程软件的计算机。3.如何提高电力系统的功率因数？答：提高电力系统的功率因数可以从以下几个方面入手：（1）合理选择电动机的容量：避免电动机长期轻载运行，因为轻载时电动机的功率因数较低。应根据负载的实际需求选择合适容量的电动机，使电动机在接近额定负载的状态下运行，提高功率因数。（2）采用同步电动机：同步电动机可以通过调节励磁电流来改变功率因数，在过励状态下，同步电动机可以向电网提供无功功率，提高系统的功率因数。（3）并联电容器：在感性负载两端并联电容器是最常用的提高功率因数的方法。电容器可以补偿感性负载的无功功率，使总无功功率减小，从而提高功率因数。并联电容器可以采用集中补偿、分组补偿和就地补偿等方式。（4）采用无功功率自动补偿装置：该装置可以根据系统的无功功率变化自动投切电容器，使功率因数保持在较高的水平。（5）改进生产工艺和设备：采用功率因数高的设备，淘汰功率因数低的旧设备。例如，采用高效节能的电动机、变压器等设备，提高整个系统的功率因数。四、计算题（每题10分，共20分）1.有一台三相异步电动机，额定功率$P_N=10kW$，额定电压$U_N=380V$，额定转速$n_N=1450r/min$，功率因数$\cos\varphi_N