2025年电工(高级)试题库(含答案)

2025年电工(高级)试题库(含答案)一、选择题（每题2分，共40分）1.电力变压器的联结组别为YNd11，其中“d”表示（）A.高压侧星形联结B.低压侧三角形联结C.高压侧三角形联结D.低压侧星形联结答案：B2.三相异步电动机采用变频调速时，若保持U/f恒定，其机械特性的（）A.最大转矩不变B.同步转速降低C.临界转差率增大D.启动转矩减小答案：A3.晶闸管整流电路中，α角表示（）A.触发延迟角B.导通角C.关断角D.移相角答案：A4.PLC的输入模块中，NPN型接近开关应连接到（）A.源型输入接口B.漏型输入接口C.双向输入接口D.模拟量输入接口答案：B5.中性点不接地系统中，发生单相接地故障时，非故障相电压会升高到（）A.相电压B.线电压C.1.5倍相电压D.2倍线电压答案：B6.兆欧表测量绝缘电阻时，若L端接被测设备，E端接地，当设备表面泄漏电流较大时，应将（）A.G端接设备表面屏蔽层B.L端与E端互换C.提高摇测转速D.缩短测试时间答案：A7.绕线式异步电动机采用转子串频敏变阻器启动时，随着转速升高，频敏变阻器的等效阻抗（）A.增大B.减小C.不变D.先增后减答案：B8.电流互感器二次侧开路时，会导致（）A.二次侧电压升高B.一次侧电流增大C.铁芯饱和D.测量误差减小答案：C9.采用晶闸管的直流调速系统中，当电机处于回馈制动状态时，晶闸管工作在（）A.整流状态B.逆变状态C.待触发状态D.关断状态答案：B10.正弦交流电路中，已知电压u=311sin(314t+30°)V，电流i=14.1sin(314t-30°)A，则电路的无功功率为（）A.2000varB.1000varC.1732varD.866var答案：C（计算：U=311/√2=220V，I=14.1/√2=10A，φ=30°-(-30°)=60°，Q=UIsinφ=220×10×sin60°≈1732var）11.高压断路器的额定开断电流是指（）A.最大负荷电流B.最大短路电流有效值C.最大短路电流峰值D.额定电流答案：B12.PLC梯形图中，定时器T0的设定值为K100，若输入频率为10Hz的脉冲信号，其输出保持时间为（）A.10sB.1sC.0.1sD.100s答案：A（10Hz脉冲周期0.1s，K100×0.1s=10s）13.同步电动机采用异步启动法时，启动绕组的作用是（）A.产生同步转矩B.产生异步转矩C.抑制谐波D.提高功率因数答案：B14.三相桥式全控整流电路带阻感性负载，α=60°时，输出电压平均值为（）（U2为相电压有效值）A.2.34U2cosαB.1.17U2cosαC.2.34U2sinαD.1.17U2sinα答案：A15.电力系统的有功功率平衡主要影响（）A.电压质量B.频率质量C.波形质量D.可靠性答案：B16.采用戴维南定理分析复杂电路时，等效电源的内阻等于（）A.原电路所有独立源短路后的输入电阻B.原电路所有独立源开路后的输入电阻C.原电路所有独立源保留时的输入电阻D.原电路任意两点间的电阻答案：A17.异步电动机的转差率s=0时，电机处于（）A.启动状态B.同步运行状态C.制动状态D.堵转状态答案：B18.绝缘油的介质损耗因数tanδ增大，说明（）A.绝缘性能变好B.含水量增加C.耐压强度提高D.粘度增大答案：B19.微机型继电保护装置的采样频率应至少为被采样信号最高频率的（）A.1倍B.2倍C.3倍D.4倍答案：B（根据奈奎斯特采样定理）20.三相四线制电路中，中性线的作用是（）A.提高线路电压B.平衡三相电流C.保证负载相电压对称D.增大线路载流量答案：C二、判断题（每题1分，共10分）1.高压隔离开关可以带负荷操作。（）答案：×（隔离开关无灭弧装置，禁止带负荷操作）2.异步电动机的效率随负载率增加而单调上升。（）答案：×（负载率超过80%后效率可能略有下降）3.PLC的扫描周期主要由用户程序长度决定。（）答案：√4.晶闸管串联使用时，需要采取均压措施。（）答案：√（正向阻断时各晶闸管压降不均）5.中性点直接接地系统发生单相接地时，非故障相电压升高为线电压。（）答案：×（中性点直接接地系统单相接地时，非故障相电压仍为相电压）6.测量接地电阻时，电流极与电压极应布置在被测接地体的同一侧。（）答案：×（应布置成直线，电流极距接地体40m，电压极距20m）7.同步电动机的功率因数可以通过调节励磁电流来改变。（）答案：√（过励时超前，欠励时滞后）8.直流电动机的电枢反应会使气隙磁场发生畸变。（）答案：√9.无功补偿装置应尽量靠近负荷侧安装，以减少线路损耗。（）答案：√10.兆欧表测量时，摇测速度应保持在120r/min左右。（）答案：√三、简答题（每题5分，共20分）1.简述异步电动机产生“飞车”现象的可能原因及处理方法。答案：可能原因：①绕线式电动机转子回路开路（如电刷接触不良、集电环损坏）；②直流电动机弱磁运行（励磁回路断线、励磁调节电阻过大）；③变频调速系统故障导致频率失控。处理方法：①检查转子回路连接，修复电刷和集电环；②检查励磁回路，确保励磁电流正常；③检测变频器输出频率控制模块，更换损坏元件。2.说明PLC梯形图设计中“软互锁”和“硬互锁”的区别及应用场景。答案：软互锁通过PLC内部程序实现（如正转输出继电器常闭触点串联在反转输出回路），硬互锁通过外部硬件电路实现（如正转接触器辅助常闭触点串联在反转接触器线圈回路）。区别：软互锁依赖PLC程序运行，当PLC故障时可能失效；硬互锁独立于PLC，可靠性更高。应用场景：重要安全回路需同时使用软硬互锁（如电机正反转），普通控制可仅用软互锁。3.分析电力变压器轻瓦斯保护动作的可能原因及处理步骤。答案：可能原因：①变压器内部轻微故障（如局部放电、匝间短路）；②油位下降（漏油、温度降低）；③气体继电器误动作（接线松动、内部积水）。处理步骤：①检查变压器油位、油温及外部有无漏油；②取气样分析（可燃气体需停电检修）；③检查气体继电器接线和内部结构；④若确认无故障，复归信号并加强监视；若有故障，立即停电处理。4.简述晶闸管整流电路中“有源逆变”和“无源逆变”的区别及应用场合。答案：区别：有源逆变将直流电逆变为与电网同频率的交流电并回馈电网，需电网提供换流电压；无源逆变将直流电逆变为频率可调的交流电供给负载（如电机），需自换流或负载换流。应用场合：有源逆变用于直流电机回馈制动、高压直流输电；无源逆变用于变频器、UPS电源。四、计算题（每题8分，共16分）1.某三相电力变压器型号为S9-1000/10，额定电压10kV/0.4kV，Yyn0联结。已知空载损耗P0=1.7kW，短路损耗Pk=10.3kW，阻抗电压Uk%=4.5。求：（1）高压侧额定电流；（2）变压器额定负载且cosφ=0.8（滞后）时的效率；（3）最大效率时的负载系数βm。答案：（1）高压侧额定电流I1N=SN/(√3U1N)=1000/(√3×10)=57.74A（2）额定负载时铜损Pcu=Pk=10.3kW，铁损Pfe=P0=1.7kW输出功率P2=SN×cosφ=1000×0.8=800kW效率η=P2/(P2+P0+Pk)=800/(800+1.7+10.3)=800/812≈98.52%（3）最大效率时βm=√(P0/Pk)=√(1.7/10.3)≈0.4072.某工厂380V低压母线有功功率P=500kW，功率因数cosφ1=0.7（滞后），需将功率因数提高到cosφ2=0.95（滞后），求所需并联电容器的容量Qc。答案：补偿前无功功率Q1=P×tanφ1=500×tan(arccos0.7)=500×1.0207≈510.35kvar补偿后无功功率Q2=P×tanφ2=500×tan(arccos0.95)=500×0.3287≈164.35kvar所需补偿容量Qc=Q1-Q2=510.35-164.35=346kvar（取350kvar）五、综合分析题（14分）某生产车间有一台380V、15kW的三相异步电动机，采用PLC控制其正反转，要求：①具有短路、过载保护；②正反转之间需电气互锁和机械互锁；③可点动/连续运行切换；④故障时蜂鸣器报警。请完成以下任务：（1）绘制主电路图（包含断路器、接触器、热继电器、电机）；（2）设计PLC输入输出分配表（列出输入信号、输出信号及地址）；（3）编写梯形图程序（包含互锁、点动/连续切换逻辑）；（4）分析当正转运行时，按下反转按钮但电机不动作的可能故障原因。答案：（1）主电路图：断路器QF→接触器KM1主触点→热继电器FR→电机M；接触器KM2主触点与KM1主触点并联，KM1、KM2主触点上下布置避免相间短路。（2）输入输出分配表：输入信号：正转按钮SB1（X0）、反转按钮SB2（X1）、点动/连续切换开关SA（X2）、过载保护FR触点（X3）输出信号：正转接触器KM1（Y0）、反转接触器KM2（Y1）、报警蜂鸣器（Y2）（3）梯形图程序逻辑：-启动条件：SA=0（连续）时，X0按下→Y0自锁；SA=1（点动）时，X0按下→Y0得电无自锁。-互锁：Y0常闭触点串联在Y1