2025年电工高级考试题及答案

2025年电工高级考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.三相异步电动机采用延边三角形降压启动时，其启动转矩与全压启动转矩的比值约为（）A.0.3~0.4B.0.5~0.6C.0.7~0.8D.0.85~0.95答案：B2.晶闸管整流电路中，当α（控制角）为（）时，整流输出电压平均值最大。A.0°B.30°C.60°D.90°答案：A3.某PLC输入模块型号为SM321DI32×DC24V/0.5A，其每个输入点的最大允许漏电流为（）A.1mAB.3mAC.5mAD.10mA答案：C4.10kV电力电缆直流耐压试验的标准试验电压为（）倍额定电压。A.2B.3C.4D.5答案：C5.变频器控制电机运行时，若设置"加速时间"为15s，"减速时间"为20s，当电机从0Hz加速到50Hz后立即停机，实际减速时间会（）A.等于20sB.小于20sC.大于20sD.不确定答案：B（因停机时变频器可能触发自由停车或直流制动，实际减速时间受停机方式影响）6.采用戴维南定理分析含源二端网络时，等效内阻的计算方法是（）A.所有电压源短路、电流源开路后计算端口电阻B.所有电压源开路、电流源短路后计算端口电阻C.保留所有电源计算端口电阻D.仅保留电压源计算端口电阻答案：A7.同步发电机并列运行的条件中，最严格的是（）A.电压幅值相等B.频率相等C.相位相同D.相序一致答案：C8.中性点不接地系统发生单相接地故障时，非故障相电压会升高至（）A.相电压B.√2倍相电压C.√3倍相电压D.2倍相电压答案：C9.某台4极三相异步电动机，额定频率50Hz，额定转差率0.03，其额定转速为（）r/minA.1455B.1470C.1485D.1500答案：B（同步转速n0=60f/p=1500r/min，额定转速n=n0(1-s)=1500×0.97=1455？计算错误，正确应为1500×(1-0.03)=1455，原题选项可能有误，正确答案应为A）注：经核查，正确计算应为n=1500×(1-0.03)=1455，故正确答案为A。10.绝缘电阻表（兆欧表）测量电缆绝缘电阻时，若L端接电缆芯线，E端接地，G端应接（）A.电缆屏蔽层B.电缆铠装层C.被测设备外壳D.无需连接答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分，错选、漏选均不得分）1.下列属于电力电子变流技术的有（）A.整流B.逆变C.斩波D.变频答案：ABCD2.高压断路器的主要技术参数包括（）A.额定电压B.额定电流C.额定短路开断电流D.分闸时间答案：ABCD3.PLC梯形图编程中，属于输出类元件的有（）A.Q0.0B.M0.1C.T37D.Y0答案：AD（注：不同品牌PLC符号不同，此处以西门子S7-200（Q）和三菱FX（Y）为例）4.异步电动机常见的电气故障包括（）A.定子绕组匝间短路B.转子断条C.轴承磨损D.集电环烧蚀答案：ABD（C为机械故障）5.电力系统无功补偿的作用包括（）A.提高功率因数B.降低线路损耗C.稳定系统电压D.增加有功输出答案：ABC三、判断题（每题2分，共10分，正确打√，错误打×）1.晶闸管一旦导通，控制极失去作用，需阳极电流小于维持电流才能关断。（）答案：√2.兆欧表测量时，转速应保持在120r/min左右，允许误差±20%。（）答案：√3.变压器并列运行的条件包括接线组别相同、变比相等、阻抗电压相等。（）答案：√4.变频器的"载波频率"设置越高，电机运行噪声越小，但变频器自身损耗越大。（）答案：√5.三相四线制系统中，中性线（N线）的截面必须与相线相同。（）答案：×（当三相负载平衡时，中性线电流很小，截面可小于相线）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述高压开关柜"五防"功能的具体内容。答案：①防止误分、误合断路器；②防止带负荷拉、合隔离开关；③防止带电挂（合）接地线（接地开关）；④防止带接地线（接地开关）合断路器（隔离开关）；⑤防止误入带电间隔。2.说明PLC输入/输出模块的主要类型及特点。答案：输入模块类型：直流输入（如DC24V）、交流输入（如AC100V/220V），特点是带光电隔离，抗干扰能力强；输出模块类型：继电器输出（交直流通用，响应慢）、晶闸管输出（交流负载，无触点）、晶体管输出（直流负载，响应快）。3.异步电动机采用星-三角降压启动的适用条件及优缺点。答案：适用条件：正常运行时定子绕组为三角形接法，容量较大（通常≥11kW）。优点：启动电流小（约为全压启动的1/3），设备简单；缺点：启动转矩小（约为全压启动的1/3），只适用于轻载或空载启动。4.简述变频器参数设置的基本步骤。答案：①设置控制模式（面板/端子/通信）；②设置基本参数（额定电压、电流、频率、电机极数）；③设置运行参数（加速/减速时间、上限/下限频率）；④设置保护参数（过流、过载、过压）；⑤设置特殊功能（多段速、PID控制）；⑥参数保存与验证。5.电力电缆直流耐压试验与交流耐压试验的主要区别。答案：①直流试验对绝缘损伤小，适用于检测局部缺陷；交流试验更接近运行状态，能有效检测整体绝缘水平；②直流试验设备轻便，适合长电缆；交流试验设备笨重，需大容量电源；③直流试验不能完全反映交流电压下的绝缘特性（如空间电荷效应）。五、计算题（每题8分，共24分）1.一台额定容量100kVA、额定电压10kV/0.4kV的三相变压器，联结组别Yyn0，求：（1）高低压侧额定电流；（2）若二次侧单相负载电流为150A，判断是否超过额定电流。答案：（1）高压侧额定电流I1N=S/(√3U1N)=100×10³/(√3×10×10³)=5.77A低压侧额定电流I2N=S/(√3U2N)=100×10³/(√3×0.4×10³)=144.34A（2）Yyn0变压器二次侧单相负载电流不得超过额定相电流（144.34A），150A＞144.34A，超过额定电流。2.某三相桥式全控整流电路，输入线电压380V，带大电感负载，控制角α=30°，求输出电压平均值Ud。答案：三相桥式全控整流电路输出电压公式：Ud=2.34U2cosα（U2为相电压）U2=380/√3≈220VUd=2.34×220×cos30°≈2.34×220×0.866≈447.4V3.一台11kW、380V、△接法的三相异步电动机，额定电流22A，启动电流倍数7倍，若采用自耦变压器降压启动（抽头60%），求启动时的电网输入电流和电机端电压。答案：自耦变压器降压启动时，电机端电压U'=U×60%=380×0.6=228V直接启动电流Ist=7×22=154A降压后电机启动电流Ist'=I_st×(60%)²=154×0.36=55.44A（电网输入电流为自耦变压器一次侧电流，等于二次侧电流乘以变比k=1/0.6，故电网电流I=Ist'×k=55.44×(1/0.6)=92.4A）或更准确计算：自耦变压器变比k=U1/U2=1/0.6，二次侧电流Ist''=I_st×0.6=154×0.6=92.4A（电机电流），一次侧电流I=Ist''/k=92.4×0.6=55.44A（电网输入电流）。需明确自耦变压器启动电流计算：电网输入电流=直接启动电流×(抽头比)²=154×0.6²=55.44A；电机端电压=380×0.6=228V。六、综合分析题（每题15分，共30分）1.某工厂380V低压配电系统采用TN-S接地形式，近期出现多台电动机频繁跳闸现象，经检查断路器整定值正常，试分析可能原因并提出排查步骤。答案：可能原因：①电机绕组绝缘下降（匝间/对地短路）；②电缆线路绝缘破损（接地或相间短路）；③电机负载异常（过载或堵转）；④谐波干扰导致误动作；⑤断路器自身故障（脱扣器灵敏度漂移）。排查步骤：（1）测量电机绝缘电阻（用500V兆欧表测各相绕组对地及相间绝缘，应≥0.5MΩ）；（2）检查电缆线路：用兆欧表分段测量电缆绝缘，用万用表检查是否存在断线或接触不良；（3）检测电机运行电流（钳形表测量三相电流，平衡度应≤10%，且不超过额定值）；（4）使用电能质量分析仪检测系统谐波（THD应≤5%，重点关注3、5、7次谐波）；（5）替换同规格断路器测试，排除断路器自身问题；（6）检查电机负载设备（如联轴器是否卡阻、传动机构是否润滑不良）。2.设计一个基于西门子S7-1200PLC的三相异步电动机正反转控制系统，要求：①具备正转、反转、停止按钮；②有过载保护（热继电器FR）；③正反转之间需互锁；④首次启动前需通过钥匙开关SA解锁。画出梯形图并说明工作原理。答案：梯形图设计（文字描述）：-输入信号：SA（I0.0）、正转按钮SB1（I0.1）、反转按钮SB2（I0.2）、停止按钮SB3（I0.3）、FR（I0.4）-输出信号：正转接触器KM1（Q0.0）、反转接触器KM2（Q0.1）梯形图逻辑：（1）启动条件：SA闭合（I0.0=1），FR未动作（I0.4=1），停止按钮SB3常态闭合（I0.3=1）。（2）正转控制：按下SB1（I0.1=1），Q0.0线圈得电并自锁（并联I0.1的常开触点），同时串联Q0.1的常闭触点实现互锁。（3）反转控制：按下SB2（I0.2=1），Q0.1线圈得电