2025年高级电工考试题库及答案

2025年高级电工考试题库及答案一、选择题（每题2分，共20分）1.某10kV配电系统发生单相接地故障，若系统为中性点不接地方式，故障相电压会（）。A.升高为线电压B.降低为0C.基本不变D.升高为相电压的√3倍答案：D2.同步电动机采用异步启动时，启动绕组的作用是（）。A.产生启动转矩B.建立主磁场C.抑制谐波D.提高功率因数答案：A3.PLC中计数器CTU的当前值达到设定值PV时，其输出状态为（）。A.保持高电平B.由低变高C.由高变低D.交替翻转答案：B4.测量10kV电缆的绝缘电阻时，应选用（）兆欧表。A.500VB.1000VC.2500VD.5000V答案：C5.变压器并列运行时，若连接组别不同，会导致（）。A.空载环流增大B.短路电流减小C.铁损显著降低D.输出电压波动答案：A6.异步电动机采用变频调速时，若保持U/f恒定，其（）基本不变。A.启动电流B.最大转矩C.转子电流D.励磁电流答案：B7.高压断路器的额定开断电流是指（）。A.最大负荷电流B.最大短路电流周期分量有效值C.最小短路电流D.额定电流的峰值答案：B8.直流电机换向不良的主要表现是（）。A.电枢绕组过热B.电刷下出现火花C.励磁电流波动D.转速不稳定答案：B9.无功补偿装置中，SVG与SVC的主要区别是（）。A.SVG输出容性无功，SVC输出感性无功B.SVG基于电压源逆变器，SVC基于晶闸管控制电抗C.SVG响应速度慢，SVC响应速度快D.SVG成本更低，SVC可靠性更高答案：B10.某380V三相异步电动机额定电流为50A，其热继电器的整定电流应设置为（）。A.40-45AB.50-55AC.60-65AD.70-75A答案：B二、简答题（每题6分，共30分）1.简述继电保护装置的基本要求及其含义。答案：继电保护装置需满足“四性”要求：（1）选择性：仅切除故障设备，不影响非故障部分供电；（2）速动性：快速切除故障，减少设备损坏和系统影响；（3）灵敏性：对保护范围内的故障有足够反应能力，用灵敏系数衡量；（4）可靠性：正常运行时不误动，故障时不拒动。2.说明同步发电机进相运行的条件及注意事项。答案：进相运行指发电机发出有功、吸收无功的运行状态。条件：（1）励磁系统具备低励限制功能；（2）定子铁芯端部温度不超过允许值；（3）系统电压需满足稳定要求。注意事项：监视定子电流、转子电压、铁芯温度；避免进相深度过大导致静态稳定破坏；定期检查端部结构件的发热情况。3.分析PLC程序中“双线圈输出”的危害及预防措施。答案：危害：在梯形图中同一软继电器的线圈被多次驱动时，会导致输出状态不确定（取决于最后一次驱动），造成逻辑混乱；可能引发设备误动作，影响控制精度。预防措施：优化程序设计，确保每个输出线圈在程序中仅出现一次；若需多条件控制，可通过中间继电器或逻辑组合实现；使用结构化编程，将复杂逻辑分解为独立功能块。4.列举三种高压电动机常见的保护类型，并说明其作用。答案：（1）纵联差动保护：反应电动机定子绕组及其引出线的相间短路故障，灵敏度高；（2）过负荷保护：防止电动机长期过载导致绝缘老化，一般带延时动作于信号或跳闸；（3）低电压保护：当系统电压降低到一定值时，跳开非重要电动机，保证重要设备供电；（4）单相接地保护：用于中性点不接地系统，反应绕组单相接地故障（接地电流超5A时动作）。5.简述电力变压器并列运行的条件及不满足时的影响。答案：条件：（1）变比相等（允许误差±0.5%）；（2）连接组别相同；（3）阻抗电压相等（允许误差±10%）。影响：变比不等会导致空载环流，增加损耗；连接组别不同会产生较大环流（可达额定电流数倍），损坏变压器；阻抗电压不等会导致负载分配不均，阻抗小的变压器过载，阻抗大的欠载。三、计算题（每题8分，共24分）1.一台S9-1000/10型变压器，额定电压10kV/0.4kV，空载损耗P0=1.7kW，短路损耗Pk=10.3kW，阻抗电压Uk%=4.5。计算：（1）额定电流I1N、I2N；（2）负载系数β=0.8时的有功功率损耗。答案：（1）一次侧额定电流I1N=S/(√3U1N)=1000/(√3×10)=57.74A二次侧额定电流I2N=S/(√3U2N)=1000/(√3×0.4)=1443.4A（2）有功损耗ΔP=P0+β²Pk=1.7+0.8²×10.3=1.7+6.592=8.292kW2.某三相异步电动机额定功率Pn=30kW，额定电压Un=380V，额定效率ηn=0.88，功率因数cosφn=0.85，求额定电流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线路安装一组Y型连接的电容器，每相电容C=30μF，求：（1）每相容抗Xc；（2）三相无功补偿容量Q。（电网频率f=50Hz）答案：（1）Xc=1/(2πfC)=1/(2×3.14×50×30×10⁻⁶)=1/(0.00942)≈106.16Ω（2）单相容量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、综合分析题（每题13分，共26分）1.某工厂380V配电系统如图所示（注：此处假设系统包含断路器QF1、QF2，接触器KM1、KM2控制两台电动机M1、M2，热继电器FR1、FR2，按钮SB1（启动）、SB2（停止）），现出现以下故障现象：按下SB1，KM1吸合但M1不转，且有异响；KM2及M2运行正常。试分析可能的故障原因及排查步骤。答案：可能原因：（1）M1电源缺相：检查QF1输出端电压是否三相平衡，接触器KM1主触点是否接触不良（某相烧蚀）；（2）M1绕组故障：匝间短路或单相接地，导致启动转矩不足；（3）机械卡阻：轴承损坏、负载过重，导致电动机无法启动；（4）热继电器FR1误动作：虽未过载，但FR1触点接触不良，导致电机断相；（5）接线错误：M1接线盒内相线接错（如星三角接线错误），导致磁场不对称。排查步骤：①测量QF1出线端电压（380V三相平衡），确认上级电源正常；②检查KM1主触点，用万用表电阻档测量闭合时三相电阻（正常应接近），若某相电阻过大或开路，说明触点故障；③断开KM1，测量M1绕组直流电阻（三相应平衡，误差＜2%），若某相电阻异常，判断绕组故障；④手动盘车检查M1转子是否灵活，排除机械卡阻；⑤检查FR1触点通断状态（未动作时应闭合），若断开则需复位或更换；⑥确认M1接线方式（星/三角）与铭牌一致，避免接线错误。2.设计一个基于S7-200SMARTPLC的三相异步电动机控制程序，要求实现以下功能：（1）手动模式：通过按钮SB1启动、SB2停止；（2）自动模式：按下SB3进入自动，电动机运行30秒后停止，间隔10秒重复运行；（3）过载保护：热继电器FR动作时立即停止所有输出；（4）模式切换互锁：手动/自动不能同时有效。要求：（1）画出I/O分配表；（2）设计梯形图程序（关键部分注释）。答案：（1）I/O分配表：输入（I）：SB1（手动启动）——I0.0SB2（手动停止）——I0.1SB3（自动启动）——I0.2FR（过载信号）——I0.3输出（Q）：KM（电机接触器）——Q0.0手动指示灯——Q0.1（可选）自动指示灯——Q0.2（可选）（2）梯形图程序逻辑：①主程序中设置“手动/自动”模式选择标志（M0.0）：当I0.2（SB3）按下且未过载（I0.3=1）时，M0.0置1（自动模式）；当I0.1（SB2）按下或过载（I0.3=0）时，M0.0置0（退出自动）。②手动控制：当M0.0=0（手动模式）、I0.0（SB1）按下且未过载（I0.3=1）时，Q0.0吸合；I0.1（SB2）或过载（I0.3=0）时，Q0.0断开。③自动控制：当M0.0=1（自动模式）且未过