2025年高级电工技师试题及答案

2025年高级电工技师试题及答案一、单项选择题（每题1分，共10分）1.某110kV智能变电站采用IEC61850标准建模，其过程层设备与间隔层设备间的通信协议应为（）。A.ModbusRTUB.GOOSEC.IEC60870-5-103D.RS-4852.某风电场35kV集电线路发生单相接地故障，经检查发现故障点位于电缆中间接头处，其最可能的原因是（）。A.电缆绝缘层厚度不足B.接头制作时半导体层处理不平整C.电缆导体截面积偏小D.线路过负荷运行3.某35kV油浸式变压器色谱分析显示总烃含量为150μL/L，氢气含量为80μL/L，甲烷（CH₄）占总烃的65%，乙烷（C₂H₆）占20%，乙烯（C₂H₄）占10%，乙炔（C₂H₂）未检出。根据三比值法（编码C₂H₂/C₂H₄=0，CH₄/H₂=1，C₂H₄/C₂H₆=1），该变压器的故障类型为（）。A.低温过热（低于150℃）B.中温过热（150~300℃）C.高温过热（300~700℃）D.局部放电4.某工业企业10kV母线短路容量为1000MVA，拟配置SVG进行无功补偿，其最大补偿容量应不超过母线短路容量的（）。A.5%B.10%C.15%D.20%5.某PLC控制系统中，CPU模块的扫描周期为12ms，输入模块的响应时间为2ms，输出模块的响应时间为3ms，若要求系统对输入信号的总延迟不超过20ms，则该系统的最大允许程序执行时间为（）。A.5msB.10msC.15msD.18ms6.某6kV高压电动机采用电流速断保护作为主保护，其动作电流整定时需考虑的最关键因素是（）。A.电动机的额定电流B.电动机的启动电流C.电动机的堵转电流D.电动机的过载能力7.某光伏电站接入10kV配电网，其并网点电压偏差允许范围为（）。A.-5%~+5%B.-7%~+7%C.-10%~+10%D.-3%~+3%8.某数字化变电站中，合并单元（MU）的同步对时精度应不低于（）。A.1μsB.10μsC.100μsD.1ms9.某220kV线路采用纵联差动保护，其通道类型为光纤复用通道时，两侧保护装置的采样同步方式应为（）。A.主从同步B.乒乓原理同步C.GPS对时同步D.无需同步10.某三相异步电动机额定功率为200kW，额定电压380V，功率因数0.85，效率0.92，其额定电流约为（）。A.320AB.360AC.400AD.440A二、多项选择题（每题2分，共10分，每题至少有2个正确选项）11.下列关于智能断路器状态监测的描述中，正确的有（）。A.需监测分合闸线圈电流波形B.需监测触头电寿命累积值C.监测数据通过MMS协议上传至站控层D.监测装置应独立于保护系统供电12.某35kV变电站10kV母线发生三相短路，可能导致的后果包括（）。A.母线支持绝缘子损坏B.主变压器低压侧绕组变形C.站用变高压侧熔断器熔断D.线路保护装置误动13.下列关于变频器谐波治理的措施中，正确的有（）。A.增加变频器直流侧电抗器B.采用多脉冲整流技术（如12脉冲）C.在电网侧并联单调谐滤波器D.降低变频器载波频率14.某10kV电缆线路进行直流耐压试验时，若出现泄漏电流随电压升高而急剧上升的现象，可能的原因有（）。A.电缆绝缘存在贯穿性缺陷B.电缆终端头表面脏污C.试验设备高压引线绝缘不良D.电缆金属屏蔽层接地不良15.下列关于微电网控制策略的描述中，正确的有（）。A.并网模式下以恒功率控制为主B.孤岛模式下需采用下垂控制C.储能系统需参与频率和电压调节D.光伏逆变器应优先采用PQ控制三、判断题（每题1分，共5分，正确填“√”，错误填“×”）16.高压开关柜的“五防”功能中，“防止带负荷拉合隔离开关”可通过机械闭锁和电气闭锁共同实现。（）17.变压器空载损耗主要由铁芯涡流损耗和磁滞损耗组成，与负载电流无关。（）18.异步电动机的转差率s=（n₀-n）/n₀，其中n₀为同步转速，n为转子转速，当s=1时电动机处于堵转状态。（）19.数字化变电站中，GOOSE报文用于传输模拟量采样值，SV报文用于传输开关量状态。（）20.无功补偿装置的投切应优先考虑提高功率因数，无需关注电网电压波动。（）四、简答题（每题8分，共32分）21.简述110kV智能变电站中“三层两网”的具体结构，并说明过程层网络的主要功能。22.某35kV油浸式变压器运行中发出异常声响，可能的故障原因有哪些？需进行哪些针对性试验验证？23.分析高压电动机采用星-三角降压启动时，启动电流和启动转矩与全压启动的关系，并说明其适用场景。24.简述光伏电站并网点电压异常升高的可能原因及应对措施。五、计算题（每题10分，共20分）25.某10kV配电系统，系统最大运行方式下短路容量为200MVA，最小运行方式下短路容量为150MVA。某10kV线路配置电流速断保护，其电流互感器变比为600/5，可靠系数取1.3，返回系数取0.85。计算该保护的动作电流整定值（结果保留两位小数）。26.某企业年用电量为5×10⁶kWh，平均功率因数为0.75（滞后），需将功率因数提高至0.95（滞后）。已知当地电价为0.6元/kWh，无功电价为0.05元/kvarh，计算需配置的无功补偿容量（结果保留整数）及年节约电费（忽略电容器损耗）。六、综合分析题（23分）27.某220kV变电站监控系统报“110kV母线电压异常”，经检查发现110kV母线A相电压为0kV，B、C相电压为63.5kV（线电压为110kV），同时110kV线路保护装置显示“零序电压告警”。试分析可能的故障原因，说明故障排查步骤，并提出处理措施。答案一、单项选择题1.B2.B3.B4.B5.A6.B7.A8.A9.B10.B二、多项选择题11.ABC12.AB13.ABC14.ABC15.ABC三、判断题16.√17.√18.√19.×20.×四、简答题21.三层指站控层、间隔层、过程层；两网指站控层网络（MMS网络）和过程层网络（SV网络、GOOSE网络）。过程层网络的主要功能：传输合并单元的采样值（SV）、智能终端的开关量状态及控制命令（GOOSE），实现过程层设备与间隔层设备间的实时通信。22.可能原因：铁芯松动（硅钢片间绝缘损坏）、绕组匝间短路、分接开关接触不良、有载分接开关机械卡阻、外部短路冲击导致绕组变形。针对性试验：铁芯接地电流测试（判断铁芯是否多点接地）、绕组直流电阻测试（判断分接开关或绕组是否接触不良）、绕组频率响应分析（判断绕组是否变形）、油色谱分析（判断是否存在放电或过热故障）。23.星-三角启动时，定子绕组电压为全压的1/√3，启动电流为全压启动的1/3（I₀Y=I₀Δ/3），启动转矩为全压启动的1/3（T₀Y=T₀Δ/3）。适用场景：适用于正常运行时定子绕组为三角形连接、轻载或空载启动的电动机（如风机、水泵），额定功率一般在10kW以上。24.可能原因：光伏出力过大导致无功倒送（逆变器发出容性无功）、并网点附近感性负载减少、电网电压本身偏高、无功补偿装置过补偿。应对措施：调整光伏逆变器无功控制策略（优先吸收感性无功）、限制光伏出力（通过有功功率控制）、投入感性无功补偿装置（如并联电抗器）、检查并网点电压监测装置是否正常。五、计算题25.（1）最大运行方式下三相短路电流：I_k.max=S_k.max/(√3×U_n)=200×10³/(√3×10)=11547.01A（2）电流速断动作电流整定值：I_op=K_rel×I_k.max/(n_CT)=1.3×11547.01/(600/5)=1.3×11547.01/120≈125.35A（注：最小运行方式用于校验灵敏度，本题仅计算动作值）26.（1）补偿前无功功率：Q1=P×tanφ1=5×10⁶×tan(arccos0.75)=5×10⁶×0.8819≈4.4095×10⁶kvarh（2）补偿后无功功率：Q2=P×tanφ2=5×10⁶×tan(arccos0.95)=5×10⁶×0.3287≈1.6435×10⁶kvarh（3）需补偿容量：Qc=Q1-Q2≈4.4095×10⁶-1.6435×10⁶=2.766×10⁶kvar（年补偿量），因电容器容量为持续补偿，实际需配置容量为Qc_max=P×(tanφ1-tanφ2)=5×10³kW×(0.8819-0.3287)=5×10³×0.5532≈2766kvar（取2800kvar）（4）年节约电费：ΔF=Qc×0.05=2.766×10⁶×0.05=138300元六、综合分析题27.（1）可能故障原因：①110kV母线A相电压互感器（TV）一次侧熔断器熔断；②TV二次侧A相绕组断线；③TV中性点接地不良导致A相电压异常；④母线A相支持绝缘子击穿（但线电压正常可排除）；⑤监控系统电压采集模块故障（需排除）。（2）排查步骤：①检查110kV母线TV一次熔断器（A相）是否熔断（外观检查或用万用表测量通断）；②测量TV二次侧电压（A相二次电压应为0V，B、C相二次电压应为63.5/√3≈36.6kV对应的二次值，即36.6×10³/（110×10³/√3）×100≈57.7V，若B、C相二次电压正常，A相为0V则确认一次熔断器熔断）；③检查TV中性点接地引下