2025年高级电工试题及答案

2025年高级电工试题及答案一、选择题（每题2分，共40分）1.变压器负载运行时，二次侧电压随负载电流的变化而变化的原因是（）。A.负载电流产生的漏磁通的影响B.负载电流在一次绕组中产生的电阻压降C.负载电流在二次绕组中产生的电阻压降D.以上都是答案：D解析：变压器负载运行时，二次侧电压随负载电流变化，一方面是负载电流产生的漏磁通会影响二次侧电压；另一方面，负载电流在一次绕组和二次绕组中都会产生电阻压降，从而使二次侧电压发生变化。2.同步电动机的启动方法一般采用（）。A.直接启动B.降压启动C.异步启动法D.软启动答案：C解析：同步电动机自身没有启动转矩，一般采用异步启动法，在转子上装阻尼绕组，先按异步电动机启动，待转速接近同步转速时，再通入直流励磁，使转子牵入同步运行。3.采用YΔ降压启动的电动机，正常运行时定子绕组接成（）。A.Y形B.Δ形C.可以是Y形也可以是Δ形D.上述说法都不对答案：B解析：YΔ降压启动是在启动时将定子绕组接成Y形，以降低启动电压，减小启动电流；启动后，将定子绕组改接成Δ形，使电动机在额定电压下正常运行。4.在晶闸管触发电路中，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.同步电压B.控制电压C.脉冲变压器变比D.触发电压答案：B解析：在晶闸管触发电路中，控制电压的大小决定了触发脉冲的产生时刻，改变控制电压的大小，可使输出脉冲产生相位移动，从而实现移相控制。5.三相异步电动机能耗制动的原理是在切断三相电源的同时（）。A.给转子绕组中通入直流电B.给定子绕组中通入交流电C.给定子绕组中通入直流电D.给转子绕组中通入交流电答案：C解析：三相异步电动机能耗制动是在切断三相电源的同时，给定子绕组中通入直流电，产生静止磁场，转子由于惯性继续旋转，切割该静止磁场产生感应电流，此电流与静止磁场相互作用产生制动转矩，使电动机迅速停车。6.可编程控制器的基本组成包括（）。A.中央处理器、存储器、输入输出接口、电源B.中央处理器、运算器、控制器、输入输出接口C.中央处理器、存储器、运算器、输入输出接口D.中央处理器、控制器、输入输出接口、电源答案：A解析：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）和电源等部分组成。CPU是核心，负责程序的执行和控制；存储器用于存储程序和数据；I/O接口实现与外部设备的信号交换；电源为各部分提供电能。7.自动控制系统中，反馈环节的作用是（）。A.提高系统的稳定性B.消除偏差C.使输出量等于给定量D.以上都是答案：D解析：反馈环节将系统的输出量返回到输入端与给定量进行比较，产生偏差信号。通过对偏差信号的处理，可提高系统的稳定性，消除偏差，使输出量尽可能接近或等于给定量。8.电力系统的中性点运行方式有（）。A.中性点直接接地B.中性点不接地C.中性点经消弧线圈接地D.以上都是答案：D解析：电力系统的中性点运行方式主要有中性点直接接地、中性点不接地和中性点经消弧线圈接地三种方式，不同的运行方式适用于不同的电网电压等级和运行要求。9.直流电动机的调速方法有（）。A.改变电枢电压调速、改变励磁磁通调速、改变电枢回路电阻调速B.改变电枢电压调速、改变电源频率调速、改变电枢回路电阻调速C.改变电源频率调速、改变励磁磁通调速、改变电枢回路电阻调速D.改变电枢电压调速、改变励磁磁通调速、改变电源频率调速答案：A解析：直流电动机的调速方法主要有三种：改变电枢电压调速，可实现无级调速，调速范围宽；改变励磁磁通调速，调速范围较小；改变电枢回路电阻调速，调速平滑性差，能耗大。10.示波器的Y轴通道对被测信号进行处理，然后加到示波管的（）上。A.阴极B.栅极C.垂直偏转板D.水平偏转板答案：C解析：示波器的Y轴通道对被测信号进行放大等处理后，加到示波管的垂直偏转板上，使电子束在垂直方向上产生偏转，从而在荧光屏上显示出被测信号的垂直幅度变化。11.三相四线制供电系统中，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.保证三相电压对称D.保证三相电流对称答案：C解析：在三相四线制供电系统中，当三相负载不对称时，中线可使三相负载的相电压保持对称，不致因负载不对称而造成各相电压的严重不平衡。12.电力变压器的油起（）作用。A.绝缘和灭弧B.绝缘和防锈C.绝缘和散热D.灭弧和散热答案：C解析：电力变压器的油主要有两个作用：一是绝缘，提高变压器绕组之间、绕组与铁芯之间的绝缘性能；二是散热，通过油的循环将变压器运行时产生的热量散发出去。13.下列逻辑门电路中，（）的逻辑功能是“有1出1，全0出0”。A.与门B.或门C.非门D.与非门答案：B解析：或门的逻辑关系为只要输入中有一个为1，则输出为1；只有当所有输入都为0时，输出才为0，即“有1出1，全0出0”。14.某三相异步电动机的额定转速为1440r/min，则其同步转速为（）r/min。A.1000B.1500C.2000D.3000答案：B解析：三相异步电动机的额定转速略低于同步转速，我国电网频率为50Hz，当磁极对数p=2时，同步转速\(n_0=\frac{60f}{p}=\frac{60×50}{2}=1500r/min\)，该电动机额定转速为1440r/min，符合p=2时的情况。15.继电保护装置的基本要求是（）。A.选择性、快速性、灵敏性、可靠性B.选择性、准确性、灵敏性、可靠性C.选择性、快速性、准确性、可靠性D.选择性、快速性、灵敏性、准确性答案：A解析：继电保护装置应满足选择性，即只切除故障设备；快速性，尽快切除故障；灵敏性，能对故障作出灵敏反应；可靠性，在规定条件和时间内正确动作。16.变频器的主电路由整流器、中间直流环节和（）组成。A.逆变器B.控制器C.滤波器D.保护电路答案：A解析：变频器主电路主要由整流器将交流电整流为直流电，中间直流环节进行滤波等处理，逆变器再将直流电逆变为频率和电压可调的交流电，供给电动机。17.下列测量仪器中，可用于测量直流电流的是（）。A.万用表的交流电流档B.钳形电流表C.磁电系电流表D.电磁系电流表答案：C解析：磁电系电流表适用于测量直流电流，其工作原理是基于通电导体在磁场中受到电磁力的作用。万用表的交流电流档只能测交流电流；钳形电流表一般用于测量交流电流；电磁系电流表可测交流和直流，但测量直流时精度不如磁电系。18.电气设备的接地电阻一般应（）。A.越大越好B.越小越好C.适中为好D.没有要求答案：B解析：接地电阻越小，当电气设备发生接地故障时，接地电流通过接地电阻产生的电压降就越小，可使故障设备的对地电压降低，从而保证人员和设备的安全。19.用兆欧表测量绝缘电阻时，摇动手柄的速度应保持在（）r/min左右。A.60B.120C.180D.240答案：B解析：用兆欧表测量绝缘电阻时，摇动手柄的速度应保持在120r/min左右，这样才能保证测量结果的准确性。20.异步电动机的最大转矩与（）成正比。A.电源电压的平方B.电源电压C.电源频率D.转子电阻答案：A解析：异步电动机的最大转矩公式为\(T_{max}=\frac{3U_1^2}{4\pif_1[\sqrt{R_1^2+(X_{1\sigma}+X_{2\sigma}')^2}+R_1]}\)，可见最大转矩与电源电压的平方成正比。二、判断题（每题1分，共10分）1.变压器的变比等于一次、二次绕组的匝数比，也等于一次、二次侧感应电动势之比。（）答案：√解析：变压器的变比\(k=\frac{N_1}{N_2}=\frac{E_1}{E_2}\)，其中\(N_1\)、\(N_2\)分别为一次、二次绕组匝数，\(E_1\)、\(E_2\)分别为一次、二次侧感应电动势。2.同步电动机只能在同步转速下运行。（）答案：√解析：同步电动机的特点是转子的转速与定子旋转磁场的转速相同，即只能在同步转速下运行。3.晶闸管一旦导通，控制极就失去控制作用。（）答案：√解析：晶闸管导通后，只要阳极电流大于维持电流，即使控制极失去触发信号，晶闸管仍能保持导通状态，即控制极失去控制作用。4.可编程控制器的编程语言只有梯形图一种。（）答案：×解析：可编程控制器的编程语言有多种，常见的有梯形图、指令表、功能块图、顺序功能图和结构化文本等。5.自动控制系统中，开环控制系统比闭环控制系统的稳定性好。（）答案：×解析：闭环控制系统由于有反馈环节，能根据输出的变化及时调整控制作用，使系统的输出更稳定，一般比开环控制系统的稳定性好。6.三相异步电动机的定子绕组通入三相交流电后，会产生一个旋转磁场。（）答案：√解析：三相异步电动机定子绕组通入三相交流电后，三相电流在空间上互差120°，会产生一个旋转磁场，这是三相异步电动机工作的基础。7.电力系统的中性点直接接地方式适用于110kV及以上的高压电网。（）答案：√解析：110kV及以上的高压电网一般采用中性点直接接地方式，这样可降低电气设备的绝缘水平，减少设备投资。8.直流电动机的调速性能比交流电动机好。（）答案：√解析：直流电动机可以通过改变电枢电压、励磁磁通和电枢回路电阻等方法实现平滑调速，调速范围宽，调速性能优于交流电动机。9.用万用表测量电阻时，应将被测电阻与电源断开。（）答案：√解析：若被测电阻与电源未断开，会有电流通过电阻，可能损坏万用表，且测量结果不准确，所以测量电阻时应将被测电阻与电源断开。10.电气设备发生火灾时，应立即切断电源，然后使用泡沫灭火器灭火。（）答案：×解析：电气设备发生火灾时，应立即切断电源，但不能使用泡沫灭火器灭火，因为泡沫导电，可能会造成触电事故，应使用二氧化碳、干粉等不导电的灭火器。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：三相异步电动机的定子绕组通入三相交流电后，会产生一个旋转磁场。该旋转磁场的转速称为同步转速\(n_0\)。转子绕组由于与旋转磁场存在相对运动，会切割磁力线，从而在转子绕组中产生感应电动势和感应电流。根据电磁力定律，载流的转子绕组在旋转磁场中会受到电磁力的作用，形成电磁转矩，使转子顺着旋转磁场的方向旋转。由于转子的转速\(n\)总是低于同步转速\(n_0\)，即存在转速差，所以称为异步电动机。2.简述可编程控制器（PLC）的扫描工作方式。答：PLC采用循环扫描的工作方式，其扫描过程主要包括三个阶段：（1）输入采样阶段：PLC在这个阶段按顺序对所有输入端子的状态进行采样，并将采样结果存入输入映像寄存器中。在本扫描周期内，输入映像寄存器的内容不会随输入信号的变化而改变。（2）程序执行阶段：PLC按照用户程序的顺序，从第一条指令开始，逐条执行程序。在执行过程中，根据输入映像寄存器和其他元件映像寄存器的状态，进行逻辑运算和数据处理，并将运算结果存入相应的元件映像寄存器中。（3）输出刷新阶段：在程序执行完毕后，PLC将输出映像寄存器中的内容传送到输出锁存器中，然后通过输出端子驱动外部负载。至此，一个扫描周期结束，PLC又开始下一个扫描周期。3.简述电力系统中无功补偿的意义和方法。答：意义：（1）提高功率因数：减少无功功率在电网中的传输，降低线路损耗，提高电能传输效率。（2）改善电压质量：减少电压波动和电压损失，使电压更稳定，保证用电设备的正常运行。（3）增加电网输送能力：在相同的输电设备条件下，可输送更多的有功功率。方法：（1）并联电容器：是最常用的无功补偿方法，可根据负荷情况分组投切，灵活调整无功补偿量。（2）同步调相机：相当于空载运行的同步电动机，可通过调节励磁电流来发出或吸收无功功率。（3）静止无功补偿器（SVC）：能快速、连续地调节无功功率，响应速度快，可有效改善系统的动态性能。（4）静止无功发生器（SVG）：具有调节速度更快、体积更小等优点，是一种先进的无功补偿装置。四、计算题（每题10分，共20分）1.一台三相异步电动机，额定功率\(P_N=30kW\)，额定电压\(U_N=380V\)，额定功率因数\(\cos\varphi_N=0.85\)，额定效率\(\eta_N=0.9\)。求该电动机的额定电流\(I_N\)。解：根据三相异步电动机的功率公式\(P_N=\sqrt{3}U_NI_N\cos\varphi_N\eta_N\)，可得额定电流\(I_N\)的计算公式为：\(I_N=\frac{P_N}{\sqrt{3}U_N\cos\varphi_N\eta_N}\)将\(P_N=30×10^3W\)，\(U_N=380V\)，\(\cos\varphi_N=0.85\)，\(\eta_N=0.9\)代入上式：\(I_N=\frac{30×10^3}{\sqrt{3}×380×0.85×0.9}\)\(=\frac