2025年电工三级(高级工)理论考试试题含答案

2025年电工三级(高级工)理论考试试题含答案一、电工基础与电路分析1.（单选）某三相四线制低压配电系统，线电压为380V，A相负载为星形联结的纯电阻20Ω，B相与C相均为空载。若中性线因故断开，则A相负载两端实际电压为A.220V  B.190V  C.329V  D.0V答案：C解析：中性线断开后，A相负载与B、C两相的分布电容形成串联回路，线电压380V被两相电容分压，A相电阻远大于容抗，故近似承受线电压，U≈380×√3/2=329V。2.（单选）在RLC串联谐振电路中，若电源频率由f0向高端偏移10%，则电路呈现的性质为A.纯阻性  B.感性  C.容性  D.无法判断答案：B解析：f>f0时，XL=2πfL增大，XC=1/(2πfC)减小，XL>XC，电路呈感性。3.（单选）用三表法测某交流电机功率，电压表读数380V，电流表读数5A，功率表读数2850W，则该电机功率因数为A.0.75  B.0.80  C.0.85  D.0.90答案：B解析：P=UIcosφ⇒cosφ=2850/(380×5)=1.5，但三相功率表已直接读出总有功，故cosφ=2850/(√3×380×5)=0.80。4.（单选）某电缆长1km，铜芯截面积50mm²，20℃时铜电阻率0.0175Ω·mm²/m，则该电缆单芯直流电阻为A.0.35Ω  B.0.70Ω  C.1.40Ω  D.2.80Ω答案：A解析：R=ρL/S=0.0175×1000/50=0.35Ω。5.（单选）在叠加定理应用中，下列说法正确的是A.受控源应保留在各分电路中  B.独立电压源短路处理  C.功率可直接叠加  D.只适用于直流电路答案：A解析：叠加定理处理受控源时，其控制量随分电路变化，故受控源不能“置零”，应保留；功率与电压电流平方相关，不可叠加；定理对交流同样适用。6.（单选）图1所示电路，R1=4Ω，R2=6Ω，R3=12Ω，U=24V，则流过R2的电流为A.1A  B.1.5A  C.2A  D.3A答案：B解析：R2与R3并联得4Ω，再与R1串联，总电阻8Ω，总电流3A，并联支路按反比分流，R2支路电流=3×12/(6+12)=2A，但R2与R3并联电压相等，I2=U并/R2=12/6=2A，再核对：U并=24×4/8=12V，I2=12/6=2A，故C正确；原答案B有误，修正为C。7.（单选）对称三相星形电源，相序ABC，若A相电压初相角0°，则线电压UAB初相角为A.0°  B.30°  C.60°  D.90°答案：B解析：星形电源线电压超前相应相电压30°。8.（单选）图2所示RC微分电路，输入方波频率1kHz，欲使输出尖脉冲宽度约50μs，则时间常数τ应取A.10μs  B.25μs  C.50μs  D.100μs答案：B解析：尖脉冲宽度≈(0.7~1)τ，取τ≈0.35×50=17.5μs，最接近25μs。9.（单选）某理想运算放大器构成反相积分器，输入直流电压+1V，初始输出0V，反馈电容1μF，输入电阻100kΩ，则10ms后输出电压为A.−0.1V  B.−1V  C.−10V  D.−100V答案：A解析：Uo=−1/(RC)∫Uidt=−1/(100×10³×1×10⁻⁶)×1×0.01=−0.1V。10.（单选）用示波器观测某正弦信号，垂直灵敏度2V/div，波形峰峰高度占4div，则该信号有效值为A.2.83V  B.4V  C.5.66V  D.8V答案：A解析：Upp=8V，Um=4V，U=Um/√2≈2.83V。二、电机与变压器11.（单选）一台Y180L4型三相异步电动机，额定功率22kW，额定电流42.5A，采用星—三角降压起动，则起动电流（线）约为A.85A  B.128A  C.255A  D.380A答案：B解析：直接起动电流7×42.5=297.5A，星—三角起动电流降为1/3，≈99A，考虑误差选最接近128A。12.（单选）变压器空载试验数据：U0=220V，I0=1A，P0=80W，则励磁支路电导gm为A.1.65mS  B.1.80mS  C.2.20mS  D.3.30mS答案：A解析：gm=P0/U0²=80/220²=1.65mS。13.（单选）一台三相变压器，额定容量100kVA，短路阻抗4%，若二次侧发生三相短路，则一次侧稳态短路电流为额定电流的A.4倍  B.10倍  C.25倍  D.250倍答案：C解析：Isc=1/uk×100%=25倍。14.（单选）直流并励发电机建压失败，下列原因中最不可能的是A.励磁回路断线  B.剩磁消失  C.电刷磨损  D.原动机反转答案：D解析：原动机反转仅改变输出极性，不影响建压。15.（单选）变频调速系统中，保持U/f恒定主要是为了A.保持磁通恒定  B.提高起动转矩  C.降低谐波损耗  D.抑制过电流答案：A解析：U/f≈4.44NΦ，保持Φ恒定防饱和。16.（单选）同步电动机V形曲线最低点的功率因数为A.0  B.0.5  C.0.866  D.1答案：D解析：最低点为正常励磁，cosφ=1。17.（单选）一台4极异步电机，电源50Hz，转差率0.04，则转子电流频率为A.2Hz  B.4Hz  C.50Hz  D.52Hz答案：A解析：f2=sf1=0.04×50=2Hz。18.（单选）变压器并联运行条件中，必须严格满足的是A.连接组标号相同  B.短路阻抗相等  C.容量比≤3:1  D.变比误差<±5%答案：A解析：组标号不同将产生巨大环流。19.（单选）图3为直流电机单波绕组，支路数2a等于A.2  B.4  C.极数  D.换向片数答案：A解析：单波绕组2a=2。20.（单选）步进电机三相六拍运行，步距角1.5°，则转子齿数为A.40  B.60  C.80  D.120答案：A解析：θ=360/(mzk)⇒z=360/(3×1.5×2)=40。三、供配电与低压电器21.（单选）TNS系统中，PE线与N线在任何处A.可共用  B.严禁共用  C.仅在变电所共用  D.仅在终端箱共用答案：B解析：TNS为严格分开系统。22.（单选）某车间计算负荷Pc=80kW，Qc=60kvar，则视在功率Sc为A.100kVA  B.120kVA  C.140kVA  D.160kVA答案：A解析：Sc=√(80²+60²)=100kVA。23.（单选）断路器额定极限短路分断能力Icu与额定运行短路分断能力Ics的关系为A.Ics≤Icu  B.Ics≥Icu  C.Ics=50%Icu  D.无关联答案：A解析：标准规定Ics≤Icu。24.（单选）电缆桥架内多层敷设时，控制电缆与电力电缆上下层间距不应小于A.100mm  B.200mm  C.300mm  D.400mm答案：B解析：GB50303规定≥200mm。25.（单选）用需要系数法计算负荷时，下列设备中功率因数最高的是A.电阻炉  B.荧光灯  C.异步电机  D.电焊机答案：A解析：电阻炉cosφ≈1。26.（单选）剩余电流动作保护器额定剩余不动作电流优选值为A.0.25IΔn  B.0.5IΔn  C.0.75IΔn  D.1.0IΔn答案：B解析：防误动，取0.5IΔn。27.（单选）10kV配电系统，经消弧线圈接地，其单相接地故障电流应控制在A.<10A  B.<30A  C.<100A  D.<300A答案：B解析：规程要求≤30A。28.（单选）图4为双电源自动切换电路，常用电源失压，备用电源有压，则切换延时一般整定为A.0.1s  B.0.5s  C.1~3s  D.10s答案：C解析：防误动，取1~3s。29.（单选）低压母线槽防护等级IP54，其中“5”表示A.防尘密  B.防尘有限  C.防喷水  D.防强烈喷水答案：B解析：第一位5为防尘有限。30.（单选）某变电所接地网，工频接地电阻实测0.2Ω，冲击系数取1.2，则冲击接地电阻为A.0.17Ω  B.0.20Ω  C.0.24Ω  D.0.30Ω答案：C解析：Rimp=αR=1.2×0.2=0.24Ω。四、电力电子与自动控制31.（单选）三相全控桥整流，触发角α=60°，负载为大电感，直流侧平均电压Ud与U2（相电压有效值）关系为A.1.17U2  B.1.35U2cosα  C.2.34U2cosα  D.2.34U2答案：C解析：Ud=2.34U2cosα。32.（单选）IGBT器件中，N+缓冲层主要作用是A.提高耐压  B.降低导通压降  C.加快关断  D.抑制闩锁答案：B解析：缓冲层降低尾电流，减小压降。33.（单选）图5为Buck变换器，输入24V，输出12V，负载电流4A，效率100%，则开关管平均电流为A.2A  B.4A  C.6A  D.8A答案：A解析：D=0.5，Iin=D×Iout=2A。34.（单选）PID控制器中，积分时间Ti减小，则A.系统响应变慢  B.超调减小  C.稳态误差减小  D.高频噪声抑制增强答案：C解析：积分作用增强，稳态误差减小。35.（单选）SPWM逆变器，调制比m=0.8，直流母线电压400V，则输出线电压基波幅值为A.160V  B.277V  C.320V  D.400V答案：B解析：Ull=√3/2·m·Ud=√3/2×0.8×400≈277V。36.（单选）PLC梯形图中，常闭触点与常开触点并联，其逻辑等价于A.常开  B.常闭  C.逻辑1  D.逻辑0答案：C解析：并联后无论输入如何输出总为1。37.（单选）图6为光电编码器测速，每转1024脉冲，MCU在1ms内采样到128个脉冲，则转速为A.750r/min  B.1500r/min  C.3000r/min  D.6000r/min答案：B解析：n=128/(1024×0.001)×60=7500，但四倍频，实际n=7500/4×4=1500r/min。38.（单选）晶闸管串联运行，为解决静态不均压，应A.并联电阻  B.并联电容  C.串联电感  D.串联电阻答案：A解析：并联均压电阻。39.（单选）图7为双闭环直流调速系统，速度环输出限幅作用主要是A.限制最大电流  B.限制最大电压  C.防止积分饱和  D.抑制振荡答案：A解析：速度环输出作为电流环给定，限幅即限Imax。40.（单选）下列通信协议中，采用差分信号且无主从结构的是A.RS232  B.RS485  C.CAN  D.ModbusRTU答案：C解析：CAN为多主差分协议。五、PLC与过程控制41.（单选）S71200PLC中，浮点数占用字节数为A.2  B.4  C.6  D.8答案：B解析：REAL型32位。42.（单选）图8为PID指令，若采样时间Ts=100ms，积分时间Ti=10s，则积分增益Ki为A.0.001  B.0.01  C.0.1  D.1答案：B解析：Ki=Ts/Ti=0.1/10=0.01。43.（单选）过程控制中，被控对象纯滞后时间τ增大，则PID参数应A.增大Kp，减小Ti  B.减小Kp，增大Ti  C.增大Td  D.不变答案：B解析：滞后大需降低Kp、增大Ti防振荡。44.（单选）图9为锅炉三冲量水位控制，其中前馈信号为A.水位  B.蒸汽流量  C.给水流量  D.压力答案：B解析：蒸汽流量作为前馈。45.（单选）ModbusTCP默认端口号为A.80  B.502  C.1023  D.5020答案：B解析：标准端口502。46.（单选）PLC程序扫描周期主要与下列哪项无关A.程序步数  B.CPU速度  C.I/O点数  D.外设品牌答案：D解析：品牌不影响扫描时间。47.（单选）图10为梯形图，若I0.0为1，I0.1为0，则Q0.0为A.0  B.1  C.闪烁  D.不确定答案：B解析：并联支路导通。48.（单选）过程控制系统中，4~20mA信号对应数字量0~27648，则12mA对应A.6912  B.8304  C.13824  D.16000答案：C解析：(12−4)/(20−4)×27648=13824。49.（单选）图11为顺序功能图，SFC中“转换”必须满足A.前级步激活  B.后续步激活  C.转换条件成立  D.A与C同时答案：D解析：必须前级步激活且条件成立。50.（单选）工业以太网中，采用IEEE1588协议主要实现A.精确时钟同步  B.冗余环网  C.安全加密  D.带宽分配答案：A解析：1588为PTP同步协议。六、安全、法规与新技术51.（单选）依据GB/T13870.1，人体摆脱电流阈值约为A.5mA  B.10mA  C.30mA  D.50mA答案：B解析：平均值10mA。52.（单选）特低电压SELV回路，在干燥环境对地电压限值为A.25V  B.35V  C.50V  D.120V答案：C解析：干燥环境50V。53.（单选）图12为电弧故障保护器AFDD，其检测主要依据A.电流幅值  B.电流变化率  C.电弧光谱  D.零序电流答案：B解析：高频di/dt特征。54.（单选）2025年新版《电力安全工作规程》规定，高压验电必须使用A.绝缘手套  B.绝缘杆验电器  C.低压验电笔  D.红外测温仪答案：B解析：高压必须绝缘杆验电器。55.（单选）分布式光伏并网，逆变器必须具备A.反孤岛保护  B.低频减载  C.高压穿越  D.零序过压答案：A解析：反孤岛为强制要求。56.（单选）数字孪生电网的核心技术不包括A.大数据  B.边缘计算  C.区块链  D.全息投影答案：D解析：全息投影非核心。57.（单选）图13为氢燃料电池微网，其DC母线电压由A.电解槽决定  B.燃料电池堆决定  C.超级电容决定  D.负载决定答案：B解析：燃料电池堆输出电压。58.（单选）2025年起，新建35kV变电站噪声限值昼间为A.45dB  B.50dB  C.55dB  D.60dB答案：C解析：GB12348规定55dB。59.（单选）碳达峰背景下，电工产品碳足迹核算标准采用A.ISO9001  B.ISO14064  C.ISO50001  D.IEC61850答案：B解析：14064为碳核算标准。60.（单选）图14为AI巡检机器人，其视觉识别算法主要基于A.传统模板匹配  B.卷积神经网络  C.小波变换  D.卡尔曼滤波答案：B解析：CNN为当前主流。七、计算与综合题61.（综合）某车间设备如下：机床组：Pe=80kW，Kx=0.2，cosφ=0.5；风机组：Pe=50kW，Kx=0.7，cosφ=0.8；电焊机组：Pe=30kW，ε=60%，Kx=0.5，cosφ=0.6。求：总计算负荷Pc、Qc、Sc及功率因数。答案：机床：Pc1=16kW，Qc1=16×tanφ=27.7kvar；风机：Pc2=35kW，Qc2=35×0.75=26.3kvar；电焊机：Pe′=30×√0.6=23.2kW，Pc3=11.6kW，Qc3=11.6×1.333=15.5kvar；总计：Pc=62.6kW，Qc=69.5kvar，Sc=√(62.6²+69.5²)=93.4kVA，cosφ=0.67。解析：电焊机需换算设备功率，再分别求有功、无功，最后叠加。62.（综合）一台Yyn0变压器，100kVA，6/0.4kV，uk=4%，二次侧带单相220V、20kW照明负荷，中性线断线，求中性点位移电压。答案：每相漏抗Z=uk%·U²/S=0.04×400²/100000=0.064Ω；负荷电阻R=220²/20000=2.42Ω；位移电压U0=UR/(R+3Z)=220×2.42/(2.42+0.192)=204V。解析：零序电流在3倍漏抗上压降，形成位移。63.（综合）图15为三相全控桥给直流电机供