2026年电工(高级)考试练习题及答案

2026年电工(高级)考试练习题及答案一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.某三相电力变压器的额定容量为1000kVA，额定电压为10kV/0.4kV，其低压侧额定电流约为（）。A.1443AB.2500AC.635AD.962A答案：A解析：低压侧额定电流计算公式为\(I_N=\frac{S_N}{\sqrt{3}U_N}\)，代入数据\(I_N=\frac{1000\times10^3}{\sqrt{3}\times400}\approx1443A\)。2.异步电动机正常运行时，转差率的范围通常为（）。A.0.01~0.06B.0.1~0.3C.0.5~0.8D.1.0~1.5答案：A解析：异步电动机正常运行时，转子转速接近同步转速，转差率很小，一般为0.01~0.06。3.晶闸管导通的必要条件是（）。A.阳极加反向电压，门极加正向触发脉冲B.阳极加正向电压，门极加反向触发脉冲C.阳极加正向电压，门极加正向触发脉冲D.阳极加反向电压，门极加反向触发脉冲答案：C解析：晶闸管导通需同时满足阳极与阴极间加正向电压，门极与阴极间加适当正向触发脉冲。4.电力系统中性点不接地系统中，发生单相接地故障时，非故障相电压会（）。A.升高为线电压B.降低为相电压的一半C.保持不变D.升高为相电压的√3倍答案：D解析：中性点不接地系统单相接地时，非故障相对地电压由相电压升高为线电压（即√3倍相电压）。5.绝缘材料的耐热等级中，F级对应的最高允许温度为（）。A.105℃B.120℃C.155℃D.180℃答案：C解析：绝缘材料耐热等级：Y（90℃）、A（105℃）、E（120℃）、B（130℃）、F（155℃）、H（180℃）。6.某电动机的额定功率为30kW，额定电压为380V，功率因数为0.85，效率为0.9，则其额定电流约为（）。A.53AB.62AC.71AD.84A答案：B解析：额定电流公式\(I_N=\frac{P_N}{\sqrt{3}U_N\cos\varphi\eta}=\frac{30\times10^3}{\sqrt{3}\times380\times0.85\times0.9}\approx62A\)。7.电力电子变换器中，将直流电能转换为交流电能的装置称为（）。A.整流器B.逆变器C.斩波器D.交流调压器答案：B解析：整流器（AC→DC）、逆变器（DC→AC）、斩波器（DC→DC）、交流调压器（AC→AC）。8.零序电流保护主要用于（）。A.相间短路故障B.单相接地故障C.过负荷保护D.过电压保护答案：B解析：零序电流由单相接地故障产生，故零序保护主要用于接地故障检测。9.PLC中，输入继电器（X）的触点在程序中（）。A.只能使用一次B.可无限次使用C.只能作为常闭触点D.只能作为常开触点答案：B解析：PLC输入继电器的触点在程序中可多次使用，其状态由外部输入信号决定。10.三相异步电动机采用星三角降压启动时，启动电流为直接启动的（）。A.1/√3B.1/3C.√3倍D.3倍答案：B解析：星三角启动时，定子绕组电压为线电压的1/√3，启动电流与电压成正比，故为直接启动的1/3。11.测量高压设备绝缘电阻时，应使用（）兆欧表。A.500VB.1000VC.2500VD.5000V答案：C解析：高压设备（≥1000V）绝缘电阻测量需用2500V兆欧表，低压设备用500V或1000V。12.变压器的空载损耗主要由（）组成。A.铜损和铁损B.铁损和涡流损耗C.磁滞损耗和涡流损耗D.铜损和机械损耗答案：C解析：空载损耗（铁损）包括铁芯的磁滞损耗和涡流损耗，与负载无关。13.电力系统的静态稳定性是指（）。A.系统在小干扰下保持同步运行的能力B.系统在大干扰下保持同步运行的能力C.系统电压维持恒定的能力D.系统频率维持恒定的能力答案：A解析：静态稳定性指系统受小干扰（如负荷轻微变化）后恢复原平衡状态的能力。14.晶闸管整流电路中，α为触发角，则整流电压平均值随α增大而（）。A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小答案：B解析：触发角α越大，晶闸管导通时间越短，整流电压平均值越低。15.高压断路器的额定开断电流是指（）。A.断路器能安全开断的最大短路电流B.断路器正常工作时的额定电流C.断路器能承受的最大瞬时电流D.断路器长期运行的允许电流答案：A解析：额定开断电流是断路器在额定电压下能可靠开断的最大短路电流有效值。二、多项选择题（共10题，每题3分，共30分，少选得1分，错选不得分）1.影响电力系统暂态稳定性的主要因素包括（）。A.发电机的惯性时间常数B.故障切除时间C.变压器的变比D.线路的电抗值答案：ABD解析：暂态稳定性与发电机惯性（影响转速变化）、故障切除速度（影响干扰持续时间）、线路电抗（影响功率传输能力）相关，变压器变比主要影响电压分布，不直接影响暂态稳定。2.下列属于PLC输入设备的有（）。A.按钮B.接近开关C.接触器线圈D.热继电器触点答案：ABD解析：输入设备为检测外部信号的装置（按钮、传感器等），接触器线圈为输出设备（由PLC控制动作）。3.异步电动机常见的电气故障包括（）。A.绕组匝间短路B.轴承磨损C.转子断条D.定子铁芯松动答案：AC解析：电气故障指绕组、转子导条等导电部分的问题；轴承磨损、铁芯松动属于机械故障。4.电力电子变换器的拓扑结构包括（）。A.半桥电路B.全桥电路C.推挽电路D.桥式整流电路答案：ABCD解析：半桥、全桥、推挽为常见DC/AC或DC/DC拓扑，桥式整流为AC/DC拓扑。5.高压输电线路的继电保护配置通常包括（）。A.电流速断保护B.距离保护C.纵联差动保护D.瓦斯保护答案：ABC解析：瓦斯保护用于变压器内部故障，线路保护主要有电流速断、距离保护、纵联差动等。6.绝缘材料的主要性能指标包括（）。A.击穿场强B.介质损耗角正切C.耐热等级D.导电率答案：ABC解析：绝缘材料需具备高击穿场强、低介质损耗、足够耐热性；导电率是导体的指标。7.三相异步电动机的调速方法有（）。A.改变电源频率B.改变极对数C.改变转差率D.改变定子电压答案：ABCD解析：变频调速（改变频率）、变极调速（改变极对数）、转子串电阻（改变转差率）、调压调速（改变定子电压）均为常见方法。8.下列关于电力系统中性点接地方式的描述正确的有（）。A.中性点直接接地系统发生单相接地时需立即跳闸B.中性点不接地系统单相接地时允许短时运行（1~2小时）C.中性点经消弧线圈接地系统可减小接地电流D.中性点直接接地系统供电可靠性高于不接地系统答案：ABC解析：直接接地系统单相接地电流大，需跳闸；不接地系统允许短时运行以排查故障，供电可靠性更高；消弧线圈通过感性电流补偿容性接地电流，减小电弧。9.PLC程序设计的基本结构包括（）。A.顺序控制B.循环控制C.条件分支D.中断处理答案：ABCD解析：PLC程序设计需处理顺序流程、循环执行、条件判断及外部中断响应。10.变压器经济运行的条件包括（）。A.负载率接近最佳负载率（约50%~70%）B.铜损等于铁损C.负载功率因数较高D.变压器容量尽可能大答案：ABC解析：变压器经济运行时，铜损与铁损相等（此时效率最高），负载率约为50%~70%，且高功率因数可降低无功损耗。三、填空题（共10题，每题2分，共20分）1.电力系统的无功功率平衡是保证（）稳定的关键。答案：电压2.异步电动机的电磁转矩与（）、转子电流的有功分量及主磁通成正比。答案：转差率3.晶闸管的三个电极分别是阳极、阴极和（）。答案：门极4.高压断路器按灭弧介质可分为油断路器、SF₆断路器、（）和真空断路器。答案：压缩空气断路器5.PLC的扫描周期主要包括输入采样、（）和输出刷新三个阶段。答案：用户程序执行6.电力变压器的连接组别表示高低压绕组的（）关系，常用时钟法表示。答案：相位7.绝缘电阻的测量结果需考虑温度修正，温度升高时，绝缘电阻值会（）。答案：降低8.三相异步电动机的同步转速公式为\(n_0=\frac{60f}{p}\)，其中p表示（）。答案：磁极对数9.电力系统的频率主要由（）的平衡决定。答案：有功功率10.直流电动机的调速方法包括改变电枢电压、改变励磁电流和（）。答案：电枢回路串电阻四、简答题（共5题，第1~2题为封闭型，每题6分；第3~5题为开放型，每题8分，共36分）1.简述变压器的工作原理。答案：变压器基于电磁感应原理工作。一次绕组通入交流电时，铁芯中产生交变磁通，该磁通同时穿过一次、二次绕组，在二次绕组中感应出电动势。通过改变一、二次绕组的匝数比（变比），实现电压的升高或降低，而功率（忽略损耗）基本保持不变。2.说明异步电动机启动时电流大但启动转矩不大的原因。答案：启动时，转子转速为0，旋转磁场与转子的相对转速最大，转子感应电动势和电流最大，根据磁动势平衡，定子电流也随之增大（约为额定电流的5~7倍）。但此时转子功率因数（\(\cos\varphi_2\)）很低（因转子频率高，电抗大），转子电流的有功分量小，故电磁转矩（\(T=K_T\Phi_mI_2\cos\varphi_2\)）并不大。3.分析变频器显示“过流故障（OC）”的可能原因及处理方法。答案：可能原因：（1）负载突变或机械卡阻导致电流瞬时增大；（2）变频器输出侧短路或接地；（3）逆变模块（IGBT）损坏；（4）电流检测电路故障（如传感器损坏）；（5）加速时间设置过短，导致启动电流过大。处理方法：（1）检查负载机械部分，排除卡阻；（2）测量输出端三相绝缘电阻，排查短路或接地；（3）用万用表检测逆变模块是否击穿；（4）检查电流传感器信号是否正常；（5）延长加速时间，观察是否仍报故障。4.设计某车间380V配电系统的接地方案，需说明接地类型、接地电阻要求及保护措施。答案：（1）接地类型：采用TNS系统（三相五线制），即中性线（N）与保护线（PE）严格分开，PE线直接接地。（2）接地电阻要求：系统接地（变压器中性点）电阻≤4Ω；设备保护接地（PE线）电阻≤4Ω；重复接地（配电线路末端）电阻≤10Ω。（3）保护措施：①所有用电设备金属外壳与PE线可靠连接；②安装漏电保护器（RCD），额定动作电流≤30mA，动作时间≤0.1s；③定期检测接地电阻及PE线导通性；④线路采用带保护套的电缆，避免机械损伤。5.比较晶闸管整流电路与IGBT逆变电路的特点（从开关频率、控制方式、应用场景三方面）。答案：（1）开关频率：晶闸管为半控型器件，开关频率低（≤1kHz）；IGBT为全控型器件，开关频率高（可达20kHz以上）。（2）控制方式：晶闸管需门极触发脉冲（仅能控制导通，关断依赖电源电压过零）；IGBT通过栅极电压信号控制导通/关断，无需依赖电源过零。（3）应用场景：晶闸管整流电路多用于高压大电流场合（如电解、直流输电）；IGBT逆变电路用于需要高频开关的场景（如变频器、UPS、新能源发电变流器）。五、应用题（共5题，第1~2题为计算题，每题10分；第3~4题为分析题，每题12分；第5题为综合题，16分，共60分）1.一台额定容量为500kVA的三相变压器，空载损耗P₀=1.2kW，短路损耗P_k=6.5kW。计算该变压器在负载率β=0.8时的效率（假设负载功率因数cosφ=0.9）。解：变压器输出功率\(P_2=\betaS_N\cos\varphi=0.8\times500\times0.9=360kW\)总损耗\(\DeltaP=P_0+\beta^2P_k=1.2+0.8^2\times6.5=1.2+4.16=5.36kW\)输入功率\(P_1=P_2+\DeltaP=360+5.36=365.36kW\)效率\(\eta=\frac{P_2}{P_1}\times100\%=\frac{360}{365.36}\times100\%\approx98.53\%\)2.某三相异步电动机的额定数据为：P_N=75kW，U_N=380V，n_N=1480r/min，cosφ=0.88，η=0.92。求：（1）额定电流I_N；（2）额定转差率s_N（电源频率f=50Hz）。解：（1）额定电流\(I_N=\frac{P_N}{\sqrt{3}U_N\cos\varphi\eta}=\frac{75\times10^3}{\sqrt{3}\times380\times0.88\times0.92}\approx139.6A\)（2）同步转速\(n_0=\frac{60f}{p}\)，电动机额定转速1480r/min接近1500r/min（p=2时，n₀=1500r/min），故\(s_N=\frac{n_0n_N}{n_0}=\frac{15001480}{1500}\approx0.0133\)（即1.33%）。3.某工厂一台380V、11kW的三相异步电动机运行时出现以下现象：电机发热严重，电流表显示三相电流不平衡（A相18A，B相20A，C相25A），且电机发出异常电磁噪声。分析可能的故障原因及排查步骤。答案：可能故障原因：（1）定子绕组故障：某相绕组存在匝间短路或接地，导致该相电阻减小，电流增大；（2）转子故障：转子导条断裂或接触不良，引起三相感应电流不平衡；（3）电源问题：三相电压不平衡（如某相电压偏低），导致电流反相关增大；（4）负载不平衡：机械负载存在卡阻或偏心，导致三相转矩分配不均。排查步骤：（1）测量电源三相电压，确认是否平衡（正常偏差≤5%）；（2）断开负载，空转电机，观察电流是否仍不平衡：若空转正常，为负载问题；若仍不平衡，为电机内部问题；（3）停电后测量定子三相绕组直流电阻（正常偏差≤2%），若某相电阻明显偏小，为匝间短路；（4）用钳形表测量转子导条电流（或使用断条检测仪），检测是否存在断条；（5）检查电机轴承是否磨损、转子是否偏心，排除机械故障。4.某10kV线路发生单相接地故障，故障相电压降低为0，非故障相电压升高为线电压，零序电压为100V。试分析：（1）故障类型（金属性接地/经过渡电阻接地）；（2）若线路装有零序电流保护，保护是否动作？为什么？答案：（1）故障类型为金属性接地。因故障相电压降为0，非故障相电压升至线电压（√3倍相电压），符合金属性接地特征；若经过渡电阻接地，故障相电压不会完全降为0，非故障相电压升高幅度也会减小。（2）零序电流保护是否动作取决于保护整定值和