2025年维修电工高级技师模拟试题及答案

2025年维修电工高级技师模拟试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.某三相异步电动机额定电压380V，额定电流25A，功率因数0.85，效率0.92，其额定功率约为（）。A.12.5kWB.14.2kWC.16.8kWD.18.6kW2.采用PLC控制的恒压供水系统中，若压力传感器反馈信号突然变为0，可能的故障原因不包括（）。A.传感器接线断路B.PLC模拟量输入模块损坏C.变频器输出频率过高D.传感器电源故障3.高压电动机定子绕组绝缘电阻测量时，若使用2500V兆欧表测得相间绝缘电阻为500MΩ，吸收比（R60/R15）为1.2，判断其绝缘状态（）。A.良好B.合格但需跟踪C.受潮D.严重老化4.变频器矢量控制模式下，需准确检测的参数是（）。A.输出电压B.电机转速C.转子磁链D.输入电流5.某10kV配电系统发生单相接地故障，母线电压互感器开口三角电压为100V，故障相电压为0，非故障相电压为线电压，可判断为（）。A.金属性接地B.弧光接地C.高阻接地D.间歇性接地6.直流电动机电刷冒火严重，经检查电刷与换向器接触面积达85%，可能的原因是（）。A.电刷压力过大B.换向器表面有油污C.电枢绕组断路D.励磁电流过小7.工业机器人伺服系统中，编码器信号丢失会导致（）。A.机器人超速报警B.位置偏差过大报警C.过流保护动作D.温度过高报警8.10kV真空断路器大修后，需进行的电气试验不包括（）。A.主回路电阻测量B.分合闸时间测试C.绝缘油耐压试验D.工频耐压试验9.某PLC程序中，定时器T37设置为100ms分辨率，设定值为200，则实际定时时间为（）。A.2sB.20sC.200msD.2000ms10.采用无功补偿装置提高系统功率因数时，若补偿后功率因数超过1.0，可能的原因是（）。A.补偿电容容量不足B.电容投切控制逻辑错误C.系统电感负载过多D.电网电压过高11.三相异步电动机断相运行时，定子电流表现为（）。A.三相电流均升高B.故障相电流为0，非故障相电流升高C.三相电流基本平衡D.故障相电流升高，非故障相电流降低12.数字式万用表测量高压直流电压时，正确的操作是（）。A.直接使用电压档测量B.串联分压电阻后测量C.并联分流电阻后测量D.使用钳形表间接测量13.某380V低压配电系统，变压器容量1000kVA，短路阻抗4%，低压侧三相短路电流约为（）。（计算时取系统电抗忽略不计）A.12.5kAB.14.4kAC.18.6kAD.22.8kA14.电动机轴承采用油脂润滑时，添加量一般为轴承室容积的（）。A.1/3~1/2B.1/2~2/3C.2/3~3/4D.3/4以上15.工业现场电磁干扰抑制措施中，不属于屏蔽技术的是（）。A.电缆穿金属管敷设B.设备外壳接地C.信号线与动力线分开布线D.采用带屏蔽层的控制电缆二、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.高压电动机定子绕组匝间短路时，定子电流会出现负序分量。（）2.变频器的制动电阻容量选择只需考虑制动时间。（）3.PLC程序中，输出继电器（Q）的触点可以无限次使用。（）4.兆欧表测量绝缘电阻时，L端接被测设备，E端接地，G端接屏蔽层。（）5.三相四线制系统中，中性线电流不得超过相线电流的25%。（）6.直流电动机弱磁调速时，转速升高，输出转矩增大。（）7.10kV电缆耐压试验可采用直流耐压代替交流耐压。（）8.电动机热继电器整定值应大于等于额定电流。（）9.工业以太网通信中，ModbusTCP的传输速率高于ProfibusDP。（）10.电气设备接地电阻测量时，应在土壤干燥季节进行。（）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述PLC控制系统设计的主要步骤。2.列举变频器常见的保护功能，并说明过流保护与过载保护的区别。3.分析三相异步电动机运行中振动过大的可能原因及排查方法。4.说明10kV配电系统中性点不接地、经消弧线圈接地、经电阻接地三种方式的特点及适用场景。5.简述采用红外热像仪检测电气设备故障的操作要点及注意事项。四、计算题（每题8分，共24分）1.某工厂有一台S11-800/10型变压器，空载损耗P0=1.5kW，负载损耗Pk=7.5kW，阻抗电压Uk=4.5%。当负载率β=0.7时，计算其有功功率损耗及经济运行负载率。（提示：经济运行负载率βj=√(P0/Pk)）2.一台额定功率55kW、额定电压380V、功率因数0.8的三相异步电动机，需将功率因数提高到0.95，计算所需并联的无功补偿容量。（已知tanφ1=0.75，tanφ2=0.329）3.某380V低压线路，导线型号BV-3×50+1×25，长度200m，负载电流80A，导线电阻率ρ=1.75×10^-8Ω·m。计算线路电压损失率（电压损失ΔU=√3×I×L×ρ/(A×Ue)×100%，Ue=380V）。五、综合分析题（每题13分，共26分）1.某工厂生产线突然停机，操作面板显示“PLC通信中断”故障。作为维修电工，需完成以下任务：（1）列出可能的故障点；（2）设计排查流程；（3）说明确认PLC通信模块损坏的判断方法。2.某10kV高压电动机（额定功率1250kW，额定电流85A）运行中出现定子电流不平衡（三相电流分别为90A、88A、65A），伴随轻微异响。结合电气与机械故障特征，分析可能原因，并设计详细排查方案（包括使用的工具、检测步骤及判断依据）。答案及解析一、单项选择题1.B解析：P=√3×U×I×cosφ×η=1.732×380×25×0.85×0.92≈14.2kW。2.C解析：压力传感器信号为0与变频器输出无关，可能是传感器或输入模块问题。3.C解析：吸收比＜1.3通常判断为绝缘受潮。4.C解析：矢量控制需实时检测转子磁链以实现转矩与磁通解耦。5.A解析：金属性接地时故障相电压接近0，非故障相电压升至线电压，开口三角电压100V。6.B解析：接触面积达标但冒火，可能是换向器表面污染导致接触不良。7.B解析：编码器丢失信号会导致位置反馈异常，触发位置偏差报警。8.C解析：真空断路器无绝缘油，无需做油耐压试验。9.B解析：100ms×200=20000ms=20s。10.B解析：过补偿会导致功率因数超过1.0，通常因电容投切逻辑错误。11.B解析：断相时故障相无电流，另两相电流升高至额定电流的1.73倍。12.B解析：高压直流需串联分压电阻降低电压后测量。13.B解析：I=S/(√3×U×Uk%)=1000/(1.732×0.4×4%)≈14.4kA（低压侧电压取0.4kV）。14.A解析：油脂添加量过多会导致散热不良，一般为1/3~1/2。15.C解析：分开布线属于隔离措施，非屏蔽技术。二、判断题1.√解析：匝间短路会破坏三相平衡，产生负序电流。2.×解析：制动电阻容量还需考虑制动频率和能量。3.√解析：PLC内部软继电器触点可无限次使用。4.√解析：G端接屏蔽层可消除表面泄漏电流影响。5.×解析：中性线电流不应超过相线电流的50%（GB7251.1-2013）。6.×解析：弱磁调速时转速升高，转矩减小（T=9550P/n）。7.√解析：10kV电缆可采用直流耐压试验（GB50150-2016）。8.√解析：热继电器整定值应略大于额定电流以避免误动作。9.√解析：ModbusTCP基于以太网，速率可达100Mbps，高于ProfibusDP的12Mbps。10.√解析：干燥季节土壤电阻率高，测量结果更严格。三、简答题1.主要步骤：①需求分析（确定控制对象、输入输出点数）；②硬件选型（PLC型号、扩展模块、执行元件）；③电气原理图设计（电源、I/O接线、保护电路）；④程序设计（梯形图/ST语言编写，包含手动/自动模式、联锁保护）；⑤模拟调试（软件仿真验证逻辑）；⑥现场调试（实际接线测试，优化参数）；⑦编写技术文档（程序注释、维护手册）。2.常见保护：过流、过载、过压、欠压、过热、缺相、接地故障保护。区别：过流保护针对短时间大电流（如启动冲击），动作快（毫秒级）；过载保护针对长时间超过额定电流（如负载过重），动作较慢（反时限特性），需考虑电机热积累。3.可能原因及排查：①机械原因：轴承磨损（用测振仪检测振动频率与轴承特征频率匹配）、转子动平衡差（盘车检查转动平稳性）、联轴器不对中（激光对中仪测量同轴度）；②电气原因：绕组匝间短路（测量三相直流电阻不平衡度）、转子断条（电流频谱分析出现1±2s倍频）、气隙不均（塞尺测量定子与转子间隙）；③安装问题：基础松动（敲击检查基础螺栓紧固度）、底脚螺栓松动（力矩扳手检测）。4.中性点不接地：单相接地电流小（≤10A），可带故障运行2h，适用于6~10kV小电流接地系统；经消弧线圈接地：补偿电容电流，避免弧光过电压，适用于接地电流＞10A的系统；经电阻接地：限制过电压，快速切除故障，适用于需要快速保护的城市配电网或用户内部系统。5.操作要点：①环境温度稳定（避免阳光直射或强风）；②调整热像仪参数（发射率设为0.95，焦距对准被测部位）；③检测时保持距离（一般为1~3m，与被测设备尺寸匹配）；④重点检测接头、触头、电缆终端等易发热点。注意事项：避免高反射表面（如金属）干扰，必要时贴黑色胶带；对比同类设备温度（温差＞15℃为异常）；记录负荷电流（温度需结合负载分析）。四、计算题1.有功损耗ΔP=P0+β²×Pk=1.5+0.7²×7.5=1.5+3.675=5.175kW；经济负载率βj=√(P0/Pk)=√(1.5/7.5)=√0.2≈0.447（44.7%）。2.补偿容量Qc=P(tanφ1-tanφ2)=55×(0.75-0.329)=55×0.421≈23.15kvar。3.导线截面积A=50mm²=50×10^-6m²，ΔU=1.732×80×200×1.75×10^-8/(50×10^-6×380)×100%≈(1.732×80×200×1.75×10^-8)/(50×10^-6×380)×100%≈(4.899×10^-3)/(0.019)×100%≈25.78×10^-3×100%≈2.58%。五、综合分析题1.（1）可能故障点：PLC通信模块损坏、通信电缆断路/短路、通信接口（如RS485/网口）接触不良、外围设备（如变频器、触摸屏）通信参数错误、电源模块供电异常。（2）排查流程：①检查PLC电源指示灯（确认供电正常）；②用万用表测量通信电缆电压（如RS485的A/B线电压）；③更换备用通信电缆测试；④使用编程软件监控通信状态（查看错误代码）；⑤断开外围设备，单独测试PLC通信模块（发送/接收测试帧）；⑥对比正常设备的通信参数（波特率、校验位、站号）。（3）确认模块损坏：更换同型号通信模块后，若通信恢复正常，且原模块在单独测试中无信号收发，则判定原模块损坏。2.可能原因：①电气故障：定子绕组匝间短路（三相电阻不平衡）、转子笼条断裂（电流频谱出现1±2s次谐波）、电源电压不平衡（测量三相电压偏差＞5%）；②机械故障：轴承局部磨损（振动加速度在轴承特征频率处峰值异常）、转子与定子摩擦（听针检测异响频率与转速相关）、联轴器半体松动（盘车检查间隙）。排查方案：（1）电气检测：①用万用表测量三相定子绕组直流电阻（不平衡度＞2%为异常）；②使用钳形电流表监测电流（持续记录2h，观察是否