三级电工技能试题及答案

三级电工技能试题及答案一、安全操作与触电急救1.单选题（1）在TNS系统内，当相线与保护零线之间发生短路时，最先动作的保护元件通常是（）。A.熔断器  B.剩余电流动作保护器  C.热继电器  D.过压继电器答案：B解析：TNS系统PE与N分开，相—PE短路电流大，但漏电断路器对地故障电流更敏感，30mA级产品可在40ms内切断，优先动作。（2）对10kV电缆进行绝缘电阻测试，应选用兆欧表的额定输出电压为（）。A.500V  B.1000V  C.2500V  D.5000V答案：C解析：6kV及以上电缆按GB/T12706要求，交接试验采用2500V兆欧表，既保证测试电压又避免绝缘损伤。2.多选题（1）下列哪些措施可同时降低接触电压与跨步电压（）。A.垂直接地极深打至3m  B.工作接地与保护接地共用  C.地面铺10cm沥青层  D.接地网边缘加装均压环  E.采用高阻接地系统答案：A、D解析：深打接地极可降低接地电阻，均压环使电位梯度平缓；沥青层仅降低跨步电压；共用接地反而可能抬高接触电压；高阻接地对高压系统不降低接触电压。3.判断题（1）心肺复苏按压频率为100–120次/分，成人按压深度5–6cm，儿童约4cm。（）答案：√解析：2020版AHA指南明确成人5–6cm，儿童约4cm，频率100–120次/分，保证冠脉灌注。4.简答题（1）现场发现有人触电倒地，电源不明且距配电箱80m，叙述完整断电流程。答案：①立即呼叫旁人监护，避免群体触电；②用干燥木棒、竹竿等绝缘物挑开电线，若无法挑开，则跑向80m外配电箱，途中保持单脚跳或双脚并拢，防止跨步电压；③到达配电箱后，先停隔离开关，再断断路器，确认无电压后回现场；④若2min内无法断电，直接进行心肺复苏，同时让旁人拨打120。解析：强调“先断电后施救”原则，若时间窗超过黄金4min，应边断电边心肺复苏，避免脑死亡。5.计算题（1）某380V三相四线系统，测得重复接地电阻RA=4Ω，中性点接地电阻RB=4Ω，若相线碰壳，忽略线路阻抗，求故障电流及对地接触电压。答案：故障电流Id=U0/(RA+RB)=220V/(4+4)Ω=27.5A接触电压Uc=Id×RA=27.5A×4Ω=110V解析：TNS系统单相接地故障，故障回路为相—PE—重复接地—中性点接地，接触电压为PE对地电位，110V远超安全50V限值，需装设30mA漏电保护器。二、电工仪表与测量1.单选题（1）用指针式万用表R×1档测得某1m长、1.5mm²铜导线电阻为0.03Ω，据此估算其温度约为（）。A.15℃  B.30℃  C.45℃  D.60℃答案：C解析：铜20℃电阻率0.0175Ω·mm²/m，1.5mm²1m理论值0.0117Ω；实测0.03Ω，由Rt=R20[1+0.004(t−20)]得t≈45℃。2.多选题（1）下列关于钳形电流表使用注意事项正确的是（）。A.测量前选合适量程，未知电流先选最大档  B.测量5A以下电流可把导线绕3圈读数除以3  C.测量三相平衡负载可钳一根相线  D.测量完毕置于OFF或最高电压档  E.可在660V电路钳测两根相线求矢量和答案：A、C、D解析：B错误，绕3圈应除以3但误差大；E错误，钳两线磁场抵消，读数无意义。3.判断题（1）数字兆欧表测完容性负载后，可立即拆线，无需放电。（）答案：×解析：数字表虽无手摇惯性，但容性储能仍可电击，必须经放电棒放电并验电后方可拆线。4.简答题（1）叙述使用双臂电桥测量0.1mΩ分流器电阻的完整步骤。答案：①选0.1级双臂电桥，标准电阻0.01Ω；②四端接线，电流端C1、C2接分流器外侧，电位端P1、P2接内侧30mm处；③预估电流10A，调电源电压1.5V，使检流计偏转60%；④先合电流回路，再合检流计，调节桥臂使平衡；⑤读数Rs=0.00998Ω，修正温度20℃，记录；⑥先断检流计，再断电流，拆除四端，用短路片短接分流器5s放电。解析：四端法消除引线电阻，电流电位分开，顺序操作避免感应冲击。5.计算题（1）某0.5级电动系功率表，电压线圈量程300V，电流线圈5A，刻度150div，实测120div，求实测功率及最大允许误差。答案：满刻度功率Pn=300V×5A=1500W每格常数c=1500W/150div=10W/div实测P=120div×10W/div=1200W最大允许误差ΔP=±0.5%×1500W=±7.5W解析：0.5级指引用误差，以满刻度为基准，与读数无关。三、低压电器与线路安装1.单选题（1）DZ4763C32微型断路器，其“C”表示脱扣特性，适用于（）。A.高压变压器保护  B.家用照明及纯阻负载  C.电动机启动回路  D.电子设备二次回路答案：C解析：C型5–10In脱扣，可躲过电动机6In启动电流；B型3–5In用于照明；D型10–20In用于强感性负载。2.多选题（1）下列导线颜色符合GB/T50303规定的是（）。A.PE线黄绿双色  B.三相相线L1黄、L2绿、L3红  C.N线淡蓝  D.直流正极棕  E.直流负极蓝答案：A、B、C、D解析：直流负极应为蓝，E表述正确但重复，故全选。3.判断题（1）PVC绝缘导线穿管敷设，30℃环境，3根载流校正系数取0.7。（）答案：√解析：GB/T16895.15表52E3，30℃3根穿钢管校正系数0.7。4.简答题（1）叙述BV2.5mm²铜芯线在30℃穿PVC管3根并列时的安全载流量计算过程。答案：①查基础载流量：单根25A（环境温度25℃）；②温度校正：Kt=√[(70−30)/(70−25)]=0.94；③并列校正：Kc=0.7；④安全载流量Iz=25A×0.94×0.7≈16.5A；⑤选断路器16A，满足Iz≥In。解析：70℃为PVC绝缘极限温度，双重校正后留5%裕量。5.计算题（1）某380V三相15kW电动机，效率0.9，功率因数0.85，线路长60m，允许压降2%，求铜芯线最小截面。答案：In=P/(√3×U×η×cosφ)=15000/(1.732×380×0.9×0.85)≈29.8AΔU=2%×380V=7.6V由ΔU=√3×In×L×(ρ/S)得S=√3×29.8×60×0.0175/7.6≈6.9mm²选标准截面10mm²解析：ρ铜取0.0175Ω·mm²/m，线路压降公式三相系统含√3，结果向上取整。四、电动机控制与故障排查1.单选题（1）YΔ降压启动时，若Δ接法误接为Y，则电动机启动转矩为额定转矩的（）。A.1/3  B.1/√3  C.1  D.3答案：A解析：Y接法相电压1/√3，转矩与电压平方成正比，故转矩1/3。2.多选题（1）某7.5kW电动机配20A热继电器，频繁烧坏，可能原因（）。A.热继电器缺相未动作  B.环境55℃未校正  C.电动机风道堵塞  D.热继电器安装侧靠近电阻器  E.热元件选25A答案：B、C、D解析：环境高温、散热差、热源辐射均使热继电器提前动作或老化；缺相烧电机但不一定烧继电器；25A元件偏大不会烧坏。3.判断题（1）电动机轴承加注润滑脂，填满轴承室可提高寿命。（）答案：×解析：过度填充导致搅拌发热，温升升高，寿命反而缩短，填1/2–2/3为宜。4.简答题（1）现场11kW电动机运行10min后热继电器跳闸，电流表三相平衡21A，环境温度40℃，分析可能原因并给出验证方法。答案：①查热继电器整定值：11kW电动机额定22A，整定24A，理论正常；②环境温度校正：40℃时校正系数0.9，24A×0.9=21.6A，实测21A接近临界；③验证：用钳形表测外壳表面温升，若>50K，说明内部散热差；④检查热继电器安装处是否受电阻器热辐射；⑤把整定值调高一档至28A，再测2h，若仍跳，则更换为25A电子式过载继电器。解析：热继电器双金属片受环境温度影响大，电子式内置温度补偿。5.计算题（1）某4极50Hz异步电动机，额定转差率0.04，求同步转速、转子电流频率及额定转速。答案：同步转速ns=60f/p=60×50/2=1500r/min额定转速n=ns(1−s)=1500×(1−0.04)=1440r/min转子频率f2=s×f1=0.04×50=2Hz解析：四极电机p=2，转差率定义s=(ns−n)/ns。五、变压器运行与维护1.单选题（1）干式变压器F级绝缘，绕组极限温升为（）。A.75K  B.80K  C.100K  D.125K答案：C解析：F级极限155℃，环境温度40℃，温升115K，但GB1094.11规定绕组平均温升100K。2.多选题（1）变压器并列运行必须满足（）。A.相同连接组别  B.电压比相等±0.5%  C.短路阻抗相差≤10%  D.容量比≤3:1  E.频率相同答案：A、B、C、D解析：频率相同是前提，但并列条件主要指四参数。3.判断题（1）变压器油击穿电压≥35kV即可判定油质合格。（）答案：×解析：击穿电压仅反映水分及杂质，还需介质损耗、酸值、水分多项指标。4.简答题（1）叙述1000kVA干式变压器红外测温发现高压B相110℃异常的处理流程。答案：①立即减载至70%，加强通风；②红外复测，确认热点位置在分接段；③停电做直流电阻：AB1.8%、BC2.1%、CA1.9%，不平衡2.1%超标；④吊芯检查，发现分接开关触头烧蚀3mm；⑤更换触头，复测直流电阻不平衡<1%；⑥空载运行2h，红外测温≤85℃，带载24h跟踪正常。解析：直流电阻不平衡>2%预示接触不良，红外与电气试验结合定位。5.计算题（1）某10/0.4kV100kVA变压器，短路阻抗4%，二次侧短路，求一次侧短路电流。答案：基准电流Ib=100kVA/(√3×10kV)≈5.77A短路电流Ik=Ib/Z%=5.77/0.04≈144A解析：短路阻抗4%表示短路电流为额定25倍，144A与25×5.77≈144A一致。六、继电保护与二次回路1.单选题（1）DL31型电流继电器返回系数一般要求（）。A.≥0.85  B.≥0.9  C.≥0.95  D.≥1.0答案：B解析：电磁式电流继电器返回系数≥0.9，防止抖动。2.多选题（1）变压器差动保护不平衡电流产生原因（）。A.变比误差  B.有载调压  C.CT饱和  D.二次回路断线  E.励磁涌流答案：A、B、C、E解析：断线属故障，非不平衡电流范畴。3.判断题（1）GL15型感应过流继电器，反时限特性适用于电动机速断保护。（）答案：×解析：GL型反时限用于变压器、线路过负荷，电动机启动电流大，需速断+反时限组合。4.简答题（1）叙述用802型继电保护测试仪校验DS32时间继电器的接线及步骤。答案：①测试仪电流输出接继电器线圈，量程0.1–10A；②空接点接测试仪停表端子；③设定2倍整定电流，突然施加；④读取动作时间，三次平均与整定5s比较，误差≤±5%；⑤缓慢升流测返回值，返回系数≥0.9；⑥打印报告，贴合格证。解析：突然施加模拟故障，避免缓升导致预动作。5.计算题（1）某10kV线路CT变比200/5，定时限过流整定6A，一次侧动作电流是多少？答案：n=200/5=40Iprim=6A×40=240A解析：二次整定值乘以变比即一次动作电流。七、电力电子与变频技术1.单选题（1）PWM变频器载波频率4kHz，电机噪声尖锐，降低载波至2kHz后，主要影响是（）。A.输出电流谐波减小  B.电机发热减小  C.变频器损耗增大  D.转矩脉动减小答案：C解析：载波降低，器件开关次数减少，每脉冲能量增大，变频器I²t损耗减小，但电机谐波增大，发热增大，转矩脉动增大。2.多选题（1）下列属于变频器制动方式的是（）。A.能耗制动  B.直流制动  C.回馈制动  D.磁通制动  E.电容制动答案：A、B、C、D解析：电容制动无此定义。3.判断题（1）IGBT模块驱动电阻增大可减小开通损耗。（）答案：×解析：驱动电阻增大，开通速度变慢，电流上升斜率减小，开通损耗反而增大。4.简答题（1）现场37kW变频器运行中炸机，拆机发现整流桥一臂烧毁，分析可能原因并给出预防措施。答案：①电网瞬间断电又来电，形成大电流冲击；②未装输入电抗器，di/dt过大；③制动单元未工作，泵升电压使整流桥反向过压；④预防措施：加装3%输入电抗器；设置瞬停再启动功能；制动单元选30kW外置；整流桥换160A模块，裕量2倍。解析：断电再启动瞬间电容无电荷，相当于短路，电抗器限制浪涌。5.计算题（1）某变频器380V输出，调制比0.9，求输出线电压基波有效值。答案：U1=(0.9×√3×380)/(2×√2)≈234V解析：PWM基波幅值=调制比×直流母线电压，直流母线≈√2×380≈537V，线电压幅值0.9×537≈483V，有效值483/√2≈342V；修正：三相SVPWM线电压基波有效值=(m×Udc)/√2，其中m=0.9，Udc≈537V，得342V。八、可编程控制器与自动化1.单选题（1）S7200SMART晶体管输出点驱动24V继电器，其最大输出电流每点（