电工证考试理论知识(高级)历年真题及答案

电工证考试理论知识(高级)历年真题及答案一、单项选择题（每题1分，共40分）1.在三相交流电路中，对称三相负载作三角形连接时，线电流与相电流的关系为（）。A.线电流等于相电流B.线电流等于√3倍相电流，且滞后对应相电流30°C.线电流等于√3倍相电流，且超前对应相电流30°D.线电流等于相电流的1/√3倍答案：B2.测量绝缘电阻时，对额定电压为1000V及以上的设备，应选用（）的兆欧表。A.500VB.1000VC.2500VD.5000V答案：C3.在PLC梯形图编程中，一个常开触点与一个常闭触点的串联逻辑相当于（）。A.与逻辑B.或逻辑C.与非逻辑D.或非逻辑答案：C4.异步电动机的额定转速为1450r/min，电源频率为50Hz，则该电动机的极对数和额定转差率分别为（）。A.2对，0.033B.2对，0.067C.4对，0.033D.4对，0.067答案：A（同步转速n1=60f/p=3000/p，当p=2时，n1=1500r/min，s=(1500-1450)/1500≈0.033）5.用于保护变压器的气体继电器，其轻瓦斯动作通常是由于（）。A.变压器内部发生严重短路B.变压器油面急剧下降C.变压器内部产生轻微气体或油面缓慢下降D.变压器绕组过热答案：C6.在晶闸管-直流电动机调速系统中，改变（）可以实现无级平滑调速。A.电枢电压B.励磁电流C.电枢回路电阻D.电源频率答案：A7.变频器主电路由整流器、中间直流环节和（）三部分组成。A.放大器B.逆变器C.滤波器D.控制器答案：B8.电力系统中，限制短路电流最有效、最常用的方法是（）。A.改变运行方式B.加装电抗器C.采用快速继电保护D.提高系统电压答案：B9.下列材料中，电阻温度系数为正值的是（）。A.铜B.铝C.康铜D.碳答案：A、B（金属导体一般为正值）（注：本题若为单选，标准答案为A或B；若为多选则为AB。此处按单选常见考法，选A。）10.测量电力电缆的绝缘电阻，为了消除表面泄漏的影响，应采用（）。A.保护环B.屏蔽法C.干燥法D.提高试验电压答案：A11.三相异步电动机的启动转矩与（）。A.电压成正比B.电压平方成正比C.电压成反比D.电压平方成反比答案：B12.10kV高压配电系统中，电流互感器的二次侧额定电流通常为（）。A.1AB.5AC.10AD.20A答案：B13.在PLC中，用来存储用户程序、数据和参数的存储器是（）。A.RAMB.ROMC.EPROM/EEPROMD.Cache答案：C14.他励直流电动机采用电枢回路串电阻启动时，应（）励磁。A.减弱B.先弱后强C.保持额定D.可以任意答案：C15.一台三相变压器，额定容量SN=100kVA，额定电压U1N/U2N=10/0.4kV，Yyn0连接，其高压侧额定电流约为（）。A.5.77AB.10AC.144.3AD.250A答案：A（I1N=SN/(√3U1N)=100000/(1.73210000)≈5.77A）16.中性点不接地系统发生单相接地故障时，非故障相对地电压将升高为（）。A.相电压B.线电压C.√2倍相电压D.√3倍相电压答案：D17.变频器在基频以下调速时，为了维持电动机主磁通恒定，应采用（）控制方式。A.恒压频比（U/f=常数）B.恒压C.恒流D.恒功率答案：A18.用于切断短路电流的高压开关电器是（）。A.负荷开关B.隔离开关C.断路器D.熔断器答案：C19.提高供电线路的功率因数，下列说法正确的是（）。A.减少了用电设备的有功功率B.减少了用电设备的无功功率C.可以减小线路的电压损失和功率损耗D.可以减小电源的容量答案：C20.在RLC串联正弦交流电路中，当感抗XL等于容抗XC时，电路发生（）。A.电压谐振B.电流谐振C.并联谐振D.不确定答案：A（串联谐振也称电压谐振）21.对继电保护装置的基本要求是选择性、速动性、灵敏性和（）。A.经济性B.可靠性C.稳定性D.可调性答案：B22.三相异步电动机的机械特性曲线中，临界转差率sm与（）成正比。A.电源电压B.转子电阻C.电源频率D.定子电阻答案：B23.测量1Ω以下的小电阻，宜采用（）。A.单臂电桥B.双臂电桥C.万用表电阻档D.兆欧表答案：B24.在正反转控制电路中，两个接触器之间必须加入（）以防止电源短路。A.时间互锁B.机械互锁和电气互锁C.位置互锁D.顺序互锁答案：B25.高压验电器的试验周期是（）。A.3个月B.6个月C.1年D.2年答案：C26.晶闸管导通的条件是阳极加正向电压，同时（）。A.门极加反向电压B.门极加正向触发电压或电流C.阳极电流大于维持电流D.阳极电压大于转折电压答案：B27.工厂供电系统中，短时停电可能造成较大经济损失的负荷属于（）级负荷。A.一B.二C.三D.特答案：B28.变压器的铜损与（）。A.负载电流的平方成正比B.负载电流成正比C.电压成正比D.电压平方成正比答案：A29.在PLC的输入/输出模块中，光电耦合器的主要作用是（）。A.放大信号B.隔离和抗干扰C.转换电压D.整流答案：B30.直流电动机的调速方法中，属于恒转矩调速的是（）。A.弱磁调速B.调压调速C.串电阻调速D.B和C答案：D31.三相四线制供电系统中，中性线的作用是（）。A.保证负载相电压对称B.流过三相不平衡电流C.使不对称负载的相电压保持对称D.以上都是答案：D32.衡量电能质量的主要指标是电压、频率和（）。A.电流B.功率C.波形D.功率因数答案：C33.对于重复短时工作制的设备，计算其负荷时应进行（）换算。A.需要系数法B.二项式系数法C.暂载率（负荷持续率）D.利用系数法答案：C34.热继电器在电动机控制电路中主要用于（）保护。A.短路B.过载C.失压D.过压答案：B35.下列器件中，属于全控型电力电子器件的是（）。A.普通晶闸管（SCR）B.双向晶闸管（TRIAC）C.绝缘栅双极型晶体管（IGBT）D.快速晶闸管答案：C36.电缆敷设时，其弯曲半径不应小于电缆外径的（）倍。A.5B.10C.15D.20答案：C（对于多芯交联聚乙烯绝缘电力电缆，通常要求为15倍）37.在电力系统中，通常采用（）的方法来提高系统的功率因数。A.串联电容B.并联电容C.串联电感D.并联电感答案：B38.变压器并联运行的条件不包括（）。A.变比相等B.连接组别相同C.短路阻抗相等D.额定容量相同答案：D39.PLC扫描工作过程分为输入采样、程序执行和（）三个阶段。A.输出刷新B.通信处理C.自诊断D.中断处理答案：A40.异步电动机采用Y-△降压启动时，启动电流和启动转矩均为直接启动时的（）。A.1/√3B.1/2C.1/3D.1/4答案：C二、多项选择题（每题2分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.下列属于高压隔离开关用途的是（）。A.隔离电源，形成明显断开点B.带负荷分合电路C.倒闸操作D.分合小电流电路（如空载变压器、电压互感器）E.切断短路电流答案：A、C、D2.变压器的不正常运行状态包括（）。A.外部短路引起的过电流B.过负荷C.油箱漏油造成的油面降低D.变压器中性点电压升高E.绕组间的相间短路答案：A、B、C、D（E属于故障状态）3.变频器的制动方式主要有（）。A.能耗制动B.直流制动C.回馈制动D.反接制动E.软启动制动答案：A、B、C4.提高功率因数的意义在于（）。A.提高供电设备的利用率B.减少线路电压损失C.降低线路功率损耗D.节约电能E.提高用电设备的有功功率答案：A、B、C、D5.工厂电力线路的导线截面选择必须满足的条件是（）。A.发热条件（允许载流量）B.电压损失条件C.机械强度条件D.经济电流密度条件（对长距离大电流线路）E.保护配合条件答案：A、B、C、D6.PLC的编程语言主要有（）。A.梯形图（LD）B.指令表（IL）C.功能块图（FBD）D.顺序功能图（SFC）E.结构化文本（ST）答案：A、B、C、D、E7.直流电动机的制动方法有（）。A.能耗制动B.反接制动C.回馈制动D.电磁抱闸制动E.电容制动答案：A、B、C8.下列可能导致三相异步电动机温升过高的原因是（）。A.电源电压过高或过低B.定子绕组匝间或相间短路C.缺相运行D.负载过重E.环境温度过高或通风不畅答案：A、B、C、D、E9.继电保护装置中，电流保护主要包括（）。A.过电流保护B.电流速断保护C.零序电流保护D.差动保护E.过电压保护答案：A、B、C10.电力电缆的敷设方式有（）。A.直埋敷设B.电缆沟敷设C.电缆隧道敷设D.排管敷设E.架空敷设（电缆桥架）答案：A、B、C、D、E三、判断题（每题1分，共20分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.叠加定理既适用于线性电路，也适用于非线性电路。（×）2.电流互感器在运行中，其二次侧不允许开路。（√）3.三相异步电动机的转子转速可以等于或高于同步转速。（×）4.变频器输出的是标准的正弦波交流电。（×）5.变压器空载损耗主要是铁损，基本不随负载变化。（√）6.在中性点接地系统中，发生单相接地故障时，保护装置会立即跳闸。（√）7.热继电器的整定电流应等于电动机的额定电流。（×）（通常为1.05~1.1倍）8.用万用表测量电阻时，必须断开被测电路的电源。（√）9.熔断器在电路中既可作短路保护，也可作过载保护。（×）（主要作短路保护，对过载保护不理想）10.PLC的输入继电器状态由外部输入信号驱动，不能用程序指令改变。（√）11.直流电动机电枢绕组中的电流是交流电。（√）12.提高功率因数最简便、最经济的方法是并联适当容量的电力电容器。（√）13.电压互感器二次侧必须接地，属于保护接地。（√）14.倒闸操作票是防止误操作（如带负荷拉隔离开关）的重要组织措施。（√）15.晶闸管一旦导通，门极就失去了控制作用。（√）16.所有型号的漏电保护器都可以作为防止直接接触触电的后备保护。（×）（只有高灵敏度、快速型的部分可以）17.变压器油的主要作用是绝缘和散热。（√）18.在PLC程序中，线圈可以出现在梯形图逻辑行的最左侧。（×）19.异步电动机的启动电流很大，所以启动转矩也很大。（×）20.测量接地电阻时，应将被测接地装置与电气设备断开。（√）四、填空题（每空1分，共20分）1.我国工业用电的标准频率是______Hz，允许偏差一般为______Hz。答案：50，±0.2（或±0.5）2.三相异步电动机的定子旋转磁场的转速称为______转速，其计算公式为n1=______。答案：同步，60f/p3.电力系统中，将______、______及______连接起来的整体称为电力网。答案：发电厂，变电所，电能用户（或电力用户）4.电气设备停电检修时，必须完成的技术措施是：______、______、______、悬挂标示牌和装设遮栏。答案：停电，验电，装设接地线5.晶闸管有三个电极：阳极（A）、阴极（K）和______。答案：门极（G）6.变压器并列运行的理想情况是：空载时各变压器之间无______电流。答案：环流（或循环电流）7.根据继电器反映的物理量不同，可分为______继电器、______继电器等。答案：电流，电压（或时间、温度、瓦斯等，任填两个）8.变频器的频率给定方式主要有______给定、______给定和通信给定等。答案：面板，外部（或模拟量，数字量）9.工厂高压配电电压通常为______kV或______kV。答案：10，610.用双臂电桥测量电阻时，被测电阻的电位端应接在电桥的______端钮上。答案：P1，P2（或电位）五、简答题（每题5分，共30分）1.简述继电保护装置中“选择性”的含义。当本级保护拒动时，应如何保证故障被切除？答案：选择性是指当电力系统发生故障时，保护装置仅将故障元件从系统中切除，使停电范围尽量缩小，保证无故障部分继续运行。当本级保护拒动时，应由上一级相邻元件的保护动作，作为后备将故障切除，这称为“远后备保护”。2.三相异步电动机在什么情况下应采用降压启动？列举两种常见的降压启动方法。答案：当电动机容量较大（通常规定电源容量在180kVA以上，7kW以下电动机可直接启动），而电源容量相对不足，直接启动时过大的启动电流会引起电网电压显著下降，影响其他设备正常运行时，应采用降压启动。常见方法有：定子绕组串电阻（或电抗）降压启动、Y-△降压启动、自耦变压器降压启动、软启动器启动等。（任答两种）3.变频器安装时，对环境有哪些主要要求？答案：①环境温度：一般要求-10℃~+40℃（或-10℃~+50℃），避免日光直射。②湿度：相对湿度低于90%（无凝露）。③无腐蚀性、易燃易爆气体、油雾和粉尘。④振动：小于变频器允许值（如0.5G）。⑤避免电磁干扰源。4.什么是倒闸操作？其基本要求是什么？答案：倒闸操作是指电气设备或电力系统由一种运行状态变换到另一种运行状态，或改变系统的运行方式所进行的一系列操作。基本要求是：严格防止带负荷拉合隔离开关、带电挂接地线（或合接地刀闸）、带接地线（或接地刀闸合闸状态）合断路器（或隔离开关）、误入带电间隔、误分合断路器等恶性误操作事故的发生。5.简述变压器瓦斯保护的工作原理。轻瓦斯和重瓦斯保护动作后分别如何处理？答案：瓦斯保护利用安装在变压器油箱与油枕之间连接管道上的气体继电器构成。当变压器内部发生轻微故障（如匝间短路）或油面下降时，产生的气体集聚在继电器上部，使油面下降，开口杯转动，干簧触点闭合，发出“轻瓦斯”信号。当内部发生严重故障（如相间短路）时，产生大量气体和油流冲击挡板，使另一对干簧触点闭合，发出“重瓦斯”信号并跳闸。处理：轻瓦斯动作后，应收集气体进行分析，并检查变压器外观、油温、油位等。重瓦斯动作跳闸后，未查明原因和消除故障前不得强行送电。6.在PLC控制系统中，干扰的主要来源有哪些？可采取哪些抗干扰措施？答案：主要来源：①电源干扰（如电网波动、谐波）。②空间电磁干扰（如雷电、大功率设备启停）。③线路干扰（信号线与其他动力线平行敷设引起的耦合）。④接地干扰（地线环路、公共阻抗耦合）。抗干扰措施：①采用隔离变压器、电源滤波器净化电源。②正确布线，动力线与信号线分开敷设，采用屏蔽电缆并可靠接地。③完善接地系统，采用一点接地，接地电阻合格。④在输入/输出端加装浪涌吸收器、续流二极管等。⑤软件上采用数字滤波、看门狗等技术。六、计算题（每题10分，共20分）1.一台三相异步电动机，额定功率PN=22kW，额定电压UN=380V，额定效率ηN=90%，额定功率因数cosφN=0.85。求：（1）电动机的额定电流IN。（2）若用Y-△降压启动，启动电流IstY为多少？（设直接启动电流Ist=7IN）（3）若负载转矩TL=0.5TN，问能否采用Y-△降压启动？（启动转矩Tst=1.8TN，Y-△启动时启动转矩TstY=Tst/3）答案：（1）额定电流计算：PN=√3UNINcosφNηNPN=√3UNINcosφNηNIN=PN/(√3UNcosφNηN)=22000/(1.7323800.850.9)IN=PN/(√3UNcosφNηN)=22000/(1.7323800.850.9)≈22000/(1.7323800.765)≈22000/503.5≈43.7A≈22000/(1.7323800.765)≈22000/503.5≈43.7A（2）直接启动电流Ist=7IN=743.7≈305.9A（2）直接启动电流Ist=7IN=743.7≈305.9AY-△启动电流IstY=Ist/3=305.9/3≈102A（3）额定转矩TN=9550PN/nN（nN未给出，但可用比例计算）（3）额定转矩TN=9550PN/nN（nN未给出，但可用比例计算）Y-△启动转矩TstY=Tst/3=1.8TN/3=0.6TN负载转矩TL=0.5TN因为TstY(0.6TN)>TL(0.5TN)，所以能采用Y-△降压启动。2.某车间有一条380V三相四线制线路，供电给一台额定功率为30kW的电动机（额定电流IN=56A，启动电流Ist=6IN）和20盏60W的白炽灯。线路采用BLV型铝芯塑料线明敷，环境温度按30℃计。试按发热条件选择干线的导线截面。（已知BLV型导线在环境温度30℃时明敷的载流量：16mm²为60A，25mm²为77A，35mm²为96A。电动机需要系数Kd=0.8，白炽灯需要系数Kd=0.9，功率因数cosφ电机=0.85，cosφ灯=1）答案：（1）计算线路的计算电流。电动机计算负荷：Pc1=Kd1Pe1=0.830=24kW电动机计算负荷：Pc1=Kd1Pe1=0.830=24kWQc1=Pc1tanφ=24tan(arccos0.85)=240.62≈14.88kvarQc1=Pc1tanφ=24tan(arccos0.85)=240.62≈14.88kvar照明计算负荷：Pc2=Kd2Pe2=0.9(200.06)=0.91.2=1.08kW照明计算负荷：Pc2=Kd2Pe2=0.9(200.06)=0.91.2=1.08kWQc2=0总计算负荷：Pc=Pc1+Pc2=24+1.08=25.08kWQc=Qc1+Qc2=14.88kvarSc=√(Pc²+Qc²)=√(25.08²+14.88²)=√(629.0+221.4)=√850.4≈29.16kVA计算电流Ic=Sc/(√3U)=29160/(1.732380)≈29160/658.16≈44.3A计算电流Ic=Sc/(√3U)=29160/(1.732380)≈29160/658.16≈44.3A（2）选择导线截面。按发热条件，导线允许载流量Ial≥Ic=44.3A。查表，BLV-16mm²的载流量为60A>44.3A，初步满足。（3）校验启动时的电压降（简化考虑，仅校验电动机启动时导线是否过热）。电动机启动时，照明负荷仍运行。启动电流Ist=656=336A。电动机启动时，照明负荷仍运行。启动电流Ist=656=336A。干线总电流（近似，忽略启动时功率因数变化）I≈Ist+Ic(照明)=336+(1080/(3801.732))≈336+1.64≈337.6A。干线总电流（近似，忽略启动时功率因数变化）I≈Ist+Ic(照明)=336+(1080/(3801.732))≈336+1.64≈337.6A。此时，16mm²导线（载流量60A）远不能承受337.6A的电流，会导致导线过热甚至绝缘损坏。因此，不能仅按计算电流选择，还需考虑电动机启动的影响。通常，对于供电距离不长的干线，可按允许电压损失选择，或直接放大截面。考虑电动机启动，至少应选择载流量大于电动机启动电流的导线（或满足启动时温升要求）。337.6A远大于35mm²导线的96A。说明此线路供电电动机启动电流过大，可能需要改用软启动、变频启动等方式限制启动电流，或重新设计供电方案（如为电动机设专用线路）。若强行按发热选，则需极大截面，不经济。本题意在考查启动电流对导线选择的影响。按常规选择题思路，若只考虑长期运行，则选16mm²；但综合考虑，应选更大截面或采取限制启动电流措施。在考试中，若题目未明确要求校验启动，则按计算电流选择，答案为16mm²。若要求考虑启动，则需说明上述矛盾。七、综合分析题/绘图题（每题10分，共20分）1.分析下图所示三相异步电动机可逆运行控制电路（图中已画出主电路，控制电路部分用文字描述：包括两个接触器KM1、KM2分别控制正反转，各自有自锁触点；有停止按钮SB1；正转启动按钮SB2，反转启动按钮SB3；在KM1线圈回路中串有KM2的常闭辅助触点，在KM2线圈回路中串有KM1的常闭辅助触点）。试回答：（1）该控制电路实现了哪些保护功能？（2）图中KM1和KM2的常闭辅助触点起什么作用？如果只采用这种互锁，在正反转切换时可能存在什么风险？如何改进？（3）若增加要求：正转启动后，延时10秒自动切换到反转运行，画出其控制电路梯形图（PLC）或简述继电器控制电路的改动思路。答案：（1）实现了短路保护（由熔断器FU实现）、过载保护（由热继电器FR实现）、失压（或零压）和欠压保护（由接触器自身实现），以及互锁保护。（2）KM1和KM2的常闭辅助触点起电气互锁作用，防止两个接触器同时吸合造成电源相间短路。如果只采用这种电气互锁，在正转切换反转时，必须先按停止按钮SB1，使KM1断电，其常闭触点复位，然后才能按SB3启动反转。如果操作者在未按停止按钮的情况下，直接去按反转启动按钮SB3，由于互锁触点未复位，反转接触器KM2无法得电，不会造成短路，但无法实现直接切换，降低了操作便捷性。改进方法是增加按钮互锁，即将正转启动按钮SB2的常闭触点串入反转接触器KM2的线圈回路，将反转启动按钮SB3的常闭触点串入正转接触器KM1的线圈回路。这样，按下反转按