(完整版)高级电工考试试题及答案

(完整版)高级电工考试试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.在RLC串联正弦交流电路中，当电路发生谐振时，电路呈现（）。A.电阻性B.电感性C.电容性D.无法确定答案：A2.三相异步电动机的额定转速为1440r/min，电源频率为50Hz，则其转差率为（）。A.0.04B.0.06C.0.05D.0.03答案：A（解析：同步转速n1=60f/p，对于1440r/min，极对数p=2，n1=1500r/min，转差率s=(n1-n)/n1=(1500-1440)/1500=0.04）3.对于三相对称负载，星形连接时，其线电流与相电流的关系是（）。A.线电流等于相电流B.线电流等于√3倍相电流C.线电流等于相电流的1/√3D.线电流滞后相电流30°答案：A4.在PLC中，用于驱动外部负载的指令助记符是（）。A.LDB.OUTC.ANDD.OR答案：B5.测量绝缘电阻时，应选用（）。A.万用表B.兆欧表C.钳形电流表D.接地电阻测试仪答案：B6.在自动控制系统中，将输出量的一部分或全部通过一定方式送回到输入端，并与输入量进行比较的过程称为（）。A.反馈B.放大C.给定D.扰动答案：A7.一台三相变压器，额定容量SN=100kVA，额定电压U1N/U2N=10kV/0.4kV，采用Y，yn0连接，其额定电流I1N和I2N分别为（）。A.5.77A，144.3AB.5.77A，250AC.10A，144.3AD.10A，250A答案：A（解析：I1N=SN/(√3U1N)=100000/(√310000)≈5.77A；I2N=SN/(√3U2N)=100000/(√3400)≈144.3A）8.在变频调速系统中，为了保持电动机的磁通恒定，在调节频率f1时，必须同时调节（）。A.定子电流B.定子电阻C.定子电压D.转子电阻答案：C9.下列逻辑函数表达式中，属于“与非”逻辑的是（）。A.F=A+BB.F=A·BC.F=A·BD.F=A+B答案：C10.电力系统中，通常采用（）方法来提高功率因数。A.串联电容器B.并联电容器C.串联电抗器D.并联电阻答案：B11.示波器面板上的“辉度”旋钮用于调节（）。A.波形高度B.波形宽度C.光点亮度D.扫描频率答案：C12.在单相半控桥式整流电路中，若触发脉冲丢失或控制角α过大，可能导致（）现象。A.电源短路B.负载电压平均值升高C.晶闸管误导通D.失控（续流）答案：D13.热继电器在电动机控制电路中主要起（）保护作用。A.短路B.过载C.欠压D.过压答案：B14.根据“安培环路定律”（全电流定律），磁场强度沿任何闭合路径的线积分等于穿过该闭合路径所围面积的（）代数和。A.磁通量B.电流C.电动势D.磁动势答案：B15.可编程控制器（PLC）的工作方式是（）。A.等待命令工作方式B.中断工作方式C.扫描循环工作方式D.随机逻辑工作方式答案：C16.在转速负反馈直流调速系统中，闭环系统的静差率与开环系统的静差率之比为（）。A.1B.1+K（K为开环放大倍数）C.1/(1+K)D.K答案：C17.测量1Ω以下的低电阻，为了减小测量误差，应选用（）。A.单臂电桥（惠斯通电桥）B.双臂电桥（开尔文电桥）C.万用表电阻档D.兆欧表答案：B18.在PLC梯形图中，两个或两个以上的常开触点串联构成的电路逻辑关系是（）。A.与B.或C.非D.与非答案：A19.当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在（）。A.导通状态B.关断状态C.饱和状态D.不定答案：B20.变压器空载试验可以测定（）。A.短路阻抗B.铁损C.铜损D.负载损耗答案：B二、多项选择题（每题2分，共10分，多选、少选、错选均不得分）1.下列设备中，属于高压开关电器的是（）。A.隔离开关B.负荷开关C.熔断器D.电流互感器E.断路器答案：A，B，C，E2.提高电力系统静态稳定性的措施有（）。A.减少系统各元件的感抗B.采用自动调节励磁装置C.提高系统运行电压水平D.采用直流输电E.在输电线路中串联电容器答案：A，B，C，E3.三相异步电动机的调速方法有（）。A.改变电源频率fB.改变定子绕组的磁极对数pC.改变转差率sD.改变电源电压UE.改变定子电流I答案：A，B，C4.PLC的编程语言主要有（）。A.梯形图（LD）B.指令表（IL）C.顺序功能图（SFC）D.功能块图（FBD）E.结构化文本（ST）答案：A，B，C，D，E5.在集成运算放大器构成的线性应用电路中，通常引入的反馈类型是（）。A.电压串联负反馈B.电压并联负反馈C.电流串联负反馈D.电流并联负反馈E.正反馈答案：A，B，C，D三、判断题（每题1分，共10分）1.对称三相电路中，负载作三角形连接时，线电流是相电流的√3倍，且滞后对应相电流30°。（）答案：√2.变频器输出侧可以连接功率因数补偿电容器或浪涌吸收器。（）答案：×（解析：禁止连接，可能损坏变频器）3.在PLC的输入/输出单元中，光电耦合器起到了电气隔离和抗干扰的作用。（）答案：√4.变压器的变比是指一、二次侧相电压之比。（）答案：√5.电流互感器在运行中，其二次侧绝对不允许开路。（）答案：√6.逻辑代数中，A+A=A，A·A=A。（）答案：√7.在带阻性负载的单相半波可控整流电路中，晶闸管的控制角α最大移相范围是180°。（）答案：×（解析：是180°，但题目说“最大移相范围是180°”不准确，应为0°~180°）8.直流电动机的机械特性硬度越大，说明负载变化时转速变化越小。（）答案：√9.用两表法测量三相三线制电路的有功功率时，两个功率表的读数之和就是总功率，与负载是否对称无关。（）答案：√10.在自动控制系统中，比例积分（PI）调节器既能消除静差，又能改善系统的动态响应速度。（）答案：√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，习惯上称为工频。答案：502.三相异步电动机的旋转磁场转速n1与电源频率f成______比，与磁极对数p成______比。答案：正，反3.在电工测量中，根据测量误差的性质和特点，可分为______误差、______误差和______误差。答案：系统，随机，粗大4.电力变压器的并联运行必须满足三个条件：______相同、______相同、______相同。答案：变比，连接组别，短路电压标幺值（或阻抗电压百分比）5.在数字电路中，最基本的逻辑门电路有______门、______门和______门。答案：与，或，非6.晶闸管导通的条件是：阳极加______电压，门极加足够的______电压和电流。答案：正向，正向触发7.在PLC的扫描工作过程中，包含______、______、______三个阶段。答案：输入采样，程序执行，输出刷新8.根据反馈信号与输出信号的关系，反馈可分为______反馈和______反馈。答案：电压，电流9.常用的低压熔断器有______式、______式和______式等。答案：插入，螺旋，封闭管（或无填料密闭管/有填料封闭管）10.兆欧表测量绝缘电阻时，其“L”端子接______，“E”端子接______，“G”端子用于屏蔽表面泄漏电流。答案：被测设备导体，地（或外壳）五、简答题（每题5分，共20分）1.简述变频器的主要组成部分及其基本功能。答案：变频器主要由整流单元、直流中间环节、逆变单元和控制单元组成。整流单元将工频交流电转换为直流电；直流中间环节对整流后的直流电进行滤波和储能；逆变单元在控制单元的控制下，将直流电逆变成频率和电压可调的交流电；控制单元接收指令，对整流、逆变等环节进行控制，并实现保护、显示等功能。2.什么是“自锁”控制？在电动机的起保停控制电路中，如何实现自锁？答案：自锁控制是指利用接触器（或继电器）自身的辅助常开触点，并联在启动按钮两端，在启动按钮松开后，仍能维持线圈通电的控制方式。在电动机的起保停控制电路中，将接触器的辅助常开触点与启动按钮（常开）并联。按下启动按钮，接触器线圈得电，其主触点闭合，电动机运行；同时，并联的辅助常开触点闭合。松开启动按钮后，电流通过已闭合的辅助常开触点继续为线圈供电，保持接触器吸合状态，实现自锁（连续运行）。3.简述继电保护装置的基本要求。答案：继电保护装置应满足四个基本要求：1.选择性：当系统发生故障时，仅将故障部分切除，保证无故障部分继续运行。2.速动性：快速切除故障，以减轻设备损坏程度，提高系统稳定性。3.灵敏性：对于保护范围内发生的故障或不正常运行状态，能可靠地反应。4.可靠性：该动作时可靠动作（不拒动），不该动作时可靠不动作（不误动）。4.在电力拖动系统中，电动机的制动方式有哪些？各有什么特点？答案：主要有三种制动方式：1.能耗制动：切断电动机交流电源，立即在定子绕组中通入直流电，产生恒定磁场，转子因惯性旋转切割该磁场而产生制动转矩。制动平稳，无冲击，但需直流电源。2.反接制动：改变电动机电源相序，使旋转磁场反向，产生与转子转向相反的制动转矩。制动迅速，但冲击大，需在转速接近零时及时切断电源以防反转。3.回馈制动（再生制动）：当电动机转速高于同步转速时（如下坡、下放重物），转子感应电动势相位改变，使电动机处于发电状态，将机械能转化为电能回馈电网。经济性好，但只能在一定条件下实现。六、计算题（每题8分，共16分）1.一个对称三相负载，每相电阻R=6Ω，感抗XL=8Ω，接在线电压UL=380V的三相对称电源上，试计算：(1)负载作星形连接时的相电流IPY、线电流ILY和总有功功率PY。(2)负载作三角形连接时的相电流IP△、线电流IL△和总有功功率P△。答案：(1)星形连接：相电压UPY=UL/√3=380/√3≈220V每相阻抗Z=√(R²+XL²)=√(6²+8²)=10Ω相电流IPY=UPY/Z=220/10=22A线电流ILY=IPY=22A功率因数cosφ=R/Z=6/10=0.6总有功功率PY=√3ULILYcosφ=√3380220.6≈8688W(或8.69kW)总有功功率PY=√3ULILYcosφ=√3380220.6≈8688W(或8.69kW)(2)三角形连接：相电压UP△=UL=380V相电流IP△=UP△/Z=380/10=38A线电流IL△=√3IP△=√338≈65.8A线电流IL△=√3IP△=√338≈65.8A总有功功率P△=√3ULIL△cosφ=√338065.80.6≈26000W(或26kW)总有功功率P△=√3ULIL△cosφ=√338065.80.6≈26000W(或26kW)（或P△=3IP△²R=338²6≈25992W）（或P△=3IP△²R=338²6≈25992W）2.有一台他励直流电动机，额定数据为：PN=22kW，UN=220V，IN=115A，nN=1500r/min，电枢回路总电阻Ra=0.1Ω。忽略空载转矩，保持额定励磁不变。试求：(1)额定运行时的电枢电动势EaN和额定电磁转矩TN。(2)若采用电枢回路串电阻启动，要求启动电流Ist≤2IN，应串入多大的启动电阻Rst？答案：(1)额定电枢电动势：EaN=UNINRa=2201150.1=22011.5=208.5V(1)额定电枢电动势：EaN=UNINRa=2201150.1=22011.5=208.5V额定电磁功率：PemN=EaNIN=208.5115≈23977.5W额定电磁功率：PemN=EaNIN=208.5115≈23977.5W额定电磁转矩：TN=9.55PemN/nN=9.5523977.5/1500≈152.7N·m额定电磁转矩：TN=9.55PemN/nN=9.5523977.5/1500≈152.7N·m（或TN=9.55(UNININ²Ra)/nN）（或TN=9.55(UNININ²Ra)/nN）(2)启动时，转速n=0，反电动势Ea=0。启动电流限制值：Ist=2IN=2115=230A启动电流限制值：Ist=2IN=2115=230A启动时总电阻：R总=UN/Ist=220/230≈0.9565Ω应串启动电阻：Rst=R总Ra=0.95650.1=0.8565Ω七、综合分析/应用题（每题12分，共24分）1.试分析下图所示三相异步电动机Y-△降压启动控制电路的工作原理，并回答以下问题：（此处应有一幅标准的三相异步电动机Y-△降压启动控制电路图，包含主电路和控制电路。主电路：电源经断路器、主接触器KM1、热继电器FR到电机定子绕组U1、V1、W1；绕组U2、V2、W2通过接触器KM2（△连接）和KM3（Y连接）的触点进行连接转换。控制电路：包括停止按钮SB1、启动按钮SB2、时间继电器KT、接触器KM1、KM2、KM3的线圈及互锁触点等，实现Y启动，延时后自动转为△运行。）(1)简述电路的工作过程（从按下启动按钮SB2开始描述）。(2)电路中KM2和KM3的常闭触点串联在对方线圈回路中的作用是什么？(3)时间继电器KT的作用是什么？若其延时时间调整不当（过短或过长）会有什么影响？答案：(1)工作过程：按下启动按钮SB2→接触器KM3线圈得电→KM3主触点闭合，将电机绕组接成Y形；同时KM3常开辅助触点闭合→接触器KM1线圈得电并自锁→KM1主触点闭合，电机接Y形降压启动；同时时间继电器KT线圈得电开始延时。当KT延时到达设定时间→KT常闭延时触点断开→KM3线圈失电→KM3主触点断开，解除Y形连接；KM3常闭辅助触点复位闭合→KT常开延时触点闭合→接触器KM2线圈得电并自锁→KM2主触点闭合，将电机绕组接成△形，电机转入△形全压运行。同时，KM2常闭辅助触点断开，切断KT和KM3线圈回路。(2)KM2和KM3的常闭触点串联在对方线圈回路中，形成电气互锁。作用是防止KM2和KM3同时得电吸合，造成主电路电源短路。(3)时间继电器KT的作用是控制电机在Y形连接下启动的时间（即降压启动的时间）。若延时时间调整过短，电机转速还未上升到足够高就切换到△形运行，切换电流冲击仍会很大，失去降压启动的意义；若延时时间调整过长，电机长时间在Y形低压下运行，可能因转矩不足而启动困难，甚至烧毁电机或使热继电器动作。2.某工厂变电所一台10/0.4kV变压器，容量为800kVA，采用Dyn11连接。已知变压器短路阻抗电压百分比Uk%=4.5%，高压侧系统短路容量Sd=100MVA（视为无限大系统）。低压侧母线处三相短路时，忽略线路阻抗。试计算：(1)变压器的短路阻抗标幺值（以变压器额定参数为基准）。(2)归算到低压侧（0.4kV）的变压器短路阻抗有名值。(3)低压母线处发生三相短路时，短路电流的周期分量有效值（稳态短路电流）。答案：(1)变压器短路阻抗标幺值：ZT=Uk%/100=4.5/100=0.045(1)变压器短路阻抗标幺值：ZT=Uk%/100=4.5/100=0.045(2)变压器额定容量SN=800kVA=0.8MVA低压侧额定电压UN2=0.4kV低压侧基准阻抗ZN2=(U