高级电工考试试题及答案

高级电工考试试题及答案一、单项选择题（每题1分，共30分）1.在RLC串联谐振电路中，当电路发生谐振时，电路呈现（）。A.容性B.感性C.阻性D.不确定答案：C2.三相异步电动机的额定转速为1460r/min，则其同步转速和磁极对数分别为（）。A.1500r/min，2对B.1500r/min，4对C.1000r/min，3对D.3000r/min，1对答案：A3.在PLC编程中，用于实现逻辑“与”运算的指令是（）。A.ORB.ANDC.ORBD.ANB答案：B4.测量绝缘电阻时，应选用（）。A.万用表B.兆欧表C.电桥D.钳形电流表答案：B5.一台三相变压器，额定容量SN=100kVA，额定电压U1N/U2N=10/0.4kV，采用Y，yn0接法，其高压侧额定电流约为（）。A.5.77AB.144.3AC.100AD.57.7A答案：A6.在晶闸管-电动机直流调速系统中，改变（）可以调节电动机的转速。A.触发脉冲相位B.电源频率C.电源电压幅值D.电动机励磁电流答案：A7.电力系统中，用来限制短路电流的措施是（）。A.串联电容器B.并联电抗器C.装设分裂电抗器或分裂绕组变压器D.提高系统电压答案：C8.反接制动时，当电动机转速接近于零时，应及时（），防止反转。A.断开电源B.接入限流电阻C.改变电源相序D.降低电源电压答案：A9.用于将交流电转换成直流电的电路称为（）。A.逆变电路B.整流电路C.斩波电路D.变频电路答案：B10.在变频器U/f控制方式中，为了补偿低频时定子电阻上的压降，通常需要（）。A.提高U/f比值B.降低U/f比值C.保持U/f为常数D.提高输出频率答案：A11.接地电阻测量仪（如ZC-8型）的E、P、C三个端子，在测量时，P端子应接（）。A.被测接地体B.电位探针C.电流探针D.仪表外壳答案：B12.在下列PLC编程语言中，属于图形化语言的是（）。A.指令表（IL）B.结构化文本（ST）C.梯形图（LD）D.顺序功能图（SFC）答案：C13.三相桥式全控整流电路，电阻性负载，控制角α的移相范围是（）。A.0°~90°B.0°~120°C.0°~150°D.0°~180°答案：D14.判断电流产生磁场的方向用（）。A.左手定则B.右手定则C.安培定则（右手螺旋定则）D.楞次定律答案：C15.在自动控制系统中，开环系统与闭环系统最本质的区别在于（）。A.有无放大环节B.有无执行机构C.有无反馈环节D.有无比较环节答案：C16.一台步进电动机的步距角为1.8°/0.9°，若采用五相十拍通电方式，则其步距角为（）。A.1.8°B.0.9°C.0.36°D.0.18°答案：B17.下列传感器中，属于数字量输出的是（）。A.热电阻B.光电编码器C.应变片D.热电偶答案：B18.电力电缆进行直流耐压试验时，其试验电压通常为额定电压的（）。A.1~2倍B.2~3倍C.3~4倍D.4~5倍答案：D19.在PLC的输入/输出单元中，光电耦合器的主要作用是（）。A.放大信号B.滤波C.电气隔离D.电平转换答案：C20.他励直流电动机的调速方法中，属于恒转矩调速的是（）。A.改变电枢电压B.改变励磁磁通C.电枢回路串电阻D.改变电源频率答案：A21.正弦波脉宽调制（SPWM）技术中，调制波是（）。A.等腰三角波B.正弦波C.方波D.锯齿波答案：B22.高压隔离开关的主要作用是（）。A.切断负荷电流B.切断短路电流C.隔离电源，形成明显断开点D.通断正常负荷电流答案：C23.在三相四线制供电系统中，中性线的作用是（）。A.保证负载电压对称B.流过三相不平衡电流C.防止触电D.作为备用相线答案：B24.用于测量两点之间微小位移的传感器是（）。A.光栅尺B.旋转变压器C.感应同步器D.电容式测微仪答案：D25.在运算放大器中，“虚短”和“虚断”的概念适用于（）。A.开环状态B.线性放大状态C.饱和状态D.任何状态答案：B26.某10kV变电所，选用铝母线的长期允许载流量为1500A，其经济截面应依据（）选择。A.长期发热允许电流B.热稳定C.动稳定D.经济电流密度答案：D27.增量式光电编码器输出A、B两相相位差90°的脉冲信号，其作用是（）。A.提高分辨率B.判断旋转方向C.提高抗干扰能力D.产生零位信号答案：B28.在继电保护中，电流速断保护的动作电流按躲过（）来整定。A.最大负荷电流B.被保护线路末端最大三相短路电流C.变压器励磁涌流D.被保护线路末端最小两相短路电流答案：B29.触摸屏与PLC通信时，通常需要设置相同的（）。A.IP地址B.波特率和数据格式C.内存地址D.I/O点数答案：B30.变压器并联运行的条件中，必须绝对满足的是（）。A.变比相等B.连接组别相同C.短路电压相等D.容量相同答案：B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PLC模拟量输入模块处理信号的过程是（）。A.A/D转换B.光电隔离C.信号滤波D.D/A转换E.量程转换答案：A，B，C，E2.三相异步电动机的制动方式包括（）。A.反接制动B.能耗制动C.回馈制动D.电容制动E.电磁制动答案：A，B，C3.电力系统中，可能引起操作过电压的原因有（）。A.切断空载线路B.切断空载变压器C.系统发生谐振D.雷击线路E.弧光接地答案：A，B，E4.变频器的主电路通常包括（）。A.整流电路B.中间直流环节C.逆变电路D.控制电路E.驱动电路答案：A，B，C5.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.提高设备运行稳定性答案：A，B，C，D6.下列属于非电量测量传感器的是（）。A.热电偶B.压电式传感器C.光电开关D.电磁流量计E.热电阻答案：A，B，D，E7.他励直流电动机的机械特性硬度与（）有关。A.电枢电阻B.励磁磁通C.电源电压D.负载转矩E.电枢电感答案：A，B，C8.在电气控制电路中，熔断器的作用是（）。A.过载保护B.短路保护C.欠压保护D.失压保护E.隔离电源答案：B9.自动控制系统的稳态性能指标主要包括（）。A.上升时间B.超调量C.稳态误差D.调节时间E.振荡次数答案：C10.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.绕组间的相间短路E.一相绕组匝间短路答案：A，B，C三、判断题（每题1分，共10分）1.在单相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压是电源电压的峰值。（）答案：√2.PLC的扫描周期主要取决于程序的长短和指令的执行时间。（）答案：√3.三相异步电动机的转子转速可以等于或高于其同步转速。（）答案：×4.电流互感器在运行中，其二次侧不允许开路。（）答案：√5.在交-直-交变频器中，中间直流环节采用大电容滤波的称为电压型变频器。（）答案：√6.电力系统中性点直接接地方式属于大电流接地系统。（）答案：√7.伺服驱动系统的精度主要取决于检测装置的精度。（）答案：√8.热继电器利用电流的热效应原理，可用于电动机的短路保护。（）答案：×9.在逻辑代数中，A+A’B=A+B。（）答案：√10.示波器可以用于测量直流电压的幅值。（）答案：√四、填空题（每空1分，共20分）1.基尔霍夫电流定律（KCL）指出：在任一时刻，流入某一节点的电流之和______流出该节点的电流之和。答案：等于2.三相异步电动机的转差率S=______。答案：(n1n)/n1（其中n1为同步转速，n为转子转速）3.在PLC中，一个扫描周期主要包括输入采样、______和输出刷新三个阶段。答案：程序执行4.晶闸管导通的条件是：阳极加正向电压，同时______加正向触发脉冲。答案：门极（或控制极）5.变压器的效率在______损耗等于______损耗时达到最大值。答案：可变，不变（或铁损，铜损）6.测量电压时，电压表应与被测电路______联；测量电流时，电流表应与被测电路______联。答案：并，串7.在自动控制系统中，比例积分（PI）调节器可以消除______误差。答案：稳态8.电力电缆的绝缘电阻值与电缆长度成______比，测量时应换算到每公里的电阻值进行比较。答案：反9.步进电动机的转速与脉冲频率成______比。答案：正10.在MOSFET和IGBT中，属于电压控制型器件的是______和______。答案：MOSFET，IGBT11.高压验电器使用前，应在______上验证其完好性。答案：有电设备（或带电体）12.三相桥式全控整流电路，负载为阻感负载且电感极大，当控制角α≤60°时，输出电压波形连续，每个晶闸管导通______度。答案：12013.变频调速时，为了保持电动机的______恒定，在调节频率的同时必须调节电压。答案：主磁通（或气隙磁通）14.继电保护装置的基本要求是选择性、速动性、______和可靠性。答案：灵敏性15.接地装置由______和______组成。答案：接地体，接地线五、简答题（每题5分，共30分）1.简述变频器矢量控制的基本原理及其优点。答案：矢量控制的基本原理是通过坐标变换，将异步电动机的三相定子电流分解为产生磁场的励磁电流分量和产生转矩的转矩电流分量，并对其进行独立控制，从而使异步电动机获得与直流电动机相媲美的调速性能。其优点主要是：调速范围宽，低速转矩大，动态响应速度快，控制精度高。2.在电气设备上工作，保证安全的技术措施有哪些？答案：保证安全的技术措施包括：停电、验电、装设接地线、悬挂标示牌和装设遮栏（围栏）。上述措施由运行人员或有操作资格的人员执行。3.什么是PLC的“自保持”电路（启-保-停电路）？请画出其梯形图。答案：“自保持”电路也称为“启-保-停”电路，是实现对输出线圈长动控制的基本电路。其工作原理是：利用输出线圈的一个常开触点并联在启动按钮（常开触点）两端，当启动按钮按下后，线圈得电，其常开触点闭合，此时即使松开启动按钮，电流仍可通过该常开触点维持线圈通电，实现自锁（自保持）。直到停止按钮（常闭触点）被按下，切断电路，线圈失电。梯形图（示意）：常开触点X0（启动）与线圈Y0的常开触点并联后，与常闭触点X1（停止）串联，再驱动线圈Y0。4.简述电力系统中性点不接地系统发生单相接地故障时的特点。答案：特点如下：（1）接地相对地电压为零，非故障相对地电压升高为线电压，系统出现零序电压。（2）接地点的接地电流为容性电流，其数值等于正常运行时每相对地电容电流的3倍。（3）由于线电压仍然对称，三相负荷仍可继续短时运行（一般不超过2小时），但需发出报警信号，以便运行人员及时查找并处理故障。5.什么是PID调节？比例（P）、积分（I）、微分（D）环节各起什么作用？答案：PID调节是将偏差的比例（P）、积分（I）和微分（D）通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制的调节方式。比例（P）环节：成比例地反映控制系统的偏差信号，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减少偏差。其作用是快速响应，但会产生稳态误差。积分（I）环节：主要用于消除稳态误差，提高系统的无差度。只要系统存在误差，积分控制作用就不断积累，输出控制量以消除误差。微分（D）环节：反映偏差信号的变化趋势（变化速率），并能在偏差信号变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减少调节时间，改善系统的动态性能。6.变压器并联运行的条件是什么？哪一个条件必须严格保证？答案：变压器并联运行的条件有：（1）各变压器的连接组别必须相同。（2）各变压器的额定电压（变比）应相等，允许有微小的偏差（一般不超过±0.5%）。（3）各变压器的短路电压（阻抗百分比）应相等，允许偏差不超过±10%。（4）容量比不宜超过3:1。其中，连接组别相同是必须严格保证的条件，否则会在变压器绕组间产生巨大的环流，烧毁变压器。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，额定电流IN=42A，额定功率因数cosφN=0.88，额定效率ηN=89.5%，额定转速nN=1470r/min，电源频率f=50Hz。试求：（1）电动机的额定输入功率P1N；（2）额定转差率SN；（3）额定转矩TN。答案：（1）额定输入功率P1N=PN/ηN=22/0.895≈24.58kW（2）由额定转速1470r/min可知，同步转速n1=1500r/min额定转差率SN=(n1nN)/n1=(15001470)/1500=0.02（或2%）（3）额定转矩TN=9550PN/nN=955022/1470≈142.93N·m（3）额定转矩TN=9550PN/nN=955022/1470≈142.93N·m2.一个RLC串联电路，已知电阻R=30Ω，电感L=382mH，电容C=40μF，接在电压u=220√2sin(314t)V的电源上。试求：（1）电路的阻抗Z；（2）电流有效值I；（3）电路的有功功率P、无功功率Q和视在功率S；（4）判断电路的性质。答案：已知：U=220V，ω=314rad/s感抗XL=ωL=3140.382≈120Ω感抗XL=ωL=3140.382≈120Ω容抗XC=1/(ωC)=1/(3144010^-6)≈79.6Ω容抗XC=1/(ωC)=1/(3144010^-6)≈79.6Ω电抗X=XLXC=12079.6=40.4Ω（感性）（1）阻抗Z=√(R²+X²)=√(30²+40.4²)≈√(900+1632.16)=√2532.16≈50.32Ω（2）电流有效值I=U/Z=220/50.32≈4.37A（3）有功功率P=I²R=(4.37)²30≈19.130=573W（3）有功功率P=I²R=(4.37)²30≈19.130=573W无功功率Q=I²X=(4.37)²40.4≈19.140.4≈771.6var（感性）无功功率Q=I²X=(4.37)²40.4≈19.140.4≈771.6var（感性）视在功率S=UI=2204.37=961.4VA视在功率S=UI=2204.37=961.4VA或S=√(P²+Q²)=√(573²+771.6²)≈√(328329+595367)=√923696≈961.1VA（4）因为XL>XC，电路呈感性。七、综合分析题（每题15分，共30分）1.分析下图所示三相异步电动机Y-Δ降压启动控制电路的工作原理，并说明时间继电器KT的作用。要求按步骤描述启动过程。（假设电路图已知：主电路包括电源开关、熔断器、接触器KM1、KM2、KM3主触点及电动机绕组；控制电路包括停止按钮SB1、启动按钮SB2、接触器KM1、KM2、KM3线圈及其辅助触点、时间继电器KT线圈及其延时触点。）答案：工作原理分析：（1）启动过程：合上电源开关。按下启动按钮SB2，接触器KM1线圈得电自锁，同时时间继电器KT线圈得电开始计时。KM1主触点闭合，将电动机三相绕组首端接入电源。同时，KM3线圈得电（其常闭辅助触点已确保KM2断开），KM3主触点闭合，将电动机三相绕组尾端短接，电动机接成Y形启动。此时，加在每相绕组上的电压为额定电压的1/√3，启动电流和启动转矩均降为全压启动的1/3。（2）切换过程：经过KT预先整定的启动时间（电动机转速已接近额定转速），KT的常闭延时断开触点断开，KM3线圈失电，其主触点断开，解除Y形连接；同时，KT的常开延时闭合触点闭合。由于KM3的常闭辅助触点恢复闭合，接触器KM2线圈得电自锁。KM2主触点闭合，将电动机绕组接成Δ形。同时，KM2的常闭辅助触点断开，切断KT线圈回路，KT失电复位。电动机进入Δ形连接下的全压正常运行状态。（3）停止过程：按下停止按钮SB1，所有接触器线圈失电，电动机停止。时间继电器KT的作用：控制电动机在Y形连接下的启动时间，实现从Y形启动到Δ形运行的自动切换，避免启动时间过长或切换过早。2.某生产线由一台变频器驱动一台三相异步电动机，采用PLC和触摸屏进行控制与监控。系统要求：能通过触摸屏设置电机运行频率（0-50Hz），控制电机启停及正反转，并能在触摸屏上实时显示当前