高級工試題及答案一、判斷題（每題2分，共20分）1.變壓器空載運行時，原邊電流主要用于建立主磁通，此時銅損可忽略不計。（）2.三相異步電動機的轉差率s=0時，轉子電流頻率等于電源頻率。（）3.微機保護裝置的采樣頻率越高，對故障信號的還原精度越好，但會增加計算負擔。（）4.中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，故障相電壓為零，非故障相電壓升高為線電壓，系統(tǒng)可繼續(xù)運行12小時。（）5.晶閘管整流電路中，α角（觸發(fā)延遲角）越小，輸出平均電壓越低。（）6.電力系統(tǒng)的短路容量等于短路電流與短路處額定電壓的乘積。（）7.同步發(fā)電機的功角特性中，當功角δ=90°時，電磁功率達到最大值。（）8.采用YΔ降壓啟動的三相異步電動機，啟動電流為直接啟動的1/3，啟動轉矩也為直接啟動的1/3。（）9.電力電容器組的額定電壓應大于等于安裝處電網的最高運行電壓。（）10.高壓斷路器的分閘時間是指從分閘線圈通電到所有電弧觸頭分離的時間。（）二、單項選擇題（每題3分，共30分）1.某10kV配電變壓器的聯(lián)結組別為Yyn0，其一次側額定電壓為10kV，二次側額定電壓為400V，則一次側相電壓為（）。A.10kVB.5.77kVC.17.32kVD.400V2.一臺三相異步電動機的額定功率為15kW，額定電壓380V，額定效率88%，功率因數(shù)0.85，其額定電流約為（）。A.27.9AB.30.5AC.33.2AD.36.8A3.110kV線路配置的距離保護中，Ⅰ段保護范圍通常為線路全長的（）。A.80%85%B.90%95%C.70%75%D.100%4.晶閘管整流電路中，若觸發(fā)脈沖丟失一相，可能導致（）。A.輸出電壓升高B.輸出電壓降低且波形畸變C.晶閘管過壓擊穿D.無影響5.中性點經消弧線圈接地系統(tǒng)中，消弧線圈通常采用（）補償方式。A.全補償B.欠補償C.過補償D.不補償6.某35kV變電站母線電壓為36.5kV，其電壓偏差為（）。A.+4.3%B.+1.5%C.4.3%D.1.5%7.同步發(fā)電機并列運行時，若有功功率不足，應調節(jié)（）。A.勵磁電流B.原動機輸入功率C.端電壓D.轉速8.某電動機控制電路中，熱繼電器的整定值應（）電動機的額定電流。A.大于B.等于C.小于D.無關9.電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時，短路電流的周期分量幅值由（）決定。A.系統(tǒng)電抗B.系統(tǒng)電阻C.短路點位置D.斷路器分閘時間10.10kV真空斷路器的斷口工頻耐受電壓標準通常為（）。A.42kVB.30kVC.28kVD.20kV三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述三相異步電動機產生“堵轉”的原因及危害。2.說明變壓器并列運行的基本條件，并分析不滿足條件時的影響。3.對比電流速斷保護與過電流保護的區(qū)別（從動作原理、保護范圍、整定原則三方面）。4.分析電力電容器運行中出現(xiàn)外殼膨脹的可能原因及處理措施。5.簡述PLC控制的電動機正反轉電路中，互鎖保護的實現(xiàn)方式及作用。四、計算題（每題10分，共30分）1.一臺S91000/10型變壓器，額定容量1000kVA，額定電壓10kV/0.4kV，空載損耗P0=1.7kW，短路損耗Pk=10.3kW，阻抗電壓Uk%=4.5。計算：（1）額定電流I1N、I2N；（2）負載系數(shù)β=0.8時的有功損耗ΔP。2.某10kV線路長度為5km，采用LGJ120導線（單位電抗0.4Ω/km），系統(tǒng)電抗Xs=0.3Ω（歸算至10kV側），末端發(fā)生三相短路。計算短路電流周期分量有效值I∞。3.某工廠有功功率P=500kW，功率因數(shù)cosφ1=0.6（滯后），需將功率因數(shù)提高到cosφ2=0.9（滯后），計算所需并聯(lián)電容器的容量Qc（取√3≈1.732）。五、實操題（每題15分，共30分）1.某380V電動機運行中出現(xiàn)“嗡嗡”聲且無法啟動，電流表顯示電流異常增大。請列出故障排查步驟及可能的故障點。2.某10kV線路保護裝置發(fā)“零序過流”告警信號，試分析可能的故障類型，并說明現(xiàn)場檢查的重點項目。答案一、判斷題1.√（空載時原邊電流為勵磁電流，主要用于建立磁通，銅損極?。?.×（s=0時轉子轉速等于同步轉速，轉子電流頻率f2=s×f1=0）3.√（采樣頻率高可捕捉更多信號細節(jié)，但需更高計算能力）4.√（中性點不接地系統(tǒng)單相接地不形成短路，非故障相電壓升至線電壓）5.×（α越小，晶閘管導通角越大，輸出平均電壓越高）6.√（短路容量S=√3×U×I，U為額定線電壓，I為短路電流）7.√（同步發(fā)電機功角特性P=（EU/Xd）sinδ，δ=90°時Pmax）8.×（YΔ啟動電流為Δ啟動的1/3，但啟動轉矩為Δ啟動的1/3，因轉矩與電壓平方成正比）9.√（避免電容器過壓運行導致絕緣損壞）10.×（分閘時間包括固有分閘時間和燃弧時間，觸頭分離后仍有電?。┒?、單項選擇題1.B（Y聯(lián)結相電壓=線電壓/√3=10/1.732≈5.77kV）2.A（I=P/(√3×U×η×cosφ)=15000/(1.732×380×0.88×0.85)≈27.9A）3.A（距離Ⅰ段為無時限保護，保護范圍通常為線路全長的80%85%）4.B（缺相觸發(fā)導致整流輸出電壓降低，波形出現(xiàn)缺相畸變）5.C（過補償可避免欠補償時可能出現(xiàn)的串聯(lián)諧振過電壓）6.A（電壓偏差=（36.535）/35×100%≈4.3%）7.B（調節(jié)原動機輸入功率改變有功，調節(jié)勵磁改變無功）8.B（熱繼電器整定值應接近電動機額定電流，起過載保護作用）9.A（短路電流周期分量由系統(tǒng)電抗決定，電阻可忽略時I∞=U/(√3×X∑)）10.A（10kV真空斷路器斷口工頻耐壓標準通常為42kV（1min））三、簡答題1.原因：負載過大（如機械卡阻）、電源電壓過低、繞組短路或斷相。危害：堵轉時轉子電流劇增（約57倍額定電流），導致繞組過熱，絕緣損壞；長時間堵轉可能燒毀電動機。2.條件：（1）聯(lián)結組別相同（否則二次側電壓相位差120°，產生環(huán)流）；（2）變比相等（誤差≤0.5%，否則二次側電壓差產生環(huán)流）；（3）阻抗電壓相等（誤差≤10%，否則負載分配不均，阻抗小的變壓器過載）。不滿足時，環(huán)流增大銅損，降低效率；負載分配不均可能導致部分變壓器過載。3.區(qū)別：（1）動作原理：電流速斷基于短路時電流驟增，按躲過最大短路電流整定；過電流按躲過最大負荷電流整定。（2）保護范圍：速斷保護線路首端，無延時；過電流保護全長，有延時。（3）整定原則：速斷取線路末端最大短路電流的1.21.3倍；過電流取最大負荷電流的1.11.2倍，并考慮返回系數(shù)。4.原因：（1）內部介質老化分解產生氣體（如局部放電、過熱）；（2）過電壓運行導致內部擊穿；（3）外部短路沖擊引起內部膨脹。處理：立即退出運行，檢查外觀（是否漏油、滲油）；測量電容值（偏差＞±10%需更換）；做耐壓試驗（判斷絕緣狀態(tài)）；必要時吊芯檢查內部元件。5.實現(xiàn)方式：（1）電氣互鎖：正轉接觸器常閉觸點串入反轉控制回路，反轉接觸器常閉觸點串入正轉控制回路；（2）機械互鎖：通過接觸器聯(lián)動機構確保同一時間僅一個接觸器吸合。作用：防止正反轉接觸器同時吸合導致電源短路。四、計算題1.（1）I1N=S/(√3×U1N)=1000/(1.732×10)=57.7A；I2N=1000/(1.732×0.4)=1443.4A（2）ΔP=P0+β2×Pk=1.7+0.82×10.3=1.7+6.59=8.29kW2.線路電抗Xl=0.4×5=2Ω；總電抗X∑=Xs+Xl=0.3+2=2.3Ω；短路電流I∞=U/(√3×X∑)=10000/(1.732×2.3)≈2510A3.tanφ1=√(10.62)/0.6≈1.333；tanφ2=√(10.92)/0.9≈0.484；Qc=P(tanφ1tanφ2)=500×(1.3330.484)=500×0.849≈424.5kvar五、實操題1.排查步驟：（1）檢查電源電壓（用萬用表測三相電壓是否平衡，是否低于342V（10%））；（2）檢查控制回路（熔斷器是否熔斷，接觸器觸點是否接觸不良）；（3）檢查電動機繞組（用兆歐表測絕緣電阻，用萬用表測三相直流電阻是否平衡，判斷是否短路或斷相）；（4）檢查機械部分（盤動轉子是否卡阻，軸承是否損壞）?？赡芄收宵c：電源缺相、繞組斷相/短路、軸承卡死、負載機械故障。2.可能故障類型：（1）線路單相接地（中性點不接地系統(tǒng)零序電流由非故障相電容電流構成）；（2）電纜絕緣破損（如外護套進水導