高級(jí)電工考試試題及答案一、選擇題（每題2分，共30分）1.10kV高壓設(shè)備不停電作業(yè)時(shí)，作業(yè)人員與帶電體的安全距離應(yīng)不小于（）。A.0.4mB.0.7mC.1.0mD.1.5m2.電力變壓器Yd11連接組別中，“d”表示（）。A.高壓側(cè)星形連接B.低壓側(cè)星形連接C.高壓側(cè)三角形連接D.低壓側(cè)三角形連接3.三相異步電動(dòng)機(jī)采用變頻調(diào)速時(shí)，若保持V/F恒定，其機(jī)械特性的（）基本不變。A.最大轉(zhuǎn)矩B.啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩C.額定轉(zhuǎn)速D.臨界轉(zhuǎn)差率4.西門子S71200PLC的DI模塊輸入信號(hào)類型為（）。A.010V模擬量B.420mA模擬量C.直流24V開關(guān)量D.交流220V開關(guān)量5.變頻器控制電機(jī)時(shí)，若設(shè)置“矢量控制”模式，相比V/F控制，主要優(yōu)勢(shì)是（）。A.節(jié)能效果更好B.調(diào)速范圍更寬C.硬件成本更低D.抗干擾能力更強(qiáng)6.電力系統(tǒng)中，變壓器的差動(dòng)保護(hù)主要用于（）。A.相間短路B.匝間短路C.單相接地D.過(guò)負(fù)荷7.低壓配電系統(tǒng)中，工作接地的接地電阻應(yīng)不大于（）。A.1ΩB.4ΩC.10ΩD.30Ω8.測(cè)量380V電機(jī)繞組的絕緣電阻時(shí)，應(yīng)選用（）兆歐表。A.500VB.1000VC.2500VD.5000V9.并聯(lián)電力電容器的主要作用是（）。A.提高有功功率B.提高功率因數(shù)C.限制短路電流D.降低線路電壓10.用萬(wàn)用表電阻檔檢測(cè)單向晶閘管時(shí)，若陽(yáng)極與陰極間正反向電阻均為無(wú)窮大，說(shuō)明（）。A.晶閘管正常B.陽(yáng)極陰極短路C.陽(yáng)極陰極開路D.門極損壞11.直流電動(dòng)機(jī)采用弱磁調(diào)速時(shí)，其轉(zhuǎn)速會(huì)（）。A.升高B.降低C.不變D.劇烈波動(dòng)12.10kV電力電纜交接試驗(yàn)中，必須進(jìn)行的項(xiàng)目是（）。A.直流耐壓試驗(yàn)B.直流電阻測(cè)量C.匝間短路試驗(yàn)D.介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)試13.低壓斷路器的熱脫扣器主要用于（）保護(hù)。A.短路B.過(guò)載C.欠壓D.過(guò)壓14.無(wú)功功率的單位是（）。A.瓦特（W）B.伏安（VA）C.乏（var）D.千伏安（kVA）15.衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)不包括（）。A.電壓偏差B.頻率偏差C.諧波含量D.線路阻抗二、判斷題（每題1分，共10分）1.10kV高壓驗(yàn)電器使用前需在有電設(shè)備上驗(yàn)證其完好性。（）2.變壓器并列運(yùn)行的必要條件是變比、連接組別和阻抗電壓百分比完全相同。（）3.兆歐表測(cè)量絕緣電阻時(shí)，被測(cè)設(shè)備必須斷開電源并充分放電。（）4.PLC的掃描周期僅包括程序執(zhí)行階段。（）5.變頻器過(guò)載保護(hù)主要是為了防止電機(jī)過(guò)熱。（）6.接地裝置的接地電阻應(yīng)在干燥季節(jié)測(cè)量，以保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。（）7.直流電動(dòng)機(jī)電樞回路串電阻調(diào)速時(shí)，轉(zhuǎn)速越高，能耗越小。（）8.電力電纜直流耐壓試驗(yàn)后，需對(duì)電纜進(jìn)行充分放電，防止殘余電荷傷人。（）9.無(wú)功補(bǔ)償裝置應(yīng)盡可能靠近負(fù)荷側(cè)安裝，以減少線路無(wú)功損耗。（）10.高壓開關(guān)柜的“五防”功能包括防止帶接地刀閘合斷路器。（）三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述PLC的工作原理及其掃描周期的主要階段。2.變頻器運(yùn)行中出現(xiàn)“過(guò)流故障（OC）”的可能原因有哪些？至少列出4項(xiàng)。3.三相異步電動(dòng)機(jī)斷相運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致哪些危害？4.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)應(yīng)滿足的基本要求是什么？分別解釋其含義。5.高壓開關(guān)柜的“五防”功能具體指什么？四、計(jì)算題（每題8分，共24分）1.一臺(tái)S91000/10型電力變壓器，額定電壓10kV/0.4kV，連接組別Yyn0。計(jì)算其高壓側(cè)和低壓側(cè)的額定電流。（保留兩位小數(shù)）2.某車間有功功率P=200kW，原功率因數(shù)cosφ1=0.6（滯后），需將功率因數(shù)提高到cosφ2=0.9（滯后）。計(jì)算所需并聯(lián)電容器的容量Qc。（已知tanφ1≈1.333，tanφ2≈0.484）3.某10kV系統(tǒng)中，已知系統(tǒng)短路容量Sd=1000MVA，變壓器參數(shù)為S=1000kVA，Uk%=4.5。計(jì)算變壓器低壓側(cè)（0.4kV）三相短路時(shí)的短路電流周期分量有效值。（采用標(biāo)幺值法，基準(zhǔn)容量Sj=100MVA，基準(zhǔn)電壓Uj=平均額定電壓）五、綜合分析題（每題8分，共16分）1.某工廠10kV高壓開關(guān)柜（型號(hào)KYN2812）在操作時(shí)出現(xiàn)“合不上閘”故障，試分析可能的故障原因及排查步驟。2.設(shè)計(jì)一條自動(dòng)化生產(chǎn)線的電氣控制系統(tǒng)，要求包含三相異步電動(dòng)機(jī)（5.5kW）、PLC（西門子S71200）、變頻器（ABBACS510）、接近傳感器（NPN型）。需說(shuō)明系統(tǒng)硬件連接方案、控制邏輯及主要保護(hù)措施。答案一、選擇題1.B2.D3.A4.C5.B6.B7.B8.A9.B10.C11.A12.A13.B14.C15.D二、判斷題1.√2.√3.√4.×（掃描周期包括輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新三階段）5.√6.×（應(yīng)在潮濕季節(jié)測(cè)量）7.×（串電阻調(diào)速時(shí)，轉(zhuǎn)速越低，能耗越大）8.√9.√10.√（“五防”包括防止帶接地刀閘送電）三、簡(jiǎn)答題1.PLC采用循環(huán)掃描工作方式，掃描周期分為三個(gè)階段：①輸入采樣階段：讀取所有輸入信號(hào)狀態(tài)并存入輸入映像寄存器；②程序執(zhí)行階段：按順序執(zhí)行用戶程序，根據(jù)輸入映像寄存器和其他元件狀態(tài)計(jì)算輸出結(jié)果；③輸出刷新階段：將程序執(zhí)行結(jié)果存入輸出映像寄存器，并驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。2.過(guò)流故障可能原因：①電機(jī)負(fù)載突然增大（如機(jī)械卡阻）；②變頻器加速時(shí)間設(shè)置過(guò)短；③電機(jī)或電纜絕緣損壞導(dǎo)致短路；④變頻器IGBT模塊損壞；⑤電流檢測(cè)電路故障（如互感器損壞）；⑥電網(wǎng)電壓波動(dòng)過(guò)大。3.斷相運(yùn)行危害：①未斷相繞組電流增大至額定電流的1.73倍（Y接法）或1.5倍（△接法），導(dǎo)致繞組過(guò)熱；②電機(jī)轉(zhuǎn)矩下降，無(wú)法帶載運(yùn)行；③長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)燒毀電機(jī)繞組；④可能引發(fā)線路過(guò)流保護(hù)動(dòng)作，導(dǎo)致停電。4.繼電保護(hù)基本要求：①選擇性：僅切除故障設(shè)備，避免無(wú)故障部分停電；②速動(dòng)性：快速切除故障，減少設(shè)備損壞和系統(tǒng)影響；③靈敏性：對(duì)保護(hù)范圍內(nèi)的故障有足夠反應(yīng)能力（用靈敏系數(shù)衡量）；④可靠性：正常運(yùn)行時(shí)不誤動(dòng)，故障時(shí)不誤拒動(dòng)。5.“五防”功能：①防止誤分、誤合斷路器；②防止帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)；③防止帶電合接地刀閘；④防止帶接地刀閘合斷路器（送電）；⑤防止誤入帶電間隔。四、計(jì)算題1.高壓側(cè)額定電流：I1=S/(√3U1)=1000/(√3×10)=57.74A低壓側(cè)額定電流：I2=S/(√3U2)=1000/(√3×0.4)=1443.42A2.所需電容容量：Qc=P(tanφ1tanφ2)=200×(1.3330.484)=200×0.849=169.8kvar3.標(biāo)幺值計(jì)算：系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值：Xs=Sj/Sd=100/1000=0.1變壓器電抗標(biāo)幺值：Xt=Uk%×Sj/(100×Sn)=4.5×100/(100×1)=4.5總電抗標(biāo)幺值：X=Xs+Xt=0.1+4.5=4.6低壓側(cè)基準(zhǔn)電流：Ij=Sj/(√3Uj)=100/(√3×0.4)=144.34kA短路電流周期分量：I''=Ij/X=144.34/4.6≈31.38kA五、綜合分析題1.故障原因及排查步驟：原因可能包括：①控制電源失電（如熔斷器熔斷、空氣開關(guān)跳閘）；②二次回路故障（如合閘按鈕接觸不良、輔助開關(guān)接點(diǎn)未閉合）；③斷路器機(jī)構(gòu)故障（如合閘線圈燒毀、機(jī)械卡阻）；④防誤閉鎖未解除（如接地刀閘未分、線路側(cè)帶電顯示閉鎖）。排查步驟：①檢查控制電源電壓（一般為DC220V或AC220V）是否正常；②用萬(wàn)用表測(cè)量合閘回路各節(jié)點(diǎn)電壓（如合閘按鈕兩端、輔助開關(guān)常閉接點(diǎn)），確認(rèn)回路通斷；③檢查合閘線圈電阻（正常約數(shù)百歐），若無(wú)窮大則線圈燒毀；④觀察防誤閉鎖指示燈，確認(rèn)接地刀閘已分、帶電顯示無(wú)閉鎖信號(hào)；⑤手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，檢查是否存在機(jī)械卡阻（如半軸與掣子間隙不當(dāng)）。2.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：硬件連接：①PLC輸入：接近傳感器（NPN型）輸出接PLCDI模塊（如I0.0），公共端接24V+；急停按鈕（常閉）接I0.1。②PLC輸出：Q0.0接變頻器啟動(dòng)信號(hào)（DI1），Q0.1接變頻器故障復(fù)位（DI2）；Q0.2接電機(jī)運(yùn)行指示燈。③變頻器：輸入電源接380V，輸出接電機(jī)；模擬量輸入AI1（010V）接PLCAO模塊（如AQW0），用于調(diào)速。④電機(jī)：三相電源經(jīng)斷路器、接觸器接變頻器輸出端，接觸器線圈由變頻器運(yùn)行信號(hào)（RO1）控制?？刂七壿嫞孩俳咏鼈鞲衅鳈z測(cè)到工件（I0.0=1）時(shí)，PLC輸出Q0.0=1，變頻器啟動(dòng)；②PLC通過(guò)AO模塊輸出010V信號(hào)（對(duì)應(yīng)變頻器050Hz），控制電機(jī)轉(zhuǎn)速；③