2025年電工高級技師考試題庫及答案一、選擇題（一）單項選擇題1.交流電路中，電容元件的容抗與頻率（）。A.成正比B.成反比C.無關(guān)D.平方成正比答案：B。容抗\(X_{C}=\frac{1}{2\pifC}\)，其中\(zhòng)(f\)是頻率，\(C\)是電容，所以容抗與頻率成反比。2.變壓器的變比等于（）之比。A.一、二次側(cè)電流B.一、二次側(cè)電壓C.一、二次側(cè)匝數(shù)D.以上都不對答案：B。變壓器變比\(k=\frac{U_{1}}{U_{2}}=\frac{N_{1}}{N_{2}}\)，嚴格意義上是一、二次側(cè)電壓之比，但在數(shù)值上等于一、二次側(cè)匝數(shù)之比，這里問等于什么之比，選B更準確。3.三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速與（）有關(guān)。A.電源頻率B.磁極對數(shù)C.電源電壓D.A和B答案：D。旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速\(n_{0}=\frac{60f}{p}\)，其中\(zhòng)(f\)是電源頻率，\(p\)是磁極對數(shù)，所以與電源頻率和磁極對數(shù)有關(guān)。4.晶閘管導(dǎo)通的條件是（）。A.陽極加正向電壓B.門極加正向觸發(fā)脈沖C.A和B同時滿足D.陽極加反向電壓答案：C。晶閘管導(dǎo)通需要陽極加正向電壓且門極加正向觸發(fā)脈沖同時滿足。5.可編程控制器（PLC）的編程語言中，（）是最常用的。A.梯形圖B.指令表C.功能塊圖D.順序功能圖答案：A。梯形圖直觀易懂，接近繼電器控制電路，是PLC最常用的編程語言。6.采用星-三角降壓啟動的三相異步電動機，啟動時定子繞組接成（）。A.星形B.三角形C.星形或三角形均可D.以上都不對答案：A。星-三角降壓啟動時，啟動時定子繞組接成星形，運行時接成三角形。7.自動控制系統(tǒng)中，反饋環(huán)節(jié)的作用是（）。A.提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性B.消除干擾C.使輸出量等于輸入量D.以上都對答案：A。反饋環(huán)節(jié)的主要作用是提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，雖然在一定程度上可以減小干擾影響，但不能完全消除干擾，也不是使輸出量等于輸入量。8.電力系統(tǒng)的中性點運行方式有（）種。A.1B.2C.3D.4答案：C。電力系統(tǒng)中性點運行方式有中性點不接地、中性點經(jīng)消弧線圈接地和中性點直接接地三種。9.電度表是用來測量（）的儀表。A.電壓B.電流C.電功率D.電能答案：D。電度表即電能表，是用來測量電能的儀表。10.兆歐表是用來測量（）的儀表。A.接地電阻B.絕緣電阻C.直流電阻D.交流電阻答案：B。兆歐表主要用于測量電氣設(shè)備的絕緣電阻。（二）多項選擇題1.以下屬于安全用電的基本措施有（）。A.絕緣B.屏護C.間距D.接地和接零答案：ABCD。絕緣可防止電流泄漏；屏護可防止人員觸及帶電體；間距可避免人體接近帶電體；接地和接零可保障設(shè)備和人員安全，都是安全用電的基本措施。2.三相異步電動機常用的調(diào)速方法有（）。A.改變磁極對數(shù)調(diào)速B.改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速C.變頻調(diào)速D.變壓調(diào)速答案：ABC。三相異步電動機常用調(diào)速方法有改變磁極對數(shù)調(diào)速、改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速和變頻調(diào)速。變壓調(diào)速本質(zhì)上也是改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速的一種特殊情況，這里選ABC更全面準確。3.以下屬于PLC的編程語言的有（）。A.梯形圖B.指令表C.功能塊圖D.順序功能圖答案：ABCD。梯形圖、指令表、功能塊圖和順序功能圖都是PLC的編程語言。4.電力系統(tǒng)的過電壓分為（）。A.大氣過電壓B.內(nèi)部過電壓C.操作過電壓D.諧振過電壓答案：AB。電力系統(tǒng)過電壓分為大氣過電壓和內(nèi)部過電壓，操作過電壓和諧振過電壓屬于內(nèi)部過電壓的范疇。5.以下屬于電氣二次設(shè)備的有（）。A.測量表計B.控制和信號器具C.繼電保護裝置D.自動裝置答案：ABCD。測量表計、控制和信號器具、繼電保護裝置、自動裝置都屬于電氣二次設(shè)備，用于對一次設(shè)備進行監(jiān)測、控制、保護等。二、判斷題1.純電阻電路中，電壓和電流的相位差為\(90^{\circ}\)。（）答案：錯誤。純電阻電路中，電壓和電流同相位，相位差為\(0^{\circ}\)。2.變壓器可以改變交流電壓，也可以改變直流電壓。（）答案：錯誤。變壓器是基于電磁感應(yīng)原理工作的，只能改變交流電壓，不能改變直流電壓。3.三相異步電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速。（）答案：正確。三相異步電動機就是因為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速存在差異（異步）才能工作，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是低于旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速。4.晶閘管一旦導(dǎo)通，門極就失去控制作用。（）答案：正確。晶閘管導(dǎo)通后，只要陽極電流大于維持電流，即使去掉門極觸發(fā)脈沖，晶閘管仍然導(dǎo)通，門極失去控制作用。5.PLC的輸入輸出接口電路采用光電耦合器進行隔離。（）答案：正確。PLC的輸入輸出接口電路采用光電耦合器進行隔離，可有效防止外界干擾信號進入PLC內(nèi)部。6.采用直接啟動的三相異步電動機，啟動電流較小。（）答案：錯誤。直接啟動時，三相異步電動機的啟動電流很大，一般為額定電流的4-7倍。7.自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在受到干擾后，能夠恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài)。（）答案：正確。這是自動控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本定義。8.電力系統(tǒng)的中性點直接接地方式適用于110kV及以上的高壓系統(tǒng)。（）答案：正確。110kV及以上高壓系統(tǒng)一般采用中性點直接接地方式，以降低絕緣成本。9.電度表的讀數(shù)單位是千瓦。（）答案：錯誤。電度表的讀數(shù)單位是千瓦時（度），千瓦是功率的單位。10.兆歐表測量絕緣電阻時，應(yīng)在設(shè)備停電后立即進行。（）答案：錯誤。兆歐表測量絕緣電阻時，應(yīng)在設(shè)備停電并充分放電后進行，防止設(shè)備殘留電荷影響測量結(jié)果。三、簡答題（一）簡述安全用電的基本原則安全用電的基本原則主要包括以下幾點：1.不接觸低壓帶電體，不靠近高壓帶電體：這是保障人身安全的基本要求。低壓帶電體如日常使用的電氣設(shè)備的導(dǎo)電部分，直接接觸可能會導(dǎo)致觸電事故；高壓帶電體周圍存在較強的電場，靠近可能會引發(fā)放電現(xiàn)象，造成電擊傷害。2.工作前進行驗電：在對電氣設(shè)備進行檢修、維護等操作前，必須使用合格的驗電器進行驗電，確保設(shè)備確實已停電，防止誤操作導(dǎo)致觸電。3.裝設(shè)接地線：在停電檢修的設(shè)備上裝設(shè)接地線，可將設(shè)備上可能殘留的電荷或感應(yīng)電荷引入大地，防止突然來電時對工作人員造成傷害。4.使用安全工具：必須使用符合安全標準的電氣工具和防護用品，如絕緣手套、絕緣靴、絕緣棒等，并定期對其進行檢查和試驗，確保其性能良好。5.嚴格遵守操作規(guī)程：電氣作業(yè)人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，熟悉并嚴格遵守電氣安全操作規(guī)程，不得擅自更改操作步驟或違反安全規(guī)定。（二）簡述三相異步電動機的工作原理三相異步電動機的工作原理基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生：當三相定子繞組通入三相交流電時，會在定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙中產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場。這個旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速\(n_{0}=\frac{60f}{p}\)，其中\(zhòng)(f\)是電源頻率，\(p\)是磁極對數(shù)。2.轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割磁力線：旋轉(zhuǎn)磁場以同步轉(zhuǎn)速\(n_{0}\)旋轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)子在啟動前是靜止的，因此旋轉(zhuǎn)磁場會相對轉(zhuǎn)子運動，使轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割磁力線。3.感應(yīng)電動勢和電流的產(chǎn)生：根據(jù)電磁感應(yīng)定律，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體是閉合的，所以會形成感應(yīng)電流。4.電磁力和轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生：轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用，根據(jù)電磁力定律，會在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體上產(chǎn)生電磁力。這些電磁力對轉(zhuǎn)子軸形成電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)。由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速\(n\)總是低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速\(n_{0}\)，存在轉(zhuǎn)差率\(s=\frac{n_{0}-n}{n_{0}}\)，所以稱為異步電動機。（三）簡述PLC的基本組成和工作原理1.基本組成-中央處理器（CPU）：是PLC的核心部件，它按照系統(tǒng)程序所賦予的功能，完成邏輯運算、數(shù)學運算、協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部各部分的工作等任務(wù)。-存儲器：包括系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器。系統(tǒng)程序存儲器用于存放PLC生產(chǎn)廠家編寫的系統(tǒng)程序，用戶程序存儲器用于存放用戶根據(jù)控制要求編寫的應(yīng)用程序。-輸入輸出接口電路：輸入接口電路用于接收來自現(xiàn)場設(shè)備的信號，如按鈕、傳感器等的信號；輸出接口電路用于將PLC的控制信號輸出到現(xiàn)場執(zhí)行設(shè)備，如接觸器、電磁閥等。-電源：為PLC各部分電路提供所需的電源，通常有直流和交流兩種電源類型。-編程器：用于用戶編寫、調(diào)試和監(jiān)控PLC的程序?，F(xiàn)在也可以通過計算機利用編程軟件進行編程。2.工作原理PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，其工作過程一般分為三個階段：-輸入采樣階段：PLC在這個階段順序讀取所有輸入端子的狀態(tài)，并將其存入輸入映像寄存器中。在本掃描周期內(nèi)，輸入映像寄存器中的內(nèi)容不會隨輸入信號的變化而改變。-程序執(zhí)行階段：PLC按照用戶程序的順序，依次對程序中的指令進行掃描執(zhí)行，并將執(zhí)行結(jié)果存入輸出映像寄存器中。-輸出刷新階段：在這個階段，PLC將輸出映像寄存器中的內(nèi)容傳送到輸出鎖存器，再通過輸出接口電路驅(qū)動現(xiàn)場執(zhí)行設(shè)備。（四）簡述電力系統(tǒng)過電壓的類型及防護措施1.過電壓類型-大氣過電壓：又稱外部過電壓，是由雷電引起的?？煞譃橹睋衾走^電壓和感應(yīng)雷過電壓。直擊雷過電壓是指雷電直接擊中電氣設(shè)備或線路，雷電流通過設(shè)備或線路入地時產(chǎn)生的過電壓；感應(yīng)雷過電壓是指雷電放電時，在附近的導(dǎo)體上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢形成的過電壓。-內(nèi)部過電壓：是由于電力系統(tǒng)內(nèi)部的操作、故障等原因引起的?？煞譃椴僮鬟^電壓和諧振過電壓。操作過電壓是在系統(tǒng)進行操作或發(fā)生故障時，由于系統(tǒng)狀態(tài)突然變化，引起電磁能量的振蕩和轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的過電壓；諧振過電壓是由于系統(tǒng)中電感和電容元件組成的諧振回路發(fā)生諧振而產(chǎn)生的過電壓。2.防護措施-大氣過電壓防護-裝設(shè)避雷針和避雷線：避雷針和避雷線可將雷電吸引到自身，通過接地裝置將雷電流引入大地，從而保護被保護設(shè)備免受直擊雷的侵害。-裝設(shè)避雷器：避雷器可限制雷電過電壓的幅值，保護電氣設(shè)備的絕緣。常見的避雷器有氧化鋅避雷器等。-接地：良好的接地裝置可降低雷擊時的接地電阻，使雷電流順利入地，減少雷擊對設(shè)備和人員的危害。-內(nèi)部過電壓防護-選用合理的操作方式：在進行倒閘操作等時，采用合適的操作順序和方法，可減少操作過電壓的產(chǎn)生。-安裝電抗器：在系統(tǒng)中安裝電抗器，可限制短路電流，降低操作過電壓。-避免諧振條件的形成：通過調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，避免系統(tǒng)中出現(xiàn)諧振現(xiàn)象，防止諧振過電壓的產(chǎn)生。四、計算題（一）已知一臺三相異步電動機，額定功率\(P_{N}=10kW\)，額定電壓\(U_{N}=380V\)，額定功率因數(shù)\(\cos\varphi_{N}=0.85\)，額定效率\(\eta_{N}=0.9\)，求該電動機的額定電流\(I_{N}\)。解：根據(jù)三相異步電動機功率計算公式\(P_{N}=\sqrt{3}U_{N}I_{N}\cos\varphi_{N}\eta_{N}\)，可得：\(I_{N}=\frac{P_{N}}{\sqrt{3}U_{N}\cos\varphi_{N}\eta_{N}}\)將\(P_{N}=10\times10^{3}W\)，\(U_{N}=380V\)，\(\cos\varphi_{N}=0.85\)，\(\eta_{N}=0.9\)代入上式：\(I_{N}=\frac{10\times10^{3}}{\sqrt{3}\times380\times0.85\times0.9}\)\(=\frac{10000}{1.732\times380\times0.85\times0.9}\)\(=\frac{10000}{504.93}\approx19.8A\)（二）有一個\(R-L-C\)串聯(lián)電路，已知\(R=30\Omega\)，\(L=127mH\)，\(C=40\muF\)，電源電壓\(u=220\sqrt{2}\sin(314t)V\)，求：1.電路的阻抗\(Z\)；2.電路中的電流\(I\)；3.各元件上的電壓\(U_{R}\)、\(U_{L}\)、\(U_{C}\)。解：1.首先計算感抗\(X_{L}\)和容抗\(X_{C}\)：-\(X_{L}=\omegaL=314\times127\times10^{-3}\approx40\Omega\)-\(X_{C}=\frac{1}{\omegaC}=\frac{1}{314\times40\times10^{-6}}\approx80\Omega\)-則電路的阻抗\(Z=\sqrt{R^{2}+(X_{L}-X_{C})^{2}}=\sqrt{30^{2}+(40-80)^{2}}=\sqrt{900+1600}=\sqrt{2500}=50\Omega\)2.電源電壓有效值\(U=220V\)，根據(jù)歐姆定律\(I=\frac{U}{Z}\)，可得電路中的電流\(I=\frac{220}{50}=4.4A\)3.各元件上的電壓：-\(U_{R}=IR=4.4\times30=132V\)-\(U_{L}=IX_{L}=4.4\times40=176V\)-\(U_{C}=IX_{C}=4.4\times80=352V\)五、論述題（一）論述電氣設(shè)備的預(yù)防性試驗的重要性及主要試驗項目1.重要性-保障設(shè)備安全運行：電氣設(shè)備在長期運行過程中，由于受到電場、磁場、溫度、濕度、機械振動等多種因素的影響，其絕緣性能會逐漸下降，可能會出現(xiàn)絕緣老化、受潮、局部放電等缺陷。通過預(yù)防性試驗，可以及時發(fā)現(xiàn)這些潛在的問題，采取相應(yīng)的措施進行處理，避免設(shè)備在運行中發(fā)生絕緣擊穿等故障，保障設(shè)備的安全可靠運行。-延長設(shè)備使用壽命：定期進行預(yù)防性試驗，能夠?qū)υO(shè)備的運行狀態(tài)進行評估，根據(jù)試驗結(jié)果合理安排設(shè)備的維護和檢修計劃，及時更換老化或損壞的部件，從而延長設(shè)備的使用壽命，降低設(shè)備的維修成本和更換成本。-保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性：電氣設(shè)備是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其運行狀態(tài)直接影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。預(yù)防性試驗可以提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備的隱患，防止設(shè)備故障引發(fā)電力系統(tǒng)的事故，保證電力系統(tǒng)的正常供電，減少停電對社會和經(jīng)濟造成的損失。2.主要試驗項目-絕緣電阻測試：使用兆歐表測量電氣設(shè)備的絕緣電阻，以檢查設(shè)備絕緣是否存在受潮、臟污、老化等缺陷。絕緣電阻值的大小反映了設(shè)備絕緣性能的好壞，通過與歷史數(shù)據(jù)或標準值進行比較，可以判斷設(shè)備絕緣是否合格。-直流耐壓試驗及泄漏電流測量：對電氣設(shè)備施加直流電壓，測量其泄漏電流。泄漏電流的大小可以反映設(shè)備絕緣內(nèi)部是否存在缺陷，如絕緣受潮、裂紋等。同時，通過觀察泄漏電流隨電壓的變化情況，還可以分析絕緣的老化程度。-交流耐壓試驗：對電氣設(shè)備施加交流電壓，模擬設(shè)備在實際運行中的電壓狀況，檢驗設(shè)備絕緣的耐受電壓能力。交流耐壓試驗是一種最直接、最有效的檢驗設(shè)備絕緣性能的方法，但試驗時對設(shè)備絕緣的損傷較大，因此需要嚴格控制試驗電壓和時間。-介質(zhì)損耗因數(shù)測量：測量電氣設(shè)備絕緣介質(zhì)的損耗因數(shù)，反映絕緣介質(zhì)在交變電場中的能量損耗情況。介質(zhì)損耗因數(shù)的變化可以反映絕緣的受潮、老化、局部放電等缺陷，是判斷設(shè)備絕緣狀態(tài)的重要參數(shù)之一。-局部放電試驗：檢測電氣設(shè)備絕緣內(nèi)部的局部放電現(xiàn)象。局部放電會加速絕緣的老化和損壞，通過局部放電試驗可以及時發(fā)現(xiàn)絕緣內(nèi)部的局部缺陷，評估設(shè)備絕緣的可靠性。-接地電阻測量：測量電氣設(shè)備接地裝置的接地電阻，確保接地裝置的有效性。接地電阻過大可能會導(dǎo)致設(shè)備在發(fā)生接地故障時，接地電流無法及時泄入大地，從而危及設(shè)備和人員的安全。（二）論述PLC在工業(yè)自動化中的應(yīng)用優(yōu)勢及發(fā)展趨勢1.應(yīng)用優(yōu)勢-可靠性高：PLC采用了一系列的抗干擾措施，如光電隔離、濾波、看門狗等，能夠在惡劣的工業(yè)環(huán)境中穩(wěn)定運行。同時，PLC的硬件結(jié)構(gòu)模塊化，便于更換和維修，減少了系統(tǒng)的故障時間，提高了系統(tǒng)的可靠性。-編程簡單：PLC的編程語言如梯形圖、指令表等，直觀易懂，接近繼電器控制電路，不需要專業(yè)的計算機知識，普通電氣技術(shù)人員經(jīng)過簡單培訓(xùn)即可掌握編程方法。這使得PLC在工業(yè)自動化領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。-功能強大：PLC具有豐富的指令系統(tǒng)和功能模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯控制、定時控制、計數(shù)控制、順序控制、PID控制等多種控制功能。同時，PLC還可以通過通信接口與其他設(shè)備進行聯(lián)網(wǎng)通信，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸，滿足工業(yè)自動化生產(chǎn)的多樣化需求。-靈活性好：PLC的硬件配置可以根據(jù)實際需要進行靈活組合，通過改變輸入輸出模塊的數(shù)量和類型，