2025年全國海船船員考試(輪機(jī)部船舶電氣7101)經(jīng)典試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.船舶同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，若僅調(diào)節(jié)其中一臺發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)油門，會(huì)導(dǎo)致（）。A.電網(wǎng)頻率變化，有功功率重新分配B.電網(wǎng)電壓變化，無功功率重新分配C.電網(wǎng)頻率與電壓同時(shí)變化D.電網(wǎng)頻率不變，有功功率重新分配答案：A解析：同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，原動(dòng)機(jī)油門調(diào)節(jié)影響的是輸入的機(jī)械功率，進(jìn)而改變發(fā)電機(jī)的有功功率輸出。當(dāng)僅調(diào)節(jié)一臺發(fā)電機(jī)的油門時(shí)，其輸出有功功率變化，導(dǎo)致電網(wǎng)頻率波動(dòng)（因總負(fù)載有功功率不變時(shí)，單臺功率變化會(huì)打破平衡），同時(shí)兩臺發(fā)電機(jī)的有功功率按調(diào)差特性重新分配。電壓由勵(lì)磁系統(tǒng)控制，與原動(dòng)機(jī)油門無關(guān)，故B、C錯(cuò)誤；頻率會(huì)變化，D錯(cuò)誤。2.船舶軸帶發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中，為穩(wěn)定輸出電壓和頻率，通常采用（）。A.晶閘管整流-逆變裝置B.自勵(lì)恒壓裝置C.調(diào)壓器與調(diào)頻器聯(lián)合控制D.同步補(bǔ)償器答案：A解析：軸帶發(fā)電機(jī)由主機(jī)驅(qū)動(dòng)，主機(jī)轉(zhuǎn)速隨船舶航行工況變化（如進(jìn)出港時(shí)低速，巡航時(shí)高速），導(dǎo)致發(fā)電機(jī)輸出頻率和電壓波動(dòng)。為穩(wěn)定輸出，需將交流電整流為直流電，再通過逆變器轉(zhuǎn)換為恒頻恒壓交流電，即晶閘管整流-逆變裝置（AC-DC-AC變換）。自勵(lì)恒壓裝置僅穩(wěn)定電壓，無法解決頻率問題；調(diào)壓器與調(diào)頻器聯(lián)合控制適用于柴油發(fā)電機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)；同步補(bǔ)償器用于無功補(bǔ)償，故A正確。3.三相異步電動(dòng)機(jī)采用Y-Δ降壓啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流為直接啟動(dòng)的（）。A.1/√3倍B.1/3倍C.√3倍D.3倍答案：B解析：Y-Δ啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)定子繞組由Δ接法改為Y接法，每相繞組承受的電壓由線電壓U?降至相電壓U?/√3。啟動(dòng)電流與電壓成正比，故Y接時(shí)啟動(dòng)電流I_st(Y)=I_st(Δ)/3（因Δ接時(shí)相電流為線電流/√3，Y接時(shí)線電流等于相電流，綜合計(jì)算后線電流為Δ接的1/3）。4.船舶電氣設(shè)備的絕緣電阻測量中，對于額定電壓380V的設(shè)備，應(yīng)使用（）兆歐表。A.500VB.1000VC.2500VD.5000V答案：A解析：兆歐表的電壓等級應(yīng)與被測設(shè)備的額定電壓匹配。額定電壓500V以下的設(shè)備（如380V），使用500V兆歐表；500-3000V設(shè)備用1000V；3000V以上用2500V或更高。5.船舶自動(dòng)化系統(tǒng)中，PID控制器的積分環(huán)節(jié)（I）主要作用是（）。A.減小穩(wěn)態(tài)誤差B.加快響應(yīng)速度C.抑制超調(diào)D.提高抗干擾能力答案：A解析：PID控制中，比例（P）環(huán)節(jié)用于快速響應(yīng)偏差，減小動(dòng)態(tài)誤差；積分（I）環(huán)節(jié)通過累積偏差消除穩(wěn)態(tài)誤差（如溫度控制中，僅P調(diào)節(jié)可能存在余差，I環(huán)節(jié)可消除）；微分（D）環(huán)節(jié)預(yù)測偏差變化趨勢，抑制超調(diào)，提高穩(wěn)定性。6.船舶主配電板上的逆功率繼電器主要用于防止（）。A.發(fā)電機(jī)過載B.發(fā)電機(jī)欠壓C.電動(dòng)機(jī)倒轉(zhuǎn)D.發(fā)電機(jī)逆功率運(yùn)行答案：D解析：逆功率繼電器監(jiān)測發(fā)電機(jī)輸出功率方向，當(dāng)發(fā)電機(jī)變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)運(yùn)行（如原動(dòng)機(jī)故障導(dǎo)致有功輸入中斷），繼電器動(dòng)作，跳開發(fā)電機(jī)主開關(guān)，避免柴油機(jī)被電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)（可能損壞原動(dòng)機(jī)）。7.船舶電動(dòng)輔機(jī)的過載保護(hù)通常采用（）。A.熔斷器B.熱繼電器C.過電流繼電器D.空氣斷路器答案：B解析：熔斷器和過電流繼電器主要用于短路保護(hù)（動(dòng)作快，電流大）；熱繼電器利用雙金屬片受熱變形原理，反映電動(dòng)機(jī)的長期過載（電流超過額定值但未達(dá)短路水平），具有反時(shí)限特性，適合過載保護(hù)；空氣斷路器可同時(shí)實(shí)現(xiàn)短路和過載保護(hù)，但其過載保護(hù)部分本質(zhì)是熱脫扣或電子脫扣，本質(zhì)與熱繼電器類似，但題目問“通常采用”，熱繼電器更典型。8.船舶照明系統(tǒng)中，應(yīng)急照明與普通照明的電源切換時(shí)間應(yīng)不超過（）。A.0.5秒B.1秒C.2秒D.5秒答案：A解析：根據(jù)SOLAS公約，應(yīng)急照明在主電源失效時(shí)，應(yīng)能在0.5秒內(nèi)自動(dòng)切換至應(yīng)急電源（如蓄電池或應(yīng)急發(fā)電機(jī)），確保關(guān)鍵區(qū)域（如走廊、控制站）的連續(xù)照明。9.船舶高壓電力系統(tǒng)（6.6kV）中，電纜的外護(hù)套材料通常為（）。A.聚氯乙烯（PVC）B.交聯(lián)聚乙烯（XLPE）C.橡膠D.尼龍答案：B解析：交聯(lián)聚乙烯（XLPE）具有優(yōu)異的絕緣性能、耐溫性（長期工作溫度90℃）和機(jī)械強(qiáng)度，適用于高壓系統(tǒng)（6.6kV及以上）；PVC主要用于低壓（≤1kV）；橡膠耐老化性較差；尼龍多用于耐磨場合，故B正確。10.船舶機(jī)艙自動(dòng)化中，溫度傳感器PT100屬于（）。A.熱電偶B.熱電阻C.半導(dǎo)體熱敏電阻D.紅外傳感器答案：B解析：PT100是鉑熱電阻（RTD），0℃時(shí)電阻值為100Ω，利用金屬電阻隨溫度變化的特性（正溫度系數(shù)），線性度好，精度高，廣泛用于船舶溫度測量；熱電偶基于塞貝克效應(yīng)，輸出熱電勢；半導(dǎo)體熱敏電阻非線性強(qiáng)，適用于精度要求低的場合；紅外傳感器非接觸測量，故B正確。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分，多選、錯(cuò)選不得分，少選得1分）1.船舶同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)滿足的基本要求包括（）。A.快速響應(yīng)負(fù)載變化B.穩(wěn)定發(fā)電機(jī)端電壓C.實(shí)現(xiàn)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的無功分配D.限制短路電流答案：ABCD解析：勵(lì)磁系統(tǒng)的核心功能是調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，從而控制端電壓（B正確）。當(dāng)負(fù)載變化時(shí)（如突加負(fù)載），需快速調(diào)整勵(lì)磁以維持電壓穩(wěn)定（A正確）。并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，通過調(diào)差特性（勵(lì)磁系統(tǒng)的外特性）實(shí)現(xiàn)無功功率按容量比例分配（C正確）。短路時(shí)，勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)限制強(qiáng)勵(lì)時(shí)間，避免勵(lì)磁繞組過電流（D正確）。2.船舶電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法包括（）。A.反接制動(dòng)B.能耗制動(dòng)C.再生制動(dòng)D.機(jī)械制動(dòng)答案：ABCD解析：電氣制動(dòng)方法有反接制動(dòng)（電源相序反接，產(chǎn)生制動(dòng)力矩）、能耗制動(dòng)（切斷電源后通入直流，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流與磁場作用產(chǎn)生制動(dòng)）、再生制動(dòng)（電機(jī)轉(zhuǎn)速超過同步速，回饋電能至電網(wǎng)）；機(jī)械制動(dòng)如電磁制動(dòng)器，用于快速停車，故全選。3.船舶電氣設(shè)備的接地類型包括（）。A.保護(hù)接地B.工作接地C.屏蔽接地D.重復(fù)接地答案：ABC解析：保護(hù)接地（設(shè)備金屬外殼接地，防止觸電）、工作接地（如發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地，穩(wěn)定系統(tǒng)電位）、屏蔽接地（電纜屏蔽層接地，抑制電磁干擾）均為船舶電氣常見接地類型；重復(fù)接地是低壓配電系統(tǒng)中為提高接地可靠性的措施，船舶電力系統(tǒng)多為中性點(diǎn)不接地或高阻接地，一般不采用重復(fù)接地，故D錯(cuò)誤。4.船舶自動(dòng)化系統(tǒng)中，傳感器的主要性能指標(biāo)有（）。A.靈敏度B.線性度C.滯后D.量程答案：ABCD解析：靈敏度（輸出變化/輸入變化）、線性度（輸出與輸入的線性偏離程度）、滯后（輸入正反行程輸出的差異）、量程（可測量的輸入范圍）均為傳感器的關(guān)鍵性能指標(biāo)。5.船舶電站自動(dòng)并車裝置的功能包括（）。A.檢測待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的頻率差B.檢測電壓差C.檢測相位差D.在滿足條件時(shí)自動(dòng)合閘答案：ABCD解析：自動(dòng)并車裝置需實(shí)時(shí)監(jiān)測待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的電壓（有效值、相位）、頻率，當(dāng)滿足并聯(lián)條件（電壓差≤5%、頻率差≤0.5Hz、相位差≤10°）時(shí)，發(fā)出合閘指令，故全選。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述船舶同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同步并車的條件及不滿足條件時(shí)的危害。答案：準(zhǔn)同步并車的條件為：①待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的電壓有效值相等（誤差≤5%）；②頻率相等（誤差≤0.5Hz）；③相位相同（相位差≤10°）；④相序一致（必須絕對一致）。不滿足條件的危害：-電壓不等：合閘瞬間產(chǎn)生沖擊電流（與電壓差成正比），損壞定子繞組絕緣；-頻率不等：發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)間存在拍頻，導(dǎo)致有功功率周期性波動(dòng)，機(jī)組振動(dòng)；-相位差過大：合閘電流包含有功分量，可能使發(fā)電機(jī)受到?jīng)_擊扭矩，甚至導(dǎo)致原動(dòng)機(jī)過載；-相序不一致：相當(dāng)于電網(wǎng)與發(fā)電機(jī)相序相反，合閘后形成巨大短路電流，燒毀發(fā)電機(jī)和主開關(guān)。2.分析三相異步電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)的可能原因及排查步驟。答案：可能原因：①電源故障：缺相、電壓過低；②控制電路故障：接觸器觸點(diǎn)接觸不良、啟動(dòng)按鈕損壞、熱繼電器動(dòng)作；③電動(dòng)機(jī)故障：定子繞組短路/斷路、轉(zhuǎn)子斷條、軸承卡死；④機(jī)械負(fù)載故障：負(fù)載過重、傳動(dòng)裝置卡阻。排查步驟：①檢查電源：用萬用表測量電源電壓是否正常（380V±5%），三相是否平衡；②檢查控制電路：通電狀態(tài)下觀察接觸器是否吸合，測量控制回路各節(jié)點(diǎn)電壓，確認(rèn)按鈕、熱繼電器觸點(diǎn)是否導(dǎo)通；③檢查電動(dòng)機(jī)：斷開電源，測量定子繞組三相直流電阻（應(yīng)平衡，誤差≤5%），用兆歐表檢測絕緣電阻（≥0.5MΩ）；盤動(dòng)轉(zhuǎn)子，檢查是否靈活；④檢查負(fù)載：脫開傳動(dòng)裝置，單獨(dú)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，若能啟動(dòng)則為負(fù)載故障，否則為電機(jī)或控制電路問題。3.說明船舶主配電板上電壓表、電流表、功率表的測量對象及接線方式。答案：-電壓表：測量電網(wǎng)線電壓（如Uab、Ubc、Uca），并聯(lián)接于對應(yīng)兩相之間，通過電壓互感器（PT）降壓（如6000V/100V）接入；-電流表：測量發(fā)電機(jī)或負(fù)載的線電流，串聯(lián)于主電路中，通過電流互感器（CT）降流（如500A/5A）接入；-功率表：測量有功功率，采用兩表法（三相三線制）或三表法（三相四線制），電壓線圈并聯(lián)、電流線圈串聯(lián)接入電路，反映電壓與電流的相位差（P=UIcosφ）。4.簡述船舶機(jī)艙溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成及各部分功能。答案：系統(tǒng)由傳感器、控制器、執(zhí)行器、被控對象組成。-傳感器（如PT100熱電阻）：檢測機(jī)艙溫度，將溫度信號轉(zhuǎn)換為電信號（如4-20mA）；-控制器（如PID控制器）：接收傳感器信號，與設(shè)定值比較，計(jì)算偏差并輸出控制信號（根據(jù)P、I、D調(diào)節(jié)規(guī)律）；-執(zhí)行器（如電動(dòng)調(diào)節(jié)閥）：根據(jù)控制信號調(diào)節(jié)冷/熱介質(zhì)流量（如調(diào)節(jié)冷卻水閥開度）；-被控對象（機(jī)艙空間）：溫度受冷/熱介質(zhì)流量影響，是系統(tǒng)的控制目標(biāo)。5.列舉船舶電氣設(shè)備防火的主要措施。答案：①選型與安裝：選用防爆型（Ex）設(shè)備（如油艙區(qū)域），電纜穿管保護(hù)，避免機(jī)械損傷；②過載與短路保護(hù)：設(shè)置熔斷器、斷路器、熱繼電器，及時(shí)切斷故障電流；③絕緣監(jiān)測：定期測量設(shè)備絕緣電阻（≥0.5MΩ），及時(shí)更換老化電纜；④溫度監(jiān)控：重要設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、變壓器）安裝溫度傳感器，超溫報(bào)警；⑤消防配置：配電板、電機(jī)附近配備干粉或CO?滅火器，禁止存放易燃物；⑥操作規(guī)范：禁止帶電檢修，避免誤觸帶電部分，停船時(shí)切斷非必要電源。四、綜合分析題（每題12.5分，共25分）1.某船舶電站并聯(lián)運(yùn)行的兩臺柴油發(fā)電機(jī)（G1、G2，容量均為500kW），運(yùn)行中出現(xiàn)G1有功功率表指示為-80kW，G2指示為680kW，同時(shí)G1原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，試分析故障原因及處理步驟。答案：故障現(xiàn)象分析：G1有功功率為負(fù)，說明其處于電動(dòng)機(jī)狀態(tài)（逆功率運(yùn)行），原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械功率不足，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)從電網(wǎng)吸收有功功率，拖動(dòng)原動(dòng)機(jī)（柴油機(jī)）運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)G2需承擔(dān)全部負(fù)載（500kW+80kW=580kW，但G2容量500kW，實(shí)際指示680kW已過載）?？赡茉颍孩貵1原動(dòng)機(jī)故障：燃油供應(yīng)中斷（如燃油濾器堵塞、高壓油泵故障）、調(diào)速器失靈（無法維持轉(zhuǎn)速）；②并車操作失誤：并車時(shí)G1頻率低于電網(wǎng)頻率，合閘后未及時(shí)增加油門，導(dǎo)致逆功率；③負(fù)載突變：電網(wǎng)突加負(fù)載（如起貨機(jī)啟動(dòng)），G1調(diào)速器響應(yīng)滯后，無法及時(shí)增加輸出。處理步驟：①立即手動(dòng)斷開G1主開關(guān)（避免柴油機(jī)被電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)損壞），觀察G2負(fù)載是否恢復(fù)正常（應(yīng)降至500kW以下）；②檢查G1原動(dòng)機(jī)：確認(rèn)燃油壓力（正常3-5bar）、調(diào)速器反饋信號（是否卡阻）、油門執(zhí)行器動(dòng)作（是否到位）；③排查燃油系統(tǒng)：清洗燃油濾器，檢查高壓油泵出油閥密封性，測試噴油器霧化效果；④恢復(fù)供電：若G1故障排除，重新啟動(dòng)并車（調(diào)整頻率略高于電網(wǎng)，緩慢增加油門至有功功率為正）；若無法修復(fù)，由G2單獨(dú)供電（限制負(fù)載≤500kW）。2.某船舶舵機(jī)控制系統(tǒng)采用三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，運(yùn)行中出現(xiàn)“舵機(jī)不能右轉(zhuǎn)”故障（左轉(zhuǎn)正常），試分析可能原因及排查方法。答案：故障特點(diǎn)：左轉(zhuǎn)正常，右轉(zhuǎn)異常，說明故障與右轉(zhuǎn)相關(guān)的控制或執(zhí)行環(huán)節(jié)有關(guān)。可能原因：①控制電路：右轉(zhuǎn)按鈕接觸不良、右轉(zhuǎn)接觸器（KM2）線圈斷路或觸點(diǎn)氧化；②主電路：右轉(zhuǎn)相序接線錯(cuò)誤（導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)向未改變）、KM2主觸點(diǎn)燒蝕（一相或兩相斷開，電機(jī)缺相無法啟動(dòng)）；③機(jī)械部分：右轉(zhuǎn)限位開關(guān)動(dòng)作（如舵葉到達(dá)右極限位置）、右轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)卡阻（如齒輪磨損、軸承卡死）；④保護(hù)裝置：右轉(zhuǎn)過載保護(hù)（熱繼電器）動(dòng)作未復(fù)位。排查方法：①檢查控制電路：斷電狀態(tài)下用萬用表測量右轉(zhuǎn)按鈕（SB2）觸點(diǎn)通斷，測量KM2線圈電阻（正常約幾百歐姆），檢查控制回路熔斷器（FU2