2025年注冊電氣工程師考試專項(xiàng)訓(xùn)練試卷電氣設(shè)備與控制原理解析考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分。下列選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題意）1.一臺(tái)三相變壓器，額定電壓為10/0.4kV，連接組別為Yyn0，其額定容量為100kVA，空載損耗為500W，短路損耗為1500W。當(dāng)該變壓器在額定電壓下空載運(yùn)行時(shí)，其功率因數(shù)為（）。A.0.1B.0.2C.0.3D.0.42.一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為15kW，額定電壓為380V，額定電流為30A，功率因數(shù)為0.85，轉(zhuǎn)差率為0.04。其額定轉(zhuǎn)矩約為（）。A.45.5NmB.55.5NmC.65.5NmD.75.5Nm3.在電力系統(tǒng)中，常用的電流互感器其準(zhǔn)確級一般不低于（）。A.0.1B.0.5C.1D.34.一臺(tái)高壓斷路器，額定電壓為110kV，額定電流為1000A，額定開斷電流為25kA。其額定短路關(guān)合電流應(yīng)不小于（）。A.25kAB.50kAC.100kAD.200kA5.在低壓電路中，用于短路保護(hù)的熔斷器，其熔體額定電流應(yīng)（）線路的計(jì)算電流。A.小于B.等于C.大于D.不小于6.繼電接觸器控制電路中，接觸器自鎖觸點(diǎn)的目的是（）。A.實(shí)現(xiàn)電路的短路保護(hù)B.實(shí)現(xiàn)電路的過載保護(hù)C.保證接觸器線圈持續(xù)得電D.減少接觸器觸點(diǎn)數(shù)量7.PLC控制系統(tǒng)與繼電接觸器控制系統(tǒng)相比，其主要優(yōu)點(diǎn)之一是（）。A.成本低B.控制邏輯簡單C.可靠性高，易于維護(hù)D.發(fā)展歷史長8.在工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中，Modbus協(xié)議是一種（）。A.局域網(wǎng)協(xié)議B.廣域網(wǎng)協(xié)議C.現(xiàn)場總線協(xié)議D.互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議9.電力電子變流器在交流調(diào)壓電路中，常采用（）。A.單相半波整流電路B.單相全波整流電路C.三相橋式整流電路D.可控硅相控調(diào)壓電路10.電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法中，能耗制動(dòng)是指（）。A.利用電阻耗散能量進(jìn)行制動(dòng)B.利用電磁場力進(jìn)行制動(dòng)C.利用機(jī)械摩擦力進(jìn)行制動(dòng)D.利用反接電源進(jìn)行制動(dòng)二、填空題（每空2分，共20分）1.變壓器油在變壓器中主要起__和__作用。2.三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向取決于電源的__和電動(dòng)機(jī)的__。3.繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足選擇性、__、靈敏性和可靠性四個(gè)基本要求。4.低壓斷路器常用的脫扣器有__脫扣器、__脫扣器和熱脫扣器。5.PLC控制系統(tǒng)的編程語言主要有__、梯形圖和功能表圖。6.電力系統(tǒng)中，頻率的穩(wěn)定主要由__承擔(dān)。7.電力電子變流器中的晶閘管，其導(dǎo)通條件是陽極電壓高于陰極電壓，并且門極加入__信號。8.電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)通常采用__或__。9.二次回路是指電氣設(shè)備中除一次設(shè)備以外的__和__組成的回路。10.接地系統(tǒng)的主要作用是保障人身和設(shè)備安全，以及提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的__。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述變壓器并聯(lián)運(yùn)行的條件。2.簡述三相異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)的缺點(diǎn)。3.簡述電流保護(hù)中，限時(shí)電流速斷保護(hù)和定時(shí)限過電流保護(hù)的區(qū)別。4.簡述PLC控制系統(tǒng)與繼電接觸器控制系統(tǒng)在故障診斷方面的主要區(qū)別。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.一臺(tái)三相變壓器，額定電壓為6/0.4kV，連接組別為Yyn0，額定容量為100kVA，短路電壓百分值為4%。試計(jì)算該變壓器在額定負(fù)載且功率因數(shù)為0.8（滯后）時(shí)，二次側(cè)的電壓和損耗。2.一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為15kW，額定電壓為380V，額定電流為30A，功率因數(shù)為0.85，轉(zhuǎn)差率為0.04。試計(jì)算該電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩、額定轉(zhuǎn)差角速度和額定轉(zhuǎn)速。五、論述題（10分）試論述電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置的重要性，并說明其基本工作原理。試卷答案一、單項(xiàng)選擇題1.C2.B3.B4.A5.C6.C7.C8.C9.D10.A二、填空題1.絕緣，散熱2.相序，三相繞組的連接方式3.快速性4.復(fù)合，欠壓5.梯形圖6.發(fā)電機(jī)7.觸發(fā)8.熱繼電器，過負(fù)荷繼電器9.控制回路，信號回路10.可靠性三、簡答題1.變壓器并聯(lián)運(yùn)行的條件：*連接組別相同；*額定電壓與變比相等；*短路電壓百分值相同或相近；*線圈連接方式相同。2.三相異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)的缺點(diǎn)：*啟動(dòng)電流較大，可達(dá)額定電流的4-7倍，可能引起電網(wǎng)電壓波動(dòng)，影響其他設(shè)備運(yùn)行；*啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小，可能無法滿足負(fù)載要求。3.限時(shí)電流速斷保護(hù)和定時(shí)限過電流保護(hù)的區(qū)別：*限時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限較短，但比瞬時(shí)電流速斷保護(hù)有延時(shí)，用于保護(hù)線路的一部分；*定時(shí)限過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限較長，按時(shí)間階梯原則整定，用于保護(hù)線路的全長及相鄰下一線路。4.PLC控制系統(tǒng)與繼電接觸器控制系統(tǒng)在故障診斷方面的主要區(qū)別：*PLC控制系統(tǒng)故障診斷方便，可通過編程器或計(jì)算機(jī)顯示屏顯示故障代碼，便于查找和排除；*繼電接觸器控制系統(tǒng)故障診斷困難，需要逐級檢查線路和元器件，效率較低。四、計(jì)算題1.解：*二次側(cè)額定電壓U2N=0.4kV*負(fù)載功率P=S*cosφ=100kVA*0.8=80kW*負(fù)載電流I2=P/(sqrt(3)*U2N*cosφ)=80kW/(sqrt(3)*0.4kV*0.8)≈229A*短路阻抗Zk=U2N*(短路電壓百分值/100)/I2=0.4kV*(4/100)/229A≈0.00702Ω*電壓降ΔU=I2*Zk=229A*0.00702Ω≈1.6V*二次側(cè)實(shí)際電壓U2=U2N-ΔU=0.4kV-1.6V≈0.3984kV*損耗P_loss=3*I2^2*Rk=3*229A^2*0.00702Ω≈1.18kW(假設(shè)短路阻抗全為電阻)答：該變壓器在額定負(fù)載且功率因數(shù)為0.8（滯后）時(shí)，二次側(cè)的電壓約為0.3984kV，損耗約為1.18kW。2.解：*額定轉(zhuǎn)矩Tn=9550*Pn/nN=9550*15kW/(1500rpm-1500rpm*0.04)≈98.5Nm(假設(shè)額定轉(zhuǎn)速為1500rpm)*轉(zhuǎn)差角速度ωs=2π*f*s=2π*50Hz*0.04≈12.57rad/s*額定轉(zhuǎn)速nN=(1-s)*n1=(1-0.04)*1500rpm≈1440rpm答：該電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩約為98.5Nm，額定轉(zhuǎn)差角速度約為12.57rad/s，額定轉(zhuǎn)速約為1440rpm。五、論述題電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置的重要性：繼電保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其作用是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常運(yùn)行時(shí)，迅速、準(zhǔn)確地切除故障設(shè)備或部分線路，限制故障范圍，保護(hù)電力設(shè)備免受損壞，保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，盡快恢復(fù)非故障部分的正常供電。沒有完善的繼電保護(hù)裝置，電力系統(tǒng)將無法安全可靠地運(yùn)行。繼電保護(hù)裝置的基本工作原理：繼電保護(hù)裝置的基本工作原理是利用安裝在電力系統(tǒng)中的各種繼電器，對電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常運(yùn)行時(shí)，繼電器會(huì)根據(jù)故障或異