2025年新版電工(技師)職業(yè)技能考試題庫(kù)(含答案)一、選擇題1.變壓器油的作用是（）。A.絕緣和滅弧B.絕緣和防銹C.絕緣和散熱D.滅弧和散熱答案：C解析：變壓器油具有良好的絕緣性能，能夠增強(qiáng)變壓器繞組之間、繞組與鐵芯之間的絕緣；同時(shí)，它還可以通過(guò)對(duì)流將變壓器產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去，起到散熱的作用。而滅弧一般是斷路器等設(shè)備中特定介質(zhì)的功能，防銹不是變壓器油的主要作用。2.三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速與（）有關(guān)。A.電源頻率B.磁極對(duì)數(shù)C.電源頻率和磁極對(duì)數(shù)D.負(fù)載大小答案：C解析：根據(jù)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速公式\(n_0=\frac{60f}{p}\)（其中\(zhòng)(n_0\)為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速，\(f\)為電源頻率，\(p\)為磁極對(duì)數(shù)）可知，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速與電源頻率和磁極對(duì)數(shù)有關(guān)，與負(fù)載大小無(wú)關(guān)。3.晶閘管觸發(fā)電路所產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖信號(hào)必須要（）。A.有一定的電位B.有一定的電抗C.有一定的頻率D.有一定的功率答案：D解析：晶閘管觸發(fā)電路產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖需要有足夠的功率，才能使晶閘管可靠導(dǎo)通。電位只是脈沖的一個(gè)參數(shù)，電抗與觸發(fā)脈沖關(guān)系不大，頻率雖然也是脈沖的一個(gè)特性，但不是保證晶閘管導(dǎo)通的關(guān)鍵因素，關(guān)鍵是要有足夠的功率來(lái)觸發(fā)晶閘管。4.采用電壓互感器時(shí)，其二次側(cè)絕對(duì)不允許（）。A.開(kāi)路B.短路C.接地D.接熔斷器答案：B解析：電壓互感器二次側(cè)短路會(huì)產(chǎn)生很大的短路電流，可能會(huì)燒毀電壓互感器繞組，損壞設(shè)備，甚至危及人身安全。而電壓互感器二次側(cè)開(kāi)路會(huì)使二次側(cè)感應(yīng)出高電壓，也存在安全隱患，但相比之下，短路的危害更為嚴(yán)重。接地和接熔斷器是常見(jiàn)的安全保護(hù)措施。5.在純電容交流電路中，電壓與電流的相位關(guān)系是（）。A.電壓超前電流\(90^{\circ}\)B.電壓滯后電流\(90^{\circ}\)C.電壓與電流同相D.電壓與電流反相答案：B解析：在純電容交流電路中，根據(jù)電容的特性\(i=C\frac{du}{dt}\)，通過(guò)對(duì)電壓和電流的數(shù)學(xué)分析可知，電流的變化超前于電壓的變化\(90^{\circ}\)，即電壓滯后電流\(90^{\circ}\)。二、判斷題1.直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有改變電樞電壓調(diào)速、改變勵(lì)磁磁通調(diào)速和改變電樞回路電阻調(diào)速三種。（）答案：正確解析：改變電樞電壓調(diào)速可以平滑地調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，調(diào)速范圍較寬；改變勵(lì)磁磁通調(diào)速可以實(shí)現(xiàn)弱磁升速，但調(diào)速范圍有限；改變電樞回路電阻調(diào)速是通過(guò)改變電樞回路中的電阻來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，這種方法簡(jiǎn)單但能耗較大。2.電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式有中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地和中性點(diǎn)直接接地三種。（）答案：正確解析：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)適用于單相接地電容電流較小的系統(tǒng)，在發(fā)生單相接地故障時(shí)，允許繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間；中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統(tǒng)可以補(bǔ)償單相接地時(shí)的電容電流，減少故障對(duì)系統(tǒng)的影響；中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的短路電流，能快速切斷故障線(xiàn)路，保障系統(tǒng)安全。3.可編程控制器（PLC）的編程語(yǔ)言只有梯形圖一種。（）答案：錯(cuò)誤解析：可編程控制器（PLC）的編程語(yǔ)言有多種，常見(jiàn)的有梯形圖（LD）、指令表（IL）、功能塊圖（FBD）、順序功能圖（SFC）和結(jié)構(gòu)化文本（ST）等。不同的編程語(yǔ)言適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景和編程人員的習(xí)慣。4.同步發(fā)電機(jī)的外特性是指發(fā)電機(jī)的端電壓與負(fù)載電流之間的關(guān)系。（）答案：正確解析：同步發(fā)電機(jī)的外特性描述了在保持發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、勵(lì)磁電流等其他條件不變的情況下，發(fā)電機(jī)端電壓隨負(fù)載電流變化的關(guān)系。外特性曲線(xiàn)可以幫助我們了解發(fā)電機(jī)在不同負(fù)載下的運(yùn)行性能。5.繼電保護(hù)裝置的基本要求是選擇性、快速性、靈敏性和可靠性。（）答案：正確解析：選擇性是指當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)能有選擇地將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，盡量縮小停電范圍；快速性是指保護(hù)裝置應(yīng)能快速動(dòng)作，切除故障，以減少故障對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)的損壞；靈敏性是指保護(hù)裝置對(duì)故障的反應(yīng)能力，應(yīng)能在規(guī)定的范圍內(nèi)準(zhǔn)確動(dòng)作；可靠性是指保護(hù)裝置在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理。答：三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。當(dāng)定子繞組通入三相交流電時(shí)，會(huì)在定子鐵芯中產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速\(n_0\)（同步轉(zhuǎn)速）由電源頻率\(f\)和磁極對(duì)數(shù)\(p\)決定，公式為\(n_0=\frac{60f}{p}\)。轉(zhuǎn)子繞組由于與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，會(huì)在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)會(huì)在閉合的轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流。載流的轉(zhuǎn)子繞組在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中會(huì)受到電磁力的作用，根據(jù)電磁力定律，電磁力會(huì)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子按照旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向旋轉(zhuǎn)。由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速\(n\)總是低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速\(n_0\)，即\(n<n_0\)，存在轉(zhuǎn)速差，所以稱(chēng)為異步電動(dòng)機(jī)。2.簡(jiǎn)述晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)斷條件。答：（1）導(dǎo)通條件：-晶閘管陽(yáng)極和陰極之間必須加正向電壓，即陽(yáng)極電位高于陰極電位。-門(mén)極和陰極之間必須加適當(dāng)?shù)恼蛴|發(fā)脈沖信號(hào)，使門(mén)極有足夠的觸發(fā)電流，從而使晶閘管內(nèi)部的PN結(jié)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，形成強(qiáng)烈的正反饋，使晶閘管從阻斷狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。（2）關(guān)斷條件：-要使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷，必須使陽(yáng)極電流減小到小于維持電流\(I_H\)。維持電流是指晶閘管維持導(dǎo)通所必需的最小陽(yáng)極電流?？梢酝ㄟ^(guò)減小陽(yáng)極電壓、增大負(fù)載電阻或使陽(yáng)極電壓反向等方法來(lái)減小陽(yáng)極電流。-當(dāng)陽(yáng)極電流小于維持電流時(shí)，晶閘管內(nèi)部的正反饋過(guò)程被破壞，晶閘管恢復(fù)到阻斷狀態(tài)。3.簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)無(wú)功功率平衡的重要性。答：電力系統(tǒng)無(wú)功功率平衡具有重要意義，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：-保證電壓質(zhì)量：無(wú)功功率的平衡與電壓水平密切相關(guān)。當(dāng)系統(tǒng)無(wú)功功率不足時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電壓下降。電壓過(guò)低會(huì)影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行，如電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩下降、照明設(shè)備發(fā)光不足等；而無(wú)功功率過(guò)剩則會(huì)使電壓升高，可能損壞電氣設(shè)備的絕緣。因此，保持無(wú)功功率平衡可以維持系統(tǒng)電壓在合理的范圍內(nèi)，保證電壓質(zhì)量。-提高設(shè)備利用率：電力系統(tǒng)中的許多設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線(xiàn)路等，都有一定的容量限制。無(wú)功功率的存在會(huì)使設(shè)備的視在功率增大，從而降低了設(shè)備的有功功率輸送能力。通過(guò)合理補(bǔ)償無(wú)功功率，使無(wú)功功率平衡，可以提高設(shè)備的利用率，減少設(shè)備的投資和損耗。-降低線(xiàn)路損耗：在輸電線(xiàn)路中，無(wú)功功率的傳輸會(huì)產(chǎn)生有功功率損耗。當(dāng)無(wú)功功率在線(xiàn)路中流動(dòng)時(shí)，會(huì)增加線(xiàn)路電流，從而使線(xiàn)路的電阻損耗\(I^2R\)增大。通過(guò)無(wú)功功率補(bǔ)償，減少無(wú)功功率在線(xiàn)路中的傳輸，可以降低線(xiàn)路損耗，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。-提高系統(tǒng)穩(wěn)定性：無(wú)功功率的不平衡可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)電壓波動(dòng)和振蕩，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。特別是在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，無(wú)功功率的快速變化可能會(huì)引發(fā)電壓崩潰等嚴(yán)重問(wèn)題。保持無(wú)功功率平衡可以增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)應(yīng)對(duì)故障的能力。4.簡(jiǎn)述PLC的掃描工作過(guò)程。答：PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，其掃描工作過(guò)程主要包括以下幾個(gè)階段：-輸入采樣階段：在這個(gè)階段，PLC以?huà)呙璺绞揭来巫x入所有輸入端子的狀態(tài)，并將這些狀態(tài)存入輸入映像寄存器中。輸入映像寄存器中的內(nèi)容在本掃描周期內(nèi)不會(huì)隨外部輸入信號(hào)的變化而改變，直到下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段才會(huì)更新。-程序執(zhí)行階段：PLC按照用戶(hù)程序的順序，依次對(duì)每條指令進(jìn)行掃描執(zhí)行。在執(zhí)行過(guò)程中，PLC從輸入映像寄存器和其他元件映像寄存器中讀取相應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，進(jìn)行邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理，并將運(yùn)算結(jié)果存入輸出映像寄存器或其他元件映像寄存器中。-輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢后，進(jìn)入輸出刷新階段。PLC將輸出映像寄存器中的內(nèi)容同時(shí)傳送到輸出鎖存器中，通過(guò)輸出模塊驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。輸出鎖存器中的內(nèi)容將保持到下一個(gè)輸出刷新階段。整個(gè)掃描過(guò)程不斷循環(huán)進(jìn)行，掃描周期的長(zhǎng)短取決于PLC的CPU執(zhí)行指令的速度、用戶(hù)程序的長(zhǎng)短以及輸入輸出點(diǎn)數(shù)的多少等因素。四、計(jì)算題1.有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，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(dòng)機(jī)的額定電流\(I_N\)。解：根據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)的功率公式\(P_N=\sqrt{3}U_NI_N\cos\varphi_N\eta_N\)，可得：\(I_N=\frac{P_N}{\sqrt{3}U_N\cos\varphi_N\eta_N}\)將\(P_N=10\times10^3W\)，\(U_N=380V\)，\(\cos\varphi_N=0.85\)，\(\eta_N=0.9\)代入上式：\(I_N=\frac{10\times10^3}{\sqrt{3}\times380\times0.85\times0.9}\approx20.0A\)2.已知一個(gè)電阻\(R=10\Omega\)，電感\(zhòng)(L=0.1H\)，電容\(C=100\muF\)，串聯(lián)后接到頻率\(f=50Hz\)，電壓\(U=220V\)的交流電源上，求電路的總阻抗\(Z\)、電流\(I\)和各元件上的電壓\(U_R\)、\(U_L\)、\(U_C\)。解：（1）首先計(jì)算感抗\(X_L\)和容抗\(X_C\)：感抗\(X_L=2\pifL=2\pi\times50\times0.1\approx31.4\Omega\)容抗\(X_C=\frac{1}{2\pifC}=\frac{1}{2\pi\times50\times100\times10^{-6}}\approx31.8\Omega\)（2）計(jì)算總阻抗\(Z\)：\(Z=\sqrt{R^{2}+(X_L-X_C)^{2}}=\sqrt{10^{2}+(31.4-31.8)^{2}}\approx10\Omega\)（3）計(jì)算電流\(I\)：\(I=\frac{U}{Z}=\frac{220}{10}=22A\)（4）計(jì)算各元件上的電壓：電阻上的電壓\(U_R=IR=22\times10=220V\)電感上的電壓\(U_L=IX_L=22\times31.4=690.8V\)電容上的電壓\(U_C=IX_C=22\times31.8=699.6V\)五、綜合分析題1.某工廠(chǎng)的供電系統(tǒng)如圖所示，變壓器\(T\)的容量為\(1000kVA\)，變比為\(10/0.4kV\)，工廠(chǎng)的負(fù)載主要是三相異步電動(dòng)機(jī)，總功率為\(800kW\)，功率因數(shù)為\(0.7\)。現(xiàn)要求將功率因數(shù)提高到\(0.9\)，試計(jì)算需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率，并分析無(wú)功功率補(bǔ)償對(duì)工廠(chǎng)供電系統(tǒng)的影響。解：（1）計(jì)算補(bǔ)償前的無(wú)功功率\(Q_1\)和補(bǔ)償后的無(wú)功功率\(Q_2\)：已知工廠(chǎng)負(fù)載的有功功率\(P=800kW\)，補(bǔ)償前功率因數(shù)\(\cos\varphi_1=0.7\)，則補(bǔ)償前的無(wú)功功率\(Q_1=P\tan\varphi_1\)。由\(\cos\varphi_1=0.7\)，可得\(\varphi_1=\arccos0.7\approx45.6^{\circ}\)，\(\tan\varphi_1=\tan45.6^{\circ}\approx1.02\)，所以\(Q_1=800\times1.02=816kvar\)。補(bǔ)償后功率因數(shù)\(\cos\varphi_2=0.9\)，則\(\varphi_2=\arccos0.9\approx25.8^{\circ}\)，\(\tan\varphi_2=\tan25.8^{\circ}\approx0.48\)，補(bǔ)償后的無(wú)功功率\(Q_2=P\tan\varphi_2=800\times0.48=384kvar\)。（2）計(jì)算需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率\(Q_C\)：需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率\(Q_C=Q_1-Q_2=816-384=432kvar\)。（3）分析無(wú)功功率補(bǔ)償對(duì)工廠(chǎng)供電系統(tǒng)的影響：-電壓方面：補(bǔ)償前，由于無(wú)功功率較大，線(xiàn)路中的電流也較大，會(huì)在輸電線(xiàn)路和變壓器中產(chǎn)生較大的電壓降。無(wú)功功率補(bǔ)償后，無(wú)功功率減小，線(xiàn)路電流減小，電壓降也隨之減小，從而提高了工廠(chǎng)的電壓質(zhì)量，使用電設(shè)備能夠在更穩(wěn)定的電壓下運(yùn)行。-設(shè)備利用率方面：補(bǔ)償前，變壓器的視在功率\(S_1=\frac{P}{\cos\varphi_1}=\frac{800}{0.7}\approx1143kVA\)，接近變壓器的容量\(1000kVA\)，變壓器的利用率較高。補(bǔ)償后，視在功率\(S_2=\frac{P}{\cos\varphi_2}=\frac{800}{0.9}\approx889kVA\)，變壓器的利用率降低，有更多的容量可以用于其他負(fù)載的接入，提高了設(shè)備的利用率。-線(xiàn)路損耗方面：根據(jù)線(xiàn)路損耗公式\(\DeltaP=I^{2}R\)，補(bǔ)償前線(xiàn)路電流\(I_1=\frac{S_1}{\sqrt{3}U}=\frac{1143\times10^3}{\sqrt{3}\times400}\approx1650A\)（假設(shè)電壓為\(400V\)），補(bǔ)償后線(xiàn)路電流\(I_2=\frac{S_2}{\sqrt{3}U}=\frac{889\times10^3}{\sqrt{3}\times400}\approx1290A\)。線(xiàn)路電流減小，線(xiàn)路損耗也會(huì)相應(yīng)減小，降低了電能的浪費(fèi)，提高了供電系統(tǒng)的運(yùn)行效率。-電費(fèi)方面：在電力系統(tǒng)中，用戶(hù)的功率因數(shù)較低時(shí)，供電部門(mén)會(huì)收取一定的力率調(diào)整電費(fèi)。通過(guò)無(wú)功功率補(bǔ)償，提高了功率因數(shù)，達(dá)到供電部門(mén)的要求，可以減少力率調(diào)整電費(fèi)的支出，降低工廠(chǎng)的用電成本。2.某PLC控制系統(tǒng)用于控制一個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，該生產(chǎn)線(xiàn)有三個(gè)電機(jī)\(M1\)、\(M2\)、\(M3\)，要求按下啟動(dòng)按鈕\(SB1\)后，\(M1\)先啟動(dòng)，運(yùn)行\(zhòng)(5s\)后\(M2\)啟動(dòng)，\(M2\)啟動(dòng)\(3s\)后\(M3\)啟動(dòng)；按下停止按鈕\(SB2\)后，三個(gè)電機(jī)同時(shí)停止。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)該P(yáng)LC控制系統(tǒng)的I/O分配表和梯形圖程序。解：（1）I/O分配表：|輸入設(shè)備|輸入點(diǎn)|輸出設(shè)備|輸出點(diǎn)||----|----|----|----||啟動(dòng)按鈕\(SB1\)|X0|電機(jī)\(M1\)|Y0||停止按鈕\(SB2\)|X1|電機(jī)\(M2\)|Y1||||電機(jī)\(M3\)|Y2|（2）梯