2025年電工(技師)考試試卷及答案一、單項選擇題（共20題，每題1.5分，共30分）1.某三相電力變壓器的聯(lián)結(jié)組別為Yyn0，其一次側(cè)額定電壓為10kV，二次側(cè)額定電壓為0.4kV。若一次側(cè)相電壓為5774V，則二次側(cè)相電壓應(yīng)為（）。A.231VB.220VC.380VD.400V2.繞線式異步電動機采用轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動時，隨著轉(zhuǎn)速升高，頻敏變阻器的等效阻抗會（）。A.逐漸增大B.逐漸減小C.保持不變D.先增后減3.某PLC輸入模塊型號為SM321DI32×DC24V/0.5A，其每個輸入點的公共端電壓應(yīng)為（）。A.DC12VB.DC24VC.AC220VD.AC380V4.額定容量為100kVar的并聯(lián)電容器，在額定電壓下運行時，其無功電流的計算公式為（）（U為線電壓，單位kV）。A.I=100/(√3×U)B.I=100/(U)C.I=100×√3/UD.I=100×U/√35.采用零序電流保護的10kV配電線路，當發(fā)生單相接地故障時，非故障線路的零序電流等于（）。A.本線路的對地電容電流B.所有非故障線路的對地電容電流之和C.故障線路的對地電容電流D.系統(tǒng)總電容電流6.某380V三相異步電動機額定功率為30kW，功率因數(shù)0.85，效率0.92，其額定電流約為（）。A.52AB.60AC.68AD.75A7.變頻器的U/f控制模式下，當輸出頻率低于額定頻率時，為保持電機磁通恒定，應(yīng)（）。A.保持電壓不變B.電壓隨頻率成比例降低C.電壓隨頻率平方降低D.電壓隨頻率立方降低8.10kV真空斷路器的合閘電阻主要用于限制（）。A.操作過電壓B.工頻過電壓C.大氣過電壓D.諧振過電壓9.某220V直流電動機采用電樞回路串電阻調(diào)速，當負載轉(zhuǎn)矩不變時，串入電阻增大，電機轉(zhuǎn)速將（）。A.升高B.降低C.不變D.先升后降10.電力系統(tǒng)的中性點經(jīng)消弧線圈接地時，通常采用（）補償方式。A.欠補償B.全補償C.過補償D.無補償11.用兆歐表測量10kV電纜的絕緣電阻時，應(yīng)選用（）的兆歐表。A.500VB.1000VC.2500VD.5000V12.PLC梯形圖中，定時器T37的定時精度為0.1s，設(shè)定值為200，則實際定時時間為（）。A.20sB.2sC.0.2sD.200s13.某三相變壓器的額定容量為1000kVA，額定電壓為10kV/0.4kV，其二次側(cè)額定電流約為（）。A.1443AB.1000AC.577AD.2500A14.異步電動機的轉(zhuǎn)差率s=0時，電機處于（）狀態(tài)。A.啟動B.空載C.同步運行D.堵轉(zhuǎn)15.電流互感器的二次側(cè)不允許開路，主要是因為（）。A.會產(chǎn)生高電壓危及人身安全B.會燒毀一次繞組C.會導致測量誤差增大D.會使鐵芯過熱16.某工廠配電系統(tǒng)的有功功率為500kW，功率因數(shù)0.7，若將功率因數(shù)提高到0.95，需補償?shù)臒o功容量約為（）（tanφ1=1.02，tanφ2=0.33）。A.345kVarB.245kVarC.145kVarD.45kVar17.10kV高壓開關(guān)柜的“五防”功能中，“防止帶負荷分合隔離開關(guān)”主要通過（）實現(xiàn)。A.機械聯(lián)鎖B.電氣聯(lián)鎖C.電磁鎖D.程序鎖18.直流電動機的換向極繞組應(yīng)與（）。A.電樞繞組并聯(lián)B.電樞繞組串聯(lián)C.勵磁繞組并聯(lián)D.勵磁繞組串聯(lián)19.變頻器的輸出頻率范圍為0-50Hz，當電機額定頻率為50Hz時，若將上限頻率設(shè)置為60Hz，電機長期運行時可能出現(xiàn)的問題是（）。A.轉(zhuǎn)矩不足B.鐵芯飽和C.電流過大D.轉(zhuǎn)速過低20.某10kV線路的短路電流為20kA，若選用額定開斷電流為25kA的斷路器，其開斷電流裕度為（）。A.20%B.25%C.30%D.5%二、判斷題（共10題，每題1分，共10分）1.變壓器的空載損耗主要是鐵芯損耗，與負載電流無關(guān)。（）2.異步電動機的啟動轉(zhuǎn)矩與電源電壓的平方成正比。（）3.PLC的掃描周期包括輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。（）4.并聯(lián)電容器組的放電電阻應(yīng)能在5分鐘內(nèi)將電容器端電壓降至50V以下。（）5.10kV系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，故障相電壓為零，非故障相電壓升高為線電壓。（）6.直流電動機的電樞反應(yīng)會使主磁場發(fā)生畸變，并可能導致?lián)Q向困難。（）7.變頻器的PID控制功能需要將反饋信號與給定信號比較后調(diào)整輸出頻率。（）8.電流互感器的二次側(cè)可以接熔斷器，但電壓互感器的二次側(cè)不允許接熔斷器。（）9.電力系統(tǒng)的中性點直接接地方式適用于110kV及以上高壓系統(tǒng)。（）10.繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速時，電阻越大，機械特性越硬。（）三、簡答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡述電力變壓器并列運行的條件及不滿足條件時的危害。2.異步電動機啟動時電流很大，但啟動轉(zhuǎn)矩卻不大，試分析其原因。3.PLC梯形圖設(shè)計應(yīng)遵循哪些基本原則？4.簡述10kV配電線路零序電流保護的工作原理及適用場景。5.簡述變頻器參數(shù)設(shè)置的一般步驟及注意事項。四、計算題（共3題，每題8分，共24分）1.某三相異步電動機額定數(shù)據(jù)為：Pn=55kW，Un=380V，cosφn=0.89，ηn=0.92，n=1480r/min。求：（1）額定電流In；（2）額定轉(zhuǎn)差率sn（同步轉(zhuǎn)速n0=1500r/min）。2.某10kV配電系統(tǒng)，最大運行方式下三相短路電流為25kA，最小運行方式下兩相短路電流為18kA。若選用限流電抗器的電抗率為6%，額定電流為630A，額定電壓為10kV。求：（1）電抗器的額定電抗值；（2）安裝電抗器后最大運行方式下的三相短路電流。3.某工廠現(xiàn)有負載：有功功率P=800kW，功率因數(shù)cosφ1=0.75（滯后）。擬通過并聯(lián)電容器將功率因數(shù)提高到cosφ2=0.95（滯后）。已知電容器的額定電壓為0.4kV，額定容量為30kVar/臺。求：（1）需要補償?shù)臒o功容量Qc；（2）需要并聯(lián)的電容器臺數(shù)（tanφ1=0.88，tanφ2=0.33）。五、綜合分析題（共2題，每題8分，共16分）1.某工廠生產(chǎn)線由3臺11kW的三相異步電動機（Δ接法，額定電流22A）驅(qū)動，采用PLC控制。近期頻繁出現(xiàn)“電機過載停機”故障，經(jīng)檢查熱繼電器整定值為25A（電機額定電流22A），接觸器主觸點無燒蝕，電源電壓380V±5%正常。請分析可能的故障原因及排查步驟。2.某小區(qū)配電系統(tǒng)原設(shè)計為1臺800kVA變壓器（聯(lián)結(jié)組別Dyn11，阻抗電壓4%），現(xiàn)因負荷增加需新增1臺同型號變壓器并列運行。請說明并列前需驗證的技術(shù)條件，并設(shè)計驗證方案（包括試驗項目、方法及判斷標準）。答案及解析一、單項選擇題1.B解析：Yyn0聯(lián)結(jié)組別中，一次側(cè)為Y接，相電壓=線電壓/√3=10000/√3≈5774V；二次側(cè)為yn接，相電壓=線電壓/√3=400/√3≈231V，但題目中二次側(cè)額定電壓為0.4kV（線電壓），實際相電壓應(yīng)為220V（標準值）。2.B解析：頻敏變阻器的阻抗隨頻率降低而減小，啟動時轉(zhuǎn)子電流頻率高，阻抗大；轉(zhuǎn)速升高后頻率降低，阻抗減小。3.B解析：SM321為直流輸入模塊，公共端電壓與輸入電壓一致，即DC24V。4.A解析：無功功率Q=√3×U×I，故I=Q/(√3×U)（U單位kV時，Q單位kVar，I單位A）。5.A解析：非故障線路的零序電流等于本線路的對地電容電流，方向與故障線路相反。6.A解析：額定電流In=P/(√3×U×cosφ×η)=30000/(1.732×380×0.85×0.92)≈52A。7.B解析：U/f控制需保持電壓與頻率的比值恒定，以維持磁通不變。8.A解析：合閘電阻用于限制空載長線合閘時的操作過電壓。9.B解析：電樞串電阻增大，電樞電流減小，電磁轉(zhuǎn)矩減小，為保持轉(zhuǎn)矩平衡，轉(zhuǎn)速降低。10.C解析：過補償可避免諧振過電壓，實際中常用。11.C解析：10kV設(shè)備絕緣電阻測量應(yīng)選用2500V兆歐表。12.A解析：定時時間=設(shè)定值×精度=200×0.1s=20s。13.A解析：二次側(cè)額定電流In=Sn/(√3×Un)=1000000/(1.732×400)≈1443A。14.C解析：s=0時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等于同步轉(zhuǎn)速，為理想空載或同步運行狀態(tài)（異步機無法穩(wěn)定運行）。15.A解析：電流互感器二次開路會感應(yīng)高電壓，危及設(shè)備和人身安全。16.B解析：Qc=P(tanφ1-tanφ2)=500×(1.02-0.33)=345kVar（原題數(shù)據(jù)可能調(diào)整，此處按用戶提供tan值計算為500×(1.02-0.33)=345，但實際tan0.7≈1.02，tan0.95≈0.33，正確）。17.A解析：“五防”中的機械聯(lián)鎖是防止帶負荷分合隔離開關(guān)的主要措施。18.B解析：換向極繞組與電樞串聯(lián)，產(chǎn)生抵消電樞反應(yīng)的磁場。19.B解析：超過額定頻率時，電壓不再升高，磁通降低，但長期運行可能因鐵芯飽和導致?lián)p耗增加。20.B解析：裕度=(25-20)/20×100%=25%。二、判斷題1.√解析：空載損耗主要是鐵損（磁滯和渦流損耗），與負載無關(guān)。2.√解析：啟動轉(zhuǎn)矩Tst=K×U2×R2/[s1(R22+(X20)2)]，啟動時s1=1，故與U2成正比。3.√解析：PLC掃描周期包括輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新三個階段。4.×解析：放電電阻應(yīng)在1分鐘內(nèi)將電壓降至50V以下。5.√解析：單相接地時，故障相電壓為零，非故障相電壓升高為線電壓（√3倍相電壓）。6.√解析：電樞反應(yīng)使主磁場畸變，可能導致?lián)Q向元件中感應(yīng)電勢增大，產(chǎn)生火花。7.√解析：PID控制通過反饋與給定的差值調(diào)整輸出頻率，實現(xiàn)閉環(huán)控制。8.×解析：電壓互感器二次側(cè)需接熔斷器防止短路，電流互感器二次側(cè)嚴禁開路，不接熔斷器。9.√解析：110kV及以上系統(tǒng)采用中性點直接接地，降低絕緣成本。10.×解析：轉(zhuǎn)子串電阻越大，機械特性越軟（斜率越大）。三、簡答題1.并列運行條件：（1）聯(lián)結(jié)組別相同；（2）額定電壓比相同（允許誤差±0.5%）；（3）阻抗電壓相同（允許誤差±10%）；（4）容量比不超過3:1。危害：聯(lián)結(jié)組別不同會產(chǎn)生很大環(huán)流；變比不同會導致空載環(huán)流；阻抗電壓不同會使負載分配不均，容量小的變壓器過載；容量比過大易導致負載分配不合理。2.原因：（1）啟動時轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為0，轉(zhuǎn)差率s=1，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢E2=E20（最大），轉(zhuǎn)子電流I2=E2/√(R22+X202)很大（約5-7倍額定電流）；（2）啟動轉(zhuǎn)矩Tst=K×Φ×I2×cosφ2，雖然I2大，但此時轉(zhuǎn)子頻率f2=f1×s=50Hz（最大），轉(zhuǎn)子電抗X20=2πf2L2大，cosφ2=R2/√(R22+X202)很?。s0.1-0.2），導致Tst并不大（約1-2倍額定轉(zhuǎn)矩）。3.基本原則：（1）梯形圖按從上到下、從左到右的順序繪制；（2）觸點應(yīng)畫在水平線上，不能垂直連接；（3）輸出線圈不能直接與左母線相連，需通過觸點控制；（4）同一編號的線圈在一個程序中只能出現(xiàn)一次（雙線圈輸出可能導致邏輯混亂）；（5）盡量減少觸點使用數(shù)量，簡化邏輯；（6）考慮電氣互鎖和機械互鎖，避免輸出矛盾；（7）使用注釋說明關(guān)鍵邏輯，提高可讀性。4.工作原理：利用單相接地故障時零序電流的分布特征，故障線路的零序電流等于所有非故障線路對地電容電流之和（方向與非故障線路相反），通過零序電流互感器檢測零序電流，當超過整定值時動作跳閘。適用場景：小電流接地系統(tǒng)（中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地）的單相接地故障保護，尤其適用于電纜線路（電容電流較大，易識別故障線路）。5.一般步驟：（1）設(shè)置基本參數(shù)（如額定電壓、額定電流、額定頻率）；（2）設(shè)置控制模式（如V/F控制、矢量控制）；（3）設(shè)置啟動/停止方式（如面板控制、端子控制、通信控制）；（4）設(shè)置加減速時間；（5）設(shè)置保護參數(shù)（如過流、過壓、過載）；（6）設(shè)置PID參數(shù)（如需閉環(huán)控制）；（7）設(shè)置通信參數(shù)（如Modbus地址、波特率）。注意事項：（1）參數(shù)設(shè)置前需確認電機銘牌數(shù)據(jù)；（2）矢量控制需進行電機自學習；（3）加減速時間需根據(jù)負載慣性調(diào)整；（4）保護參數(shù)應(yīng)略大于電機額定值（如過載保護設(shè)為1.1倍額定電流）；（5）多臺變頻器并聯(lián)時需考慮諧波影響；（6）設(shè)置完成后需空載測試，再帶載驗證。四、計算題1.（1）額定電流In=Pn/(√3×Un×cosφn×ηn)=55000/(1.732×380×0.89×0.92)≈55000/(1.732×380×0.8188)≈55000/(542.5)≈101.4A（注：原題可能數(shù)據(jù)調(diào)整，正確計算應(yīng)為55000/(1.732×380×0.89×0.92)=55000/(1.732×380×0.8188)=55000/(542.5)≈101.4A，可能題目中n=1480r/min為干擾項）。（2）額定轉(zhuǎn)差率sn=(n0-n)/n0=(1500-1480)/1500=20/1500≈0.0133（1.33%）。2.（1）電抗器額定電抗Xk%=6%，額定電壓Uk=10kV，額定電流Ik=630A。額定電抗值Xk=Uk/(√3×Ik)×Xk%=10000/(1.732×630)×0.06≈(9.2)×0.06≈0.552Ω。（2）系統(tǒng)電抗Xsys=Uk/(√3×Isc_max)=10000/(1.732×25000)≈0.231Ω?？傠娍筙total=Xsys+Xk=0.231+0.552=0.783Ω。安裝后短路電流Isc_new=Uk/(√3×Xtotal)=10000/(1.732×0.783)≈7370A≈7.37kA。3.（1）補償無功容量Qc=P(tanφ1-tanφ2)=800×(0.88-0.33)=800×0.55=440kVar。（2）每臺電容器容量30kVar，需臺數(shù)N=440/30≈14.67，取15臺（考慮裕度）。五、綜合分析題1.可能故障原因及排查步驟：（1）電機負載過大：檢查生產(chǎn)線機械部分是否卡阻（如軸承磨損、傳動帶過緊），用鉗形表測量電機運行電流（正常應(yīng)≤22A），若電流超過22A且穩(wěn)定，說明負載過重。（2）熱繼電器選型或整定錯誤：熱繼電器整定值25A雖大于額定電流22A，但需考慮電機啟動電流（約5-7倍），若啟動時間過長（如負載慣性大），熱繼電器可能因累積熱量跳閘。應(yīng)檢查熱繼電器類型（是否為電機保護型），建議整定值為1.05-1.1倍額定電流（23-24A）。（3）電機本身故障：測量三相繞組直流電阻（應(yīng)平衡，誤差≤2%），用兆歐表檢測絕緣電阻（≥0.5MΩ），檢查轉(zhuǎn)子是否斷條（運行時聲音異常、轉(zhuǎn)速偏低）。（4）電源質(zhì)量問題：雖電壓在±5%范圍內(nèi)，但需檢測三相電