2025年電工預測復習及參考答案詳解【黃金題型】一、電路基礎核心考點及典型例題詳解1.基爾霍夫定律綜合應用題目：如圖所示電路（注：此處可自行繪制或想象：獨立電壓源U1=12V，U2=6V；電阻R1=2Ω，R2=3Ω，R3=6Ω；節(jié)點a、b、c，其中a與b間接U1和R1串聯(lián)，b與c間接R2，c與a間接U2和R3串聯(lián)），求各支路電流I1（R1支路）、I2（R2支路）、I3（R3支路）。解答步驟：（1）設定各支路電流參考方向：I1從a流向b，I2從b流向c，I3從c流向a（與U2方向一致）。（2）應用基爾霍夫電流定律（KCL）：在節(jié)點b，流入電流=流出電流，即I1=I2+I3（注：若參考方向與實際相反，結果為負）。（3）應用基爾霍夫電壓定律（KVL）：選取兩個獨立回路。①回路abca（沿a→b→c→a方向）：U1-I1R1-I2R2=0→12-2I1-3I2=0；②回路acba（沿a→c→b→a方向）：-U2+I3R3-I2R2=0→-6+6I3-3I2=0（注：因I3參考方向與回路方向一致，R3電壓為+I3R3；U2方向與回路方向相反，故取負）。（4）聯(lián)立方程：由KCL得I1=I2+I3；由KVL①得2I1+3I2=12；由KVL②得6I3-3I2=6→2I3-I2=2→I3=(I2+2)/2。將I3代入I1表達式：I1=I2+(I2+2)/2=(3I2+2)/2；代入KVL①方程：2×(3I2+2)/2+3I2=12→3I2+2+3I2=12→6I2=10→I2=5/3≈1.667A；則I3=(5/3+2)/2=(11/3)/2=11/6≈1.833A；I1=5/3+11/6=21/6=3.5A。驗證：檢查另一回路（如a→b→a通過U1和R1、R3）：U1=I1R1+I3R3-U2→12=3.5×2+11/6×6-6→12=7+11-6=12，等式成立，計算正確。2.正弦交流電路功率計算題目：某單相負載接于220V、50Hz交流電源，測得電流為5A，有功功率為800W。求：（1）功率因數(shù)；（2）無功功率；（3）若將功率因數(shù)提高到0.95（滯后），需并聯(lián)多大電容？解答：（1）功率因數(shù)λ=P/(UI)=800/(220×5)=800/1100≈0.727（滯后，因一般負載為感性）。（2）視在功率S=UI=220×5=1100VA；無功功率Q=√(S2-P2)=√(11002-8002)=√(1210000-640000)=√570000≈755var（感性無功為正）。（3）提高功率因數(shù)需并聯(lián)電容補償感性無功。原功率因數(shù)角φ1=arccos0.727≈43.3°，目標功率因數(shù)角φ2=arccos0.95≈18.2°。補償前無功Q1=Ptanφ1=800×tan43.3°≈800×0.943≈754var；補償后無功Q2=Ptanφ2=800×tan18.2°≈800×0.329≈263var；需補償?shù)臒o功Qc=Q1-Q2=754-263=491var；電容容抗Xc=U2/Qc=2202/491≈48400/491≈98.6Ω；電容值C=1/(2πfXc)=1/(2×3.14×50×98.6)≈1/(31000.4)≈3.23×10??F=32.3μF。二、電機與拖動重點題型解析1.三相異步電動機額定參數(shù)計算題目：一臺Y接法的三相異步電動機，額定功率PN=15kW，額定電壓UN=380V，額定效率ηN=0.88，額定功率因數(shù)λN=0.85，同步轉速n0=1500r/min，額定轉差率sN=0.03。求：（1）額定電流IN；（2）額定轉矩TN；（3）轉子電流頻率f2。解答：（1）額定輸入功率P1=PN/ηN=15/0.88≈17.05kW；三相功率公式P1=√3UNINλN→IN=P1/(√3UNλN)=17050/(1.732×380×0.85)≈17050/(559.1)≈30.5A。（2）額定轉矩TN=9550×PN/nN；額定轉速nN=n0(1-sN)=1500×(1-0.03)=1455r/min；故TN=9550×15/1455≈9550×0.0103≈98.4N·m。（3）轉子電流頻率f2=sNf1=0.03×50=1.5Hz（f1為電源頻率50Hz）。2.電動機啟動方式分析題目：某三相異步電動機額定功率30kW，額定電壓380V，額定電流60A，堵轉電流倍數(shù)KI=6，堵轉轉矩倍數(shù)KT=1.8。若供電變壓器允許的最大啟動電流為180A，試比較直接啟動與星三角（Y-Δ）啟動的可行性，并計算兩種啟動方式的啟動轉矩。解答：（1）直接啟動電流Ist=KI×IN=6×60=360A；變壓器允許最大啟動電流180A，360A＞180A，直接啟動不可行。（2）Y-Δ啟動時，定子繞組由Δ改接為Y，每相繞組電壓由UN變?yōu)閁N/√3，啟動電流Ist(Y)=Ist(Δ)/3=360/3=120A＜180A，可行。（3）啟動轉矩比較：直接啟動轉矩Tst=KT×TN=1.8×TN；Y-Δ啟動時，轉矩與電壓平方成正比，故Tst(Y)=Tst(Δ)/3=1.8TN/3=0.6TN。（注：TN=9550×PN/nN，若nN≈1450r/min，則TN≈9550×30/1450≈198N·m，Tst=1.8×198≈356N·m，Y-Δ啟動轉矩≈0.6×198≈119N·m）三、電氣控制電路設計與故障分析1.電動機正反轉控制電路設計題目：設計一個三相異步電動機正反轉控制電路（含主電路與控制電路），要求：（1）具有電氣互鎖；（2）具有過載保護；（3）標注各元件符號（如KM1正轉接觸器、KM2反轉接觸器、FR熱繼電器等）。解答：（1）主電路：三相電源→斷路器QF→熱繼電器FR→接觸器KM1主觸點（正轉）與KM2主觸點（反轉）并聯(lián)→電動機M。注意KM1與KM2主觸點的相序需調(diào)換（如KM1接L1-L2-L3，KM2接L1-L3-L2），以實現(xiàn)正反轉。（2）控制電路：電源L1→停止按鈕SB1→正轉啟動按鈕SB2→KM1線圈→FR常閉觸點→電源L2；同時，SB2并聯(lián)KM1輔助常開觸點（自鎖）；反轉控制電路：L1→SB1→反轉啟動按鈕SB3→KM2線圈→FR常閉觸點→L2，SB3并聯(lián)KM2輔助常開觸點。（3）電氣互鎖：在KM1線圈支路串聯(lián)KM2輔助常閉觸點，在KM2線圈支路串聯(lián)KM1輔助常閉觸點，防止KM1與KM2同時吸合造成電源短路。2.控制電路故障分析題目：某電機正反轉控制電路中，按下正轉按鈕SB2，KM1不吸合，可能的故障原因有哪些？（至少列出5項）解答：（1）控制電路電源失電（如QF未閉合、熔絲熔斷）；（2）停止按鈕SB1觸點接觸不良或斷路；（3）熱繼電器FR常閉觸點因過載動作未復位；（4）正轉啟動按鈕SB2觸點接觸不良或內(nèi)部斷路；（5）KM1線圈損壞（匝間短路或斷線）；（6）KM2輔助常閉觸點因粘連未斷開（電氣互鎖導致KM1無法得電）；（7）接線端子松動（如KM1線圈接線端虛接）。四、電氣安全規(guī)程與操作規(guī)范1.觸電急救流程題目：發(fā)現(xiàn)有人觸電，應遵循哪些急救步驟？解答：（1）迅速斷電：立即切斷電源（如拉閘、拔插頭），若無法及時斷電，使用干燥的木棍、竹竿等絕緣工具挑開電線，避免直接接觸觸電者。（2）判斷狀態(tài)：將觸電者移至安全區(qū)域，輕拍肩部并呼喊，觀察有無意識；同時檢查呼吸、心跳（觸摸頸動脈，看胸廓是否起伏）。（3）心肺復蘇（CPR）：若無意識且無呼吸/心跳，立即進行CPR：①胸外按壓：定位兩乳頭連線中點，雙手疊放，手臂伸直，按壓深度5-6cm，頻率100-120次/分；②人工呼吸：每30次按壓后給予2次人工呼吸（開放氣道，捏鼻口，吹氣至胸廓抬起）；③持續(xù)進行直至專業(yè)醫(yī)護人員到達或觸電者恢復自主呼吸。（4）送醫(yī)救治：即使觸電者恢復意識，也需送醫(yī)檢查，避免內(nèi)臟損傷或心律失常等潛在風險。2.高壓驗電操作要點題目：簡述10kV高壓線路驗電的正確操作步驟及注意事項。解答：（1）操作前準備：①確認驗電器合格（電壓等級匹配，試驗期內(nèi)），穿戴絕緣手套、絕緣靴；②先在有電設備上試驗驗電器，確認其功能正常。（2）驗電步驟：①站在絕緣墊或干燥地面，保持與帶電體的安全距離（10kV不小于0.7m）；②驗電時，手持驗電器絕緣部分，逐漸接近被測線路，先驗低壓側（若有），再驗高壓側；③對三相線路逐相驗電，每相驗電時間不少于3秒，觀察驗電器是否發(fā)光/發(fā)聲。（3）注意事項：①雨雪天氣禁止室外直接驗電（特殊情況需采取防護措施）；②驗電后若確認無電，應立即裝設接地線（防止突然來電）；③多人操作時需專人監(jiān)護，避免誤觸帶電部位。五、綜合模擬題（含跨章節(jié)知識點）題目：某工廠供電系統(tǒng)如圖（注：可想象為10kV電源→變壓器T（容量1000kVA，變比10/0.4kV）→低壓母線→動力負載（總功率800kW，功率因數(shù)0.7）與照明負載（200kW，功率因數(shù)0.95）。試計算：（1）變壓器低壓側額定電流；（2）總視在功率；（3）若需將總功率因數(shù)提高到0.9，需補償?shù)臒o功容量；（4）說明補償電容的接入位置及原因。解答：（1）變壓器低壓側額定電流IN=SN/(√3UN)=1000×103/(1.732×400)≈1443A。（2）動力負載有功P1=800kW，無功Q1=P1tan(arccos0.7)=800×1.020≈816var；照明負載有功P2=200kW，無功Q2=P2tan(arccos0.95)=200×0.329≈65.8var；總有功P=800+200=1000kW，總無功Q=816+65.8=881.8var；總視在功率S=√(P2+Q2)=√(10002+881.82)≈1333kVA。（3）目標功率因數(shù)λ=0.9，目標無功Q’=Ptan(arccos0.9)=1000×0.484≈4