2025年高級(jí)電工試題(附參考答案)一、單項(xiàng)選擇題（共20題，每題2分，共40分。每題只有一個(gè)正確選項(xiàng)）1.某10kV電力變壓器型號(hào)為S13-M-1000/10，其中“13”代表（）A.設(shè)計(jì)序號(hào)B.額定容量（kVA）C.高壓側(cè)額定電壓（kV）D.繞組聯(lián)結(jié)組別2.三相異步電動(dòng)機(jī)采用變頻調(diào)速時(shí)，若保持U/f恒定，當(dāng)頻率低于額定頻率時(shí)，電動(dòng)機(jī)的（）A.最大轉(zhuǎn)矩增大B.臨界轉(zhuǎn)差率減小C.氣隙磁通基本不變D.定子電流顯著降低3.某PLC程序中出現(xiàn)“LDX0ANDX1ORX2OUTY0”指令，其邏輯功能相當(dāng)于（）A.Y0=(X0·X1)+X2B.Y0=X0·(X1+X2)C.Y0=X0+X1·X2D.Y0=X0·X1·X24.35kV線路配置的相間距離保護(hù)中，Ⅰ段保護(hù)的動(dòng)作范圍通常為（）A.本線路全長(zhǎng)的80%-85%B.本線路全長(zhǎng)的100%C.下一段線路全長(zhǎng)的30%-40%D.本線路全長(zhǎng)的50%-60%5.測(cè)量10kV電力電纜的絕緣電阻時(shí)，應(yīng)選用（）兆歐表A.500VB.1000VC.2500VD.5000V6.某工廠380V低壓配電系統(tǒng)采用TN-S接地型式，其PE線與N線在（）處必須嚴(yán)格分開A.總配電箱進(jìn)線端B.所有分配電箱C.用電設(shè)備端子排D.變壓器中性點(diǎn)接地裝置7.晶閘管整流電路中，若觸發(fā)脈沖與主電路電源的相位不同步，會(huì)導(dǎo)致（）A.輸出電壓波形畸變B.晶閘管無(wú)法導(dǎo)通C.觸發(fā)角調(diào)節(jié)范圍縮小D.晶閘管過電壓損壞8.同步電動(dòng)機(jī)采用異步啟動(dòng)法時(shí)，其啟動(dòng)繞組應(yīng)設(shè)置在（）A.定子繞組槽內(nèi)B.轉(zhuǎn)子磁極表面C.定子鐵芯端部D.轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組內(nèi)部9.某380V/220V低壓系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，若系統(tǒng)為中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式，故障相電壓會(huì)（）A.升高為線電壓B.降低為零C.基本保持不變D.升高為相電壓的√3倍10.電力電容器組的放電電阻應(yīng)滿足：當(dāng)電容器斷電后30秒內(nèi)，其端電壓應(yīng)降至（）以下A.50VB.100VC.220VD.36V11.微電網(wǎng)中分布式光伏逆變器的低電壓穿越功能是指（）A.電網(wǎng)電壓降低時(shí)自動(dòng)增加有功輸出B.電網(wǎng)電壓異常時(shí)保持并網(wǎng)運(yùn)行的能力C.電壓低于閾值時(shí)立即斷開并網(wǎng)D.電壓恢復(fù)后快速提升輸出功率12.高壓斷路器的合閘時(shí)間是指（）A.從接到合閘指令到動(dòng)靜觸頭接觸的時(shí)間B.從動(dòng)靜觸頭接觸到完全合閘的時(shí)間C.從接到合閘指令到所有滅弧介質(zhì)恢復(fù)絕緣的時(shí)間D.從操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作到斷路器完全閉合的時(shí)間13.某電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y2-250M-4，其中“4”代表（）A.磁極對(duì)數(shù)B.極數(shù)C.設(shè)計(jì)序號(hào)D.中心高（mm）14.110kV變壓器的零序保護(hù)主要用于反應(yīng)（）A.相間短路B.匝間短路C.單相接地短路D.過負(fù)荷15.采用鉗形電流表測(cè)量三相平衡負(fù)載電流時(shí)，若將三根相線同時(shí)鉗入鉗口，電流表讀數(shù)為（）A.三相電流的代數(shù)和B.三相電流的矢量和C.一相電流的有效值D.零16.可編程邏輯控制器（PLC）的掃描周期主要由（）決定A.輸入點(diǎn)數(shù)B.用戶程序長(zhǎng)度C.輸出繼電器數(shù)量D.電源電壓穩(wěn)定性17.直流電動(dòng)機(jī)采用電樞回路串電阻調(diào)速時(shí)，隨著串入電阻增大，電動(dòng)機(jī)的（）A.轉(zhuǎn)速升高，機(jī)械特性變硬B.轉(zhuǎn)速降低，機(jī)械特性變軟C.轉(zhuǎn)速不變，電流減小D.轉(zhuǎn)速升高，效率提高18.某10kV線路電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流整定值為800A，其可靠系數(shù)取1.2，返回系數(shù)取0.85，當(dāng)線路末端發(fā)生三相短路時(shí)，短路電流為1500A，則該保護(hù)的靈敏系數(shù)為（）A.1.875B.1.5C.1.2D.0.8519.低壓配電系統(tǒng)中，剩余電流動(dòng)作保護(hù)器（RCD）的額定剩余動(dòng)作電流應(yīng)（）被保護(hù)線路和設(shè)備的正常泄漏電流A.大于B.小于C.等于D.無(wú)關(guān)20.電力電子裝置中，緩沖電路（吸收電路）的主要作用是（）A.提高裝置效率B.抑制過電壓和過電流C.改善功率因數(shù)D.穩(wěn)定輸出電壓二、判斷題（共10題，每題1分，共10分。正確填“√”，錯(cuò)誤填“×”）1.變壓器的空載損耗主要是鐵芯損耗，與負(fù)載電流無(wú)關(guān)。（）2.異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率s=0時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于理想空載狀態(tài)。（）3.PLC的輸入/輸出模塊必須與CPU模塊型號(hào)完全一致。（）4.高壓驗(yàn)電器使用前只需在有電設(shè)備上驗(yàn)證其完好性即可。（）5.并聯(lián)電容器可以提高感性負(fù)載的功率因數(shù)，但不能提高系統(tǒng)的總功率因數(shù)。（）6.同步發(fā)電機(jī)的功角特性是指電磁功率與功角之間的關(guān)系。（）7.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障線路的零序電流方向與非故障線路相反。（）8.直流電動(dòng)機(jī)的換向極繞組應(yīng)與電樞繞組并聯(lián)。（）9.電力系統(tǒng)的短路容量等于短路電流與短路處電壓的乘積。（）10.微電網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)，必須有至少一個(gè)分布式電源具備電壓和頻率支撐能力。（）三、簡(jiǎn)答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述電力變壓器并列運(yùn)行的條件及不滿足條件時(shí)的危害。2.說明變頻調(diào)速系統(tǒng)中“恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速”和“恒功率調(diào)速”的區(qū)別及適用場(chǎng)合。3.畫出三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的電氣原理圖（主電路+控制電路），并標(biāo)注關(guān)鍵電器元件。4.闡述110kV線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的基本原理及動(dòng)作判據(jù)。5.列舉低壓配電系統(tǒng)中防止電氣火災(zāi)的5項(xiàng)技術(shù)措施。四、計(jì)算題（共3題，每題8分，共24分）1.某三相異步電動(dòng)機(jī)額定功率Pn=75kW，額定電壓Un=380V，額定功率因數(shù)cosφn=0.88，額定效率ηn=0.92。求：（1）額定電流In；（2）若實(shí)際運(yùn)行時(shí)功率因數(shù)降至0.75，效率降至0.85，輸出功率仍為75kW，求此時(shí)輸入電流I。2.某工廠380V低壓系統(tǒng)有功功率P=400kW，功率因數(shù)cosφ1=0.7，需將功率因數(shù)提高到cosφ2=0.95。求所需并聯(lián)電容器的容量Qc（計(jì)算時(shí)取√3≈1.732，tanφ取近似值）。3.某10kV線路采用LGJ-120型導(dǎo)線（單位長(zhǎng)度電抗X0=0.4Ω/km），線路長(zhǎng)度L=8km，系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下電源電抗Xs.max=0.5Ω，最小運(yùn)行方式下電源電抗Xs.min=1.2Ω。計(jì)算線路末端三相短路時(shí)的最大和最小短路電流（取基準(zhǔn)電壓UB=10.5kV，基準(zhǔn)容量SB=100MVA）。五、綜合分析題（共2題，每題13分，共26分）1.某工廠一臺(tái)Y2-315S-4型三相異步電動(dòng)機(jī)（額定功率110kW，額定電流202A，△接法）出現(xiàn)啟動(dòng)困難、轉(zhuǎn)速偏低且機(jī)身發(fā)熱的故障現(xiàn)象。經(jīng)初步檢查，電源電壓正常（380V±5%），熔斷器未熔斷。請(qǐng)分析可能的故障原因，并列出詳細(xì)的排查步驟。2.某污水處理廠PLC控制系統(tǒng)（采用西門子S7-1200）原程序?qū)崿F(xiàn)“液位高于3米時(shí)啟動(dòng)污水泵，低于1.5米時(shí)停止”的控制邏輯?，F(xiàn)需增加以下功能：（1）泵啟動(dòng)前先開啟電動(dòng)閥（5秒延遲）；（2）泵運(yùn)行時(shí)若電機(jī)溫度超過85℃，立即停泵并報(bào)警；（3）每日凌晨2:00-4:00強(qiáng)制停泵（無(wú)論液位如何）。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)修改后的梯形圖程序（用文字描述關(guān)鍵邏輯或繪制簡(jiǎn)化梯形圖），并說明需要增加的輸入/輸出信號(hào)。參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.A2.C3.A4.A5.C6.A7.A8.B9.D10.A11.B12.A13.B14.C15.D16.B17.B18.A19.A20.B二、判斷題1.√2.√3.×4.×5.×6.√7.√8.×9.√10.√三、簡(jiǎn)答題1.并列運(yùn)行條件：（1）額定電壓與電壓比相同（誤差≤±0.5%）；（2）聯(lián)結(jié)組別相同；（3）短路阻抗標(biāo)幺值相同（誤差≤±10%）。危害：電壓比不同會(huì)導(dǎo)致空載環(huán)流；聯(lián)結(jié)組別不同會(huì)導(dǎo)致很大的環(huán)流（可能達(dá)額定電流數(shù)倍）；短路阻抗不同會(huì)導(dǎo)致負(fù)載分配不均（阻抗小的變壓器過載，阻抗大的欠載）。2.區(qū)別：恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩基本恒定，調(diào)速過程中磁通保持不變（如基頻以下變頻調(diào)速）；恒功率調(diào)速時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸出功率基本恒定，磁通隨頻率升高而降低（如基頻以上變頻調(diào)速）。適用場(chǎng)合：恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速適用于帶式輸送機(jī)、攪拌機(jī)等恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載；恒功率調(diào)速適用于機(jī)床主軸、卷取機(jī)等恒功率負(fù)載。3.電氣原理圖（文字描述）：主電路：三相電源→斷路器QF→熔斷器FU1→交流接觸器KM1主觸頭→電動(dòng)機(jī)M（正轉(zhuǎn)）；KM2主觸頭與KM1主觸頭反接（實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)），兩者主觸頭間設(shè)機(jī)械互鎖?？刂齐娐罚弘娫碙1→停止按鈕SB1→啟動(dòng)按鈕SB2→KM1線圈→熱繼電器FR→電源L2；SB3→KM2線圈→FR→L2；KM1輔助常開觸頭并聯(lián)于SB2（自鎖），KM1輔助常閉觸頭串聯(lián)于KM2線圈回路（電氣互鎖），KM2輔助常閉觸頭串聯(lián)于KM1線圈回路（電氣互鎖）。4.基本原理：比較被保護(hù)線路兩側(cè)電流的大小和相位，正常運(yùn)行或區(qū)外故障時(shí)，兩側(cè)電流大小相等、相位相反（差流近似為零）；區(qū)內(nèi)故障時(shí)，兩側(cè)電流均流向故障點(diǎn)（差流等于故障電流）。動(dòng)作判據(jù)：當(dāng)差流大于整定值（Id>Isd）且滿足比率制動(dòng)條件（Id>k(Ir-I0)，其中Ir為制動(dòng)電流，k為制動(dòng)系數(shù)，I0為最小制動(dòng)電流）時(shí)，保護(hù)動(dòng)作跳閘。5.技術(shù)措施：（1）設(shè)置剩余電流動(dòng)作保護(hù)器（RCD）；（2）電纜溝內(nèi)設(shè)置防火隔墻和阻火包；（3）母線槽采用防火型外殼；（4）配電線路設(shè)置過負(fù)荷保護(hù)；（5）重要線路采用礦物絕緣電纜；（6）配電箱內(nèi)安裝溫度監(jiān)測(cè)裝置（任選5項(xiàng)）。四、計(jì)算題1.（1）額定電流In=Pn/(√3×Un×cosφn×ηn)=75000/(1.732×380×0.88×0.92)=75000/(1.732×380×0.8096)=75000/535.6≈140A（2）輸入功率P1=P/η=75/0.85≈88.24kW輸入電流I=P1/(√3×Un×cosφ)=88240/(1.732×380×0.75)=88240/493.6≈178.8A2.cosφ1=0.7→tanφ1≈1.02；cosφ2=0.95→tanφ2≈0.33Qc=P×(tanφ1-tanφ2)=400×(1.02-0.33)=400×0.69=276kvar3.基準(zhǔn)電抗XB=UB2/SB=10.52/100≈1.1025Ω線路電抗Xl=X0×L=0.4×8=3.2Ω最大運(yùn)行方式下總電抗XΣ.max=Xs.max+Xl=0.5+3.2=3.7Ω（標(biāo)幺值XΣ.max=3.7/1.1025≈3.356）最小運(yùn)行方式下總電抗XΣ.min=Xs.min+Xl=1.2+3.2=4.4Ω（標(biāo)幺值XΣ.min=4.4/1.1025≈3.991）三相短路電流標(biāo)幺值Ik=1/XΣ最大短路電流Ik.max=Ik.max×SB/(√3×UB)=(1/3.356)×100/(1.732×10.5)≈0.298×5.5≈1.64kA最小短路電流Ik.min=(1/3.991)×100/(1.732×10.5)≈0.251×5.5≈1.38kA五、綜合分析題1.可能故障原因：（1）定子繞組部分短路或接地；（2）轉(zhuǎn)子籠條斷裂（斷條）；（3）軸承損壞導(dǎo)致機(jī)械卡阻；（4）電源缺相（雖電壓正常，但可能某相接觸不良）；（5）啟動(dòng)電容（若為繞線式電機(jī)）損壞或啟動(dòng)電阻接觸不良（本題為籠型電機(jī)，可排除此點(diǎn)）。排查步驟：（1）測(cè)量三相繞組直流電阻（正常三相誤差≤2%），若某相電阻異常則為繞組故障；（2）斷開電源，手動(dòng)盤車檢查軸承是否靈活（卡阻則更換軸承）；（3）用鉗形表測(cè)量啟動(dòng)電流（正常啟動(dòng)電流為額定電流5-7倍），若三相電流不平衡超10%則可能斷條；（4）檢查接線端子是否松動(dòng)（用紅外測(cè)溫儀檢測(cè)各接點(diǎn)溫度）；（5）空載試運(yùn)行（脫開負(fù)載），若空載電流正常則為機(jī)械負(fù)載問題，否則為電機(jī)電氣故障。2.修改邏輯及輸入/輸出信號(hào)：新增輸入信號(hào)：（1）電動(dòng)閥開到位信號(hào)（X3）；（2）電機(jī)溫度傳感器信號(hào)（模擬量輸入AI0，或溫度開關(guān)常閉觸點(diǎn)X4）；（3）時(shí)間繼電器（或PLC內(nèi)置時(shí)鐘）信號(hào)（判斷是