2025年高級電工簡答試題及答案

一、單項選擇題（共10題，每題2分，共20分）

1.在三相交流電路中，線電壓與相電壓的關(guān)系是（）

A.線電壓等于相電壓

B.線電壓等于√3倍的相電壓

C.線電壓等于2倍的相電壓

D.線電壓等于相電壓的1/√3倍

2.電動機的額定功率是指（）

A.輸入功率

B.輸出功率

C.視在功率

D.無功功率

3.電力系統(tǒng)中，中性點接地的主要目的是（）

A.降低系統(tǒng)電壓

B.提高系統(tǒng)穩(wěn)定性

C.限制過電壓

D.減少單相接地故障電流

4.下列哪種電氣設(shè)備主要用于保護電路免受過電流損害？（）

A.斷路器

B.隔離開關(guān)

C.電流互感器

D.電壓互感器

5.在PLC編程中，常用于實現(xiàn)自鎖功能的指令是（）

A.LD

B.OR

C.AND

D.OUT

6.下列關(guān)于變頻器調(diào)速的說法，正確的是（）

A.只能用于異步電動機

B.調(diào)速范圍有限

C.可以實現(xiàn)無級調(diào)速

D.會降低電動機效率

7.電力系統(tǒng)中的功率因數(shù)是指（）

A.有功功率與視在功率的比值

B.無功功率與視在功率的比值

C.有功功率與無功功率的比值

D.視在功率與有功功率的比值

8.下列哪種材料最適合作為電機的磁路材料？（）

A.銅

B.鋁

C.硅鋼片

D.不銹鋼

9.在電氣控制線路中，熱繼電器主要起（）作用。

A.短路保護

B.過載保護

C.欠壓保護

D.過壓保護

10.電力系統(tǒng)中，輸電電壓等級最高的是（）

A.110kV

B.220kV

C.500kV

D.750kV

二、填空題（共5題，每題2分，共10分）

1.三相異步電動機的轉(zhuǎn)速與電源頻率成______比，與極對數(shù)成______比。

2.電力系統(tǒng)中，短路故障包括三相短路、兩相短路、單相接地短路和______。

3.在PLC編程中，定時器指令分為接通延時定時器(TON)、______和保持型接通延時定時器(TONR)。

4.電氣設(shè)備絕緣電阻的測量通常使用______進行。

5.電力系統(tǒng)中的無功補償裝置主要包括電容器組和______。

三、判斷題（共5題，每題2分，共10分）

1.（）三相負載作星形連接時，線電流等于相電流。

2.（）電動機的啟動電流通常是其額定電流的5-7倍。

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.（）電力系統(tǒng)中，中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，線電壓仍然保持對稱。

5.（）變頻器可以改變電源的頻率，但不能改變電壓。

四、多項選擇題（共2題，每題2分，共4分）

1.下列屬于電氣火災(zāi)預(yù)防措施的有（）

A.定期檢查電氣線路

B.避免線路過載

C.使用合格的電氣設(shè)備

D.保持通風良好

2.下列關(guān)于變壓器工作原理的描述，正確的有（）

A.基于電磁感應(yīng)原理

B.可以改變交流電壓

C.可以改變直流電壓

D.可以實現(xiàn)阻抗匹配

五、簡答題（共2題，每題5分，共10分）

1.簡述三相異步電動機的工作原理。

2.簡述PLC控制系統(tǒng)的工作過程。

答案及解析

一、單項選擇題

1.答案：B

解析：在三相對稱星形連接電路中，線電壓UL與相電壓UP的關(guān)系為UL=√3UP。這是因為線電壓是兩個相電壓的相量差，在相位上相差120度，根據(jù)相量運算，可以得到線電壓是相電壓的√3倍。

2.答案：B

解析：電動機的額定功率是指電動機在額定工作條件下輸出的機械功率，而不是輸入的電功率。輸入功率等于輸出功率加上損耗功率。

3.答案：C

解析：電力系統(tǒng)中性點接地的主要目的是限制系統(tǒng)過電壓，特別是限制弧光接地過電壓和鐵磁諧振過電壓，提高系統(tǒng)的運行可靠性。

4.答案：A

解析：斷路器是用于保護電路免受過電流損害的電氣設(shè)備，它能在電路發(fā)生過載或短路時自動切斷電路。隔離開關(guān)主要用于隔離電源，沒有保護功能。電流互感器和電壓互感器主要用于測量和繼電保護。

5.答案：B

解析：在PLC編程中，OR指令常用于實現(xiàn)自鎖功能。通過將輸出信號反饋到輸入端，并與啟動信號并聯(lián)，可以實現(xiàn)自鎖功能。LD是取指令，AND是與指令，OUT是輸出指令。

6.答案：C

解析：變頻器調(diào)速可以實現(xiàn)無級調(diào)速，通過改變電源頻率來調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速。它不僅可用于異步電動機，也可用于同步電動機；調(diào)速范圍廣；在適當設(shè)計下可以提高電動機效率。

7.答案：A

解析：功率因數(shù)是有功功率與視在功率的比值，表示電源功率的有效利用程度。功率因數(shù)越高，表示電源功率的有效利用程度越高。

8.答案：C

解析：硅鋼片具有高磁導(dǎo)率和低損耗的特點，最適合作為電機的磁路材料。銅和鋁主要用于導(dǎo)電，不銹鋼的磁性能較差。

9.答案：B

解析：熱繼電器是利用電流熱效應(yīng)原理工作的保護電器，主要用于電動機的過載保護。當電流超過設(shè)定值時，熱元件受熱彎曲，使觸點動作，切斷控制電路。

10.答案：D

解析：在我國電力系統(tǒng)中，輸電電壓等級包括110kV、220kV、500kV和750kV等，其中750kV是目前最高的輸電電壓等級。

二、填空題

1.正；反

解析：三相異步電動機的轉(zhuǎn)速n=60f(1-s)/p，其中f是電源頻率，s是轉(zhuǎn)差率，p是極對數(shù)。因此，轉(zhuǎn)速與頻率成正比，與極對數(shù)成反比。

2.兩相接地短路

解析：電力系統(tǒng)中的短路故障主要包括三相短路、兩相短路、單相接地短路和兩相接地短路四種類型，其中三相短路最為嚴重。

3.斷電延時定時器(TOF)

解析：PLC中的定時器指令主要有三種類型：接通延時定時器(TON)、斷電延時定時器(TOF)和保持型接通延時定時器(TONR)，分別用于不同的定時控制需求。

4.兆歐表(或絕緣電阻測試儀)

解析：電氣設(shè)備絕緣電阻的測量通常使用兆歐表(也稱搖表)或絕緣電阻測試儀進行，這些設(shè)備能提供較高的測試電壓，以準確測量絕緣電阻值。

5.電抗器(或同步調(diào)相機)

解析：電力系統(tǒng)中的無功補償裝置主要包括電容器組(提供無功功率)和電抗器(吸收無功功率)或同步調(diào)相機(可發(fā)出或吸收無功功率)，用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)功率因數(shù)。

三、判斷題

1.答案：√

解析：在三相負載作星形連接時，每相負載直接連接在火線和零線之間，線電流等于相電流。線電壓是火線之間的電壓，等于相電壓的√3倍。

2.答案：√

解析：電動機啟動時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為零，轉(zhuǎn)差率為1，此時轉(zhuǎn)子電流很大，導(dǎo)致定子電流也很大，通常為額定電流的5-7倍。這也是為什么大功率電動機需要采用降壓啟動的原因。

3.答案：√

解析：PLC的工作過程是周期性的循環(huán)過程，稱為掃描周期。每個掃描周期包括三個階段：輸入采樣階段(讀取輸入信號)、程序執(zhí)行階段(執(zhí)行用戶程序)和輸出刷新階段(更新輸出狀態(tài))。

4.答案：√

解析：在中性點不接地系統(tǒng)中，當發(fā)生單相接地故障時，故障相對地電壓為零，非故障相對地電壓升高為線電壓，但三相之間的線電壓仍然保持對稱，系統(tǒng)可以繼續(xù)運行一段時間。

5.答案：×

解析：變頻器不僅可以改變電源的頻率，同時也會相應(yīng)改變電壓，以保持電壓與頻率的比值(V/f)基本恒定，從而保證電機的磁通量基本不變，實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。

四、多項選擇題

1.答案：ABCD

解析：電氣火災(zāi)預(yù)防措施包括：定期檢查電氣線路，及時發(fā)現(xiàn)和處理隱患；避免線路過載，防止線路過熱；使用合格的電氣設(shè)備，確保設(shè)備安全性能；保持通風良好，降低設(shè)備溫度，減少火災(zāi)風險。

2.答案：ABD

解析：變壓器基于電磁感應(yīng)原理工作，可以改變交流電壓大小，也可以實現(xiàn)阻抗匹配。但變壓器不能改變直流電壓，因為直流電不會產(chǎn)生變化的磁場，無法在副邊線圈中感應(yīng)出電動勢。

五、簡答題

1.答案：

三相異步電動機的工作原理基于電磁感應(yīng)現(xiàn)象。當定子繞組通入三相交流電時，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流。感應(yīng)電流在磁場中受到電磁力的作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速略低于旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速，因此稱為"異步"電動機。轉(zhuǎn)差率(s)是同步轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差與同步轉(zhuǎn)速的比值，是異步電動機的重要參數(shù)。

2.答案：

PLC控制系統(tǒng)的工作過程包括以下步驟：

(1)輸入采樣：PLC掃描所有輸入點，讀取