高級電工證考試試題及答案2025年一、單項選擇題（共20題，每題2分，共40分）1.某10kV配電變壓器采用Yd11連接組別，其一次側(cè)線電壓與二次側(cè)線電壓的相位差為（）。A.30°超前B.30°滯后C.60°超前D.60°滯后答案：A2.同步發(fā)電機正常運行時，若勵磁電流突然增大，其端電壓和無功輸出的變化為（）。A.端電壓升高，無功輸出增加B.端電壓降低，無功輸出減少C.端電壓不變，無功輸出增加D.端電壓升高，無功輸出減少答案：A3.PLC程序執(zhí)行時，輸入采樣階段的特點是（）。A.實時讀取輸入信號狀態(tài)B.僅讀取一次輸入信號狀態(tài)并鎖存C.根據(jù)程序邏輯動態(tài)更新輸入狀態(tài)D.忽略外部輸入信號干擾答案：B4.采用矢量控制的變頻器驅(qū)動異步電機時，關(guān)鍵是將定子電流分解為（）。A.有功分量和無功分量B.勵磁分量和轉(zhuǎn)矩分量C.基波分量和諧波分量D.直流分量和交流分量答案：B5.某380V低壓配電系統(tǒng)采用TT接地方式，若發(fā)生單相接地故障，故障電流大小主要取決于（）。A.系統(tǒng)接地電阻與設(shè)備接地電阻之和B.系統(tǒng)接地電阻與中性線阻抗C.設(shè)備絕緣電阻與線路電抗D.變壓器容量與線路長度答案：A6.測量10kV電力電纜的絕緣電阻時，應(yīng)選用（）兆歐表。A.500VB.1000VC.2500VD.5000V答案：C7.高壓斷路器的合閘時間是指（）。A.從合閘命令發(fā)出到動靜觸頭接觸的時間B.從合閘命令發(fā)出到所有極觸頭接觸的時間C.從動靜觸頭接觸到合閘完成的時間D.從操作電源接通到斷路器完全閉合的時間答案：B8.晶閘管整流電路中，當(dāng)觸發(fā)角α=0°時，輸出電壓（）。A.最小B.最大C.為零D.與α=180°時相等答案：B9.電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時，短路電流的周期分量主要由（）決定。A.系統(tǒng)電抗B.系統(tǒng)電阻C.發(fā)電機電動勢D.短路點接地電阻答案：A10.智能變電站中，合并單元（MU）的主要功能是（）。A.實現(xiàn)開關(guān)量輸入輸出B.將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量并同步傳輸C.執(zhí)行保護跳閘命令D.監(jiān)測一次設(shè)備狀態(tài)答案：B11.三相異步電機采用變頻調(diào)速時，若保持U/f恒定，其（）。A.最大轉(zhuǎn)矩不變B.臨界轉(zhuǎn)差率不變C.同步轉(zhuǎn)速不變D.轉(zhuǎn)子電流頻率不變答案：A12.低壓抽屜式開關(guān)柜的“試驗位置”是指（）。A.主回路斷開，控制回路接通B.主回路和控制回路均斷開C.主回路接通，控制回路斷開D.主回路和控制回路均接通答案：A13.采用PID控制的恒壓供水系統(tǒng)中，積分環(huán)節(jié)的主要作用是（）。A.消除穩(wěn)態(tài)誤差B.加快響應(yīng)速度C.抑制超調(diào)D.提高抗干擾能力答案：A14.電力電子變換器中，PWM控制的核心是（）。A.調(diào)整輸出電壓幅值B.調(diào)整輸出電壓頻率C.用高頻脈沖等效模擬信號D.降低開關(guān)損耗答案：C15.某220kV線路配置縱聯(lián)差動保護，其制動特性曲線的“拐點”對應(yīng)的是（）。A.最小動作電流B.最大制動電流C.差動電流與制動電流的比值轉(zhuǎn)折點D.區(qū)外故障時的最大不平衡電流答案：C16.測量接地電阻時，電流極與被測接地體的距離應(yīng)不小于接地體最大對角線長度的（）。A.2倍B.3倍C.4倍D.5倍答案：B17.變頻器的“載波頻率”升高時，其輸出電流的諧波含量（）。A.增加B.減少C.不變D.先增后減答案：B18.PLC的輸入模塊類型中，DC24V輸入模塊的公共端（COM）通常接（）。A.24V正極B.24V負(fù)極C.0VD.浮地答案：B19.電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整中，一次調(diào)頻由（）完成。A.同步發(fā)電機的調(diào)速器B.自動發(fā)電控制（AGC）C.手動調(diào)整發(fā)電機出力D.調(diào)整變壓器分接頭答案：A20.某電機額定功率11kW，額定電流22A，采用熱繼電器保護時，其整定值應(yīng)設(shè)置為（）。A.18AB.22AC.26AD.30A答案：B二、多項選擇題（共10題，每題3分，共30分。每題至少有2個正確選項，錯選、漏選均不得分）1.以下屬于電力系統(tǒng)無功補償裝置的有（）。A.同步調(diào)相機B.靜止無功發(fā)生器（SVG）C.并聯(lián)電容器D.串聯(lián)電抗器答案：ABC2.高壓電纜頭制作時，需要注意的關(guān)鍵步驟包括（）。A.電纜絕緣層剝切長度與形狀B.半導(dǎo)電層的處理C.應(yīng)力錐的安裝位置D.外護套的密封答案：ABCD3.變頻器的控制模式包括（）。A.V/f控制B.矢量控制（VC）C.直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）D.位置控制答案：ABC4.以下關(guān)于零序電流保護的描述正確的有（）。A.僅反應(yīng)單相接地故障B.不受系統(tǒng)運行方式變化影響C.動作電流整定時需考慮非全相運行D.適用于中性點直接接地系統(tǒng)答案：CD5.PLC程序設(shè)計中，常用的編程語言有（）。A.梯形圖（LD）B.指令表（IL）C.功能塊圖（FBD）D.C語言答案：ABC6.低壓配電系統(tǒng)的接地形式包括（）。A.TN-CB.TN-SC.TTD.IT答案：ABCD7.電力電子器件的驅(qū)動電路需要滿足的要求有（）。A.提供足夠的驅(qū)動功率B.實現(xiàn)電氣隔離C.快速關(guān)斷能力D.過壓過流保護答案：ABCD8.異步電機變頻調(diào)速時，低頻區(qū)域需要適當(dāng)提高電壓的原因是（）。A.補償定子電阻壓降B.保持氣隙磁通恒定C.防止電機過熱D.提高啟動轉(zhuǎn)矩答案：AB9.以下屬于智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的有（）。A.分布式能源接入技術(shù)B.高級量測體系（AMI）C.廣域測量系統(tǒng)（WAMS）D.傳統(tǒng)電磁式互感器答案：ABC10.高壓斷路器的操作機構(gòu)類型包括（）。A.彈簧操作機構(gòu)B.液壓操作機構(gòu)C.氣動操作機構(gòu)D.電磁操作機構(gòu)答案：ABCD三、判斷題（共10題，每題1分，共10分。正確填“√”，錯誤填“×”）1.變壓器的空載損耗主要是銅損，負(fù)載損耗主要是鐵損。（）答案：×2.漏電保護器既能防止人身觸電，也能防止設(shè)備漏電引發(fā)的火災(zāi)。（）答案：√3.PLC的輸出模塊中，繼電器輸出適用于高頻動作場景，晶體管輸出適用于直流負(fù)載。（）答案：×4.電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路時，負(fù)序分量和零序分量僅存在于故障點與中性點之間。（）答案：√5.變頻器的加速時間設(shè)置過短可能導(dǎo)致過流保護動作。（）答案：√6.測量高壓設(shè)備絕緣電阻時，若兆歐表轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，會導(dǎo)致測量結(jié)果偏大。（）答案：×7.同步電機的功角是指轉(zhuǎn)子磁極軸線與氣隙合成磁場軸線之間的夾角。（）答案：√8.零序電流保護的靈敏度通常高于相間短路保護。（）答案：√9.電力電子變換器中，軟開關(guān)技術(shù)可以降低開關(guān)損耗但會增加電路復(fù)雜度。（）答案：√10.低壓配電系統(tǒng)中，中性線（N線）和保護線（PE線）可以在配電箱內(nèi)合并后重復(fù)接地。（）答案：×四、簡答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡述異步電機軟啟動器的工作原理及主要優(yōu)點。答案：軟啟動器通過晶閘管的相位控制，逐步增加電機端電壓，使電機平滑啟動。優(yōu)點包括：降低啟動電流（通常為額定電流的2-3倍，遠低于直接啟動的5-7倍），減少機械沖擊，延長電機和傳動設(shè)備壽命；可調(diào)節(jié)啟動時間和啟動轉(zhuǎn)矩，適應(yīng)不同負(fù)載需求；具備過載、缺相、過壓等保護功能。2.說明電力系統(tǒng)中性點經(jīng)消弧線圈接地的作用及補償方式。答案：作用：當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，消弧線圈產(chǎn)生的電感電流補償接地電容電流，使故障點電弧自熄，避免弧光過電壓。補償方式包括：欠補償（電感電流小于電容電流）、全補償（電感電流等于電容電流，易引發(fā)諧振，實際不采用）、過補償（電感電流大于電容電流，應(yīng)用最廣，可避免諧振且補償效果穩(wěn)定）。3.簡述PLC的掃描工作方式及其特點。答案：PLC采用“輸入采樣→用戶程序執(zhí)行→輸出刷新”的循環(huán)掃描方式。特點：①輸入采樣階段僅讀取一次輸入狀態(tài)并鎖存，后續(xù)程序執(zhí)行階段輸入信號變化不影響當(dāng)前周期；②用戶程序執(zhí)行階段按順序掃描梯形圖，從左到右、從上到下逐句運算；③輸出刷新階段將運算結(jié)果集中輸出，避免外部信號干擾導(dǎo)致輸出不穩(wěn)定；④掃描周期由程序長度和CPU處理速度決定，通常為毫秒級。4.分析變頻器輸出側(cè)安裝輸出濾波器的原因及常用類型。答案：原因：變頻器輸出電壓為PWM高頻脈沖，含有大量諧波，可能導(dǎo)致電機絕緣老化、電纜發(fā)熱、電磁干擾（EMI）等問題。常用類型：①LC濾波器（低通濾波器），濾除高頻諧波，改善輸出電壓波形；②正弦波濾波器，進一步平滑輸出電壓，使電機端電壓接近正弦波；③共模濾波器，抑制共模電流，減少對電機軸承和接地系統(tǒng)的影響。5.簡述繼電保護裝置的“四性”要求及其含義。答案：①選擇性：僅切除故障設(shè)備或線路，不影響非故障部分運行；②速動性：快速切除故障，減少設(shè)備損壞和系統(tǒng)失穩(wěn)風(fēng)險；③靈敏性：對保護范圍內(nèi)的故障或異常狀態(tài)有足夠的反應(yīng)能力（用靈敏系數(shù)衡量）；④可靠性：在規(guī)定條件下，該動作時不拒動，不該動作時不誤動。五、綜合分析題（共2題，每題15分，共30分）1.某工廠380V低壓配電系統(tǒng)采用TN-S接地形式，配置一臺800kVA變壓器（Uk=4%），出線回路包括：①55kW三相異步電機（額定電流105A，啟動電流6倍）；②100kW直流調(diào)速裝置（輸入功率因數(shù)0.8，諧波含量25%）；③照明及辦公設(shè)備（總功率80kW，單相負(fù)荷分布均衡）。（1）計算變壓器低壓側(cè)額定電流；（2）設(shè)計電機回路的保護配置（斷路器、接觸器、熱繼電器）；（3）分析直流調(diào)速裝置帶來的電能質(zhì)量問題及治理措施。答案：（1）變壓器低壓側(cè)額定電流I_N=S/(√3×U)=800×1000/(√3×380)≈1212A。（2）電機回路保護配置：-斷路器：長延時脫扣器整定電流I_z1=1.1×I_e=1.1×105≈115A，短延時脫扣器整定電流I_z2=（3-5）×I_z1=3×115=345A（考慮電機啟動電流6×105=630A，需躲過啟動電流，故取5×115=575A更合理），瞬時脫扣器可選無（或按電機啟動電流倍數(shù)整定）；-接觸器：額定電流≥1.1×I_e=115A，選125A接觸器；-熱繼電器：整定電流I_th=I_e=105A（或1.05×I_e=110A，根據(jù)電機過載能力調(diào)整）。（3）電能質(zhì)量問題：直流調(diào)速裝置為非線性負(fù)載，會產(chǎn)生5、7、11次等諧波電流，導(dǎo)致系統(tǒng)電壓畸變，增加線路損耗，影響其他設(shè)備（如照明、精密儀器）正常運行；功率因數(shù)較低（0.8），可能導(dǎo)致變壓器容量利用率下降，需額外無功補償。治理措施：①安裝無源濾波器（如5、7次單調(diào)諧濾波器）或有源電力濾波器（APF），濾除諧波；②在直流調(diào)速裝置前端配置無功補償裝置（如靜止無功發(fā)生器SVG），提高功率因數(shù)；③將非線性負(fù)載與敏感負(fù)載分接不同母線，減少諧波耦合；④定期檢測諧波含量，確保符合GB/T14549-1993《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》標(biāo)準(zhǔn)。2.設(shè)計一個基于西門子S7-1200PLC的自動送料系統(tǒng)控制方案，要求：系統(tǒng)由上料電機（M1）、送料電機（M2）、光電傳感器（檢測物料到位，常閉型，信號輸入I0.0）、急停按鈕（SB1，輸入I0.1）組成；控制邏輯為：按下啟動按鈕（SB2，輸入I0.2）后，M1啟動上料，當(dāng)物料到達光電傳感器位置（I0.0斷開）時，M1停止，M2啟動送料；送料完成后（假設(shè)送料時間10秒，由定時器T37控制），M2停止，系統(tǒng)自動回到初始狀態(tài)，等待下一次啟動；急停按鈕按下時，所有電機立即停止，定時器復(fù)位。（1）繪制I/O分配表；（2）編寫梯形圖程序（要求包含啟動/停止邏輯、傳感器信號處理、定時器控制）。答案：（1）I/O分配表：輸入信號：I0.0：光電傳感器（物料到位，常閉，到位時斷開）I0.1：急停按鈕SB1（常閉，按下斷開）I0.2：啟動按鈕SB2（常開，按下閉合）輸出信號：Q0.0：上料電機M1接觸器Q0.1：送料電機M2接觸器（2）梯形圖程序邏輯：①急停保護：將I0.1的常閉觸點串聯(lián)在控制回路電源端，急停時斷開所有輸出。②啟動邏輯：I0.2的常開觸點與Q0.0的自鎖觸點并聯(lián)，觸發(fā)M1啟動（Q0.0=1）。③物料檢測：當(dāng)物料到位時，I0.0由常閉變?yōu)閿嚅_，其常閉觸點斷開M1（Q0.0=0），同時觸發(fā)定時器T37（預(yù)設(shè)10秒）并啟動M2（Q0.1=1）。④送料完成：T37計時到10秒后，其常開觸點閉合，斷開M2（Q0.1=0），系統(tǒng)復(fù)