2025年高級電工考試試題庫及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.某臺三相異步電動機銘牌標注“額定電壓380V，接法Δ，額定頻率50Hz，同步轉(zhuǎn)速1500r/min”，其極對數(shù)為（）。A.1B.2C.3D.4答案：B（同步轉(zhuǎn)速n?=60f/p，p=60×50/1500=2）2.10kV配電系統(tǒng)中，采用中性點經(jīng)消弧線圈接地方式的主要目的是（）。A.提高系統(tǒng)短路容量B.降低接地故障電流C.增強系統(tǒng)零序阻抗D.簡化保護配置答案：B（消弧線圈通過補償電容電流，減小接地故障電流，促進電弧自熄）3.PLC程序中，定時器T37的設(shè)定值為K200（掃描周期1ms），其定時時間為（）。A.0.2sB.2sC.20sD.200s答案：B（定時時間=設(shè)定值×掃描周期=200×10ms=2000ms=2s，注：常見PLC掃描周期為10ms，此處假設(shè)為1ms需確認，實際應(yīng)按題目條件）4.變頻器運行中出現(xiàn)“過電壓故障”，可能的原因是（）。A.負載突然增大B.輸入電源電壓波動降低C.制動電阻損壞D.電機繞組短路答案：C（制動電阻損壞會導致再生能量無法消耗，直流母線電壓升高）5.某電力變壓器型號為S13-M-800/10，其中“13”表示（）。A.額定容量800kVAB.設(shè)計序號C.高壓側(cè)電壓10kVD.繞組材質(zhì)（M為全密封）答案：B（S13中13為性能水平代號，數(shù)值越大損耗越低）6.繼電保護裝置的“選擇性”要求是指（）。A.故障時僅切除故障設(shè)備B.快速切除故障C.動作值與一次系統(tǒng)匹配D.耐受短路電流沖擊答案：A（選擇性強調(diào)故障時僅跳開離故障點最近的斷路器）7.三相異步電動機采用星-三角降壓啟動時，啟動電流為直接啟動的（）。A.1/√3B.1/3C.√3倍D.3倍答案：B（星接時每相電壓為Δ接的1/√3，電流為1/√3，總電流為1/3）8.測量10kV電力電纜的絕緣電阻，應(yīng)選用（）兆歐表。A.500VB.1000VC.2500VD.5000V答案：C（規(guī)程規(guī)定，10kV電纜用2500V兆歐表，35kV及以上用5000V）9.智能變電站中，合并單元的主要功能是（）。A.實現(xiàn)開關(guān)量輸入輸出B.采集并合并電流、電壓數(shù)據(jù)C.執(zhí)行保護跳閘命令D.完成站控層通信答案：B（合并單元將電子式互感器的數(shù)字量或模擬量合并為標準格式，供保護、測控裝置使用）10.某直流電動機銘牌標注“額定功率15kW，額定電壓220V，額定效率85%”，其額定電流約為（）。A.68.2AB.79.8AC.85.3AD.92.1A答案：B（I=P/(U×η)=15000/(220×0.85)≈79.8A）11.電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時，最嚴重的短路電流出現(xiàn)在（）。A.短路瞬間B.短路后0.01sC.短路后0.1sD.穩(wěn)態(tài)階段答案：B（短路電流沖擊值出現(xiàn)在短路后約半個周期，即0.01s）12.低壓配電系統(tǒng)中，TT系統(tǒng)與TN系統(tǒng)的主要區(qū)別是（）。A.中性線是否接地B.設(shè)備外露可導電部分接地方式C.系統(tǒng)接地電阻大小D.是否設(shè)置保護零線答案：B（TT系統(tǒng)中設(shè)備接地獨立于系統(tǒng)接地，TN系統(tǒng)中設(shè)備接地與系統(tǒng)接地共用）13.變頻器的“V/F控制”模式下，當頻率降低時，電壓應(yīng)（）。A.保持不變B.成比例降低C.成比例升高D.先降后升答案：B（V/F控制需保持磁通量恒定，電壓隨頻率按比例調(diào)節(jié)）14.某380V線路安裝了帶漏電保護的斷路器，其額定漏電動作電流為30mA，主要用于（）。A.防止電氣火災B.防止直接接觸觸電C.防止間接接觸觸電D.監(jiān)測線路絕緣答案：C（30mA及以下用于間接接觸防護，30mA以上用于防火）15.同步電動機的“失步”故障是指（）。A.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于同步轉(zhuǎn)速B.定子繞組短路C.勵磁電流過大D.轉(zhuǎn)子繞組開路答案：A（同步電動機需保持轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場同步，失步即轉(zhuǎn)速偏離同步速）二、多項選擇題（每題3分，共30分，每題至少2個正確選項）1.影響電力變壓器空載損耗的因素包括（）。A.鐵芯材質(zhì)B.繞組匝數(shù)C.電源頻率D.負載電流答案：ABC（空載損耗主要為鐵損，與鐵芯材質(zhì)、匝數(shù)、頻率有關(guān)）2.PLC輸入模塊的類型包括（）。A.直流24V輸入B.交流110V輸入C.模擬量4-20mA輸入D.開關(guān)量干接點輸入答案：ABD（模擬量輸入屬單獨模塊，輸入模塊通常指開關(guān)量）3.高壓斷路器的主要技術(shù)參數(shù)有（）。A.額定電壓B.額定短路開斷電流C.額定頻率D.機械壽命答案：ABD（額定頻率通常為50Hz，非關(guān)鍵參數(shù)）4.三相異步電動機運行中振動過大的可能原因有（）。A.轉(zhuǎn)子動平衡不良B.軸承磨損C.電源電壓不平衡D.負載轉(zhuǎn)矩突變答案：ABC（負載轉(zhuǎn)矩突變會引起轉(zhuǎn)速波動，非振動主因）5.變頻器的控制方式包括（）。A.V/F控制B.矢量控制C.直接轉(zhuǎn)矩控制D.伺服控制答案：ABC（伺服控制屬專用系統(tǒng)，非通用變頻器控制方式）6.電力系統(tǒng)的無功補償裝置有（）。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：ABC（串聯(lián)電抗器用于限制短路電流或抑制諧波）7.低壓配電線路的保護應(yīng)滿足（）。A.短路保護B.過負載保護C.接地故障保護D.欠電壓保護答案：ABC（欠電壓保護非強制，視負載需求）8.兆歐表使用時的注意事項包括（）。A.被測設(shè)備需停電并放電B.測量前校表（開路、短路試驗）C.測量時保持轉(zhuǎn)速120r/min左右D.潮濕環(huán)境需加屏蔽線答案：ABCD（均為正確操作要點）9.繼電保護裝置的基本要求是（）。A.選擇性B.速動性C.靈敏性D.可靠性答案：ABCD（四性是繼電保護核心要求）10.直流電動機的調(diào)速方法有（）。A.改變電樞電壓B.改變勵磁電流C.改變電樞回路電阻D.改變電源頻率答案：ABC（直流電機無頻率調(diào)速，頻率為交流電機參數(shù)）三、判斷題（每題1分，共10分，正確打√，錯誤打×）1.變壓器的變比等于一次側(cè)與二次側(cè)繞組的匝數(shù)比。（）答案：√（變比K=N1/N2=U1/U2）2.電動機的額定功率是指其軸上輸出的機械功率。（）答案：√（銘牌功率為輸出功率）3.PLC的掃描周期僅與用戶程序長度有關(guān)。（）答案：×（還與CPU處理速度、輸入輸出刷新方式有關(guān)）4.高壓隔離開關(guān)可以帶負荷操作。（）答案：×（隔離開關(guān)無滅弧能力，禁止帶負荷分合）5.電力電容器組的額定電壓應(yīng)等于電網(wǎng)額定電壓。（）答案：×（需考慮電網(wǎng)電壓波動，通常電容器額定電壓略高于電網(wǎng)電壓）6.異步電動機的轉(zhuǎn)差率s=0時，處于理想空載狀態(tài)。（）答案：√（s=(n?-n)/n?，n=n?時s=0）7.漏電保護器能防止電氣設(shè)備的過載故障。（）答案：×（漏電保護僅檢測漏電流，過載由過流保護負責）8.萬用表測量電阻時，無需斷開被測電路電源。（）答案：×（帶電測電阻會損壞萬用表或?qū)е聹y量錯誤）9.同步電動機可通過調(diào)節(jié)勵磁電流改善電網(wǎng)功率因數(shù)。（）答案：√（過勵磁時發(fā)出無功，提高功率因數(shù)）10.電力系統(tǒng)的中性點不接地方式適用于6-35kV小電流接地系統(tǒng)。（）答案：√（該方式接地電流小，可帶故障運行1-2小時）四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述三相異步電動機啟動時電流大但啟動轉(zhuǎn)矩不大的原因。答案：啟動時轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n=0，轉(zhuǎn)差率s=1，轉(zhuǎn)子繞組切割磁場速度最快，感應(yīng)電動勢和電流大；但此時轉(zhuǎn)子功率因數(shù)cosφ2很低（轉(zhuǎn)子頻率f2=sf1=50Hz，電抗大），導致轉(zhuǎn)子電流有功分量小，故啟動轉(zhuǎn)矩T=KΦI2cosφ2并不大。2.列舉PLC程序設(shè)計的基本原則。答案：①邏輯清晰，采用模塊化設(shè)計；②合理分配輸入輸出地址，避免沖突；③考慮電氣互鎖（如正反轉(zhuǎn)接觸器）；④加入必要的保護（如過載、限位）；⑤程序簡潔，減少掃描時間；⑥注釋完整，便于維護。3.說明電力變壓器并聯(lián)運行的條件及不滿足條件的后果。答案：條件：①變比相同（誤差≤±0.5%）；②連接組別相同；③短路阻抗標幺值相等（誤差≤±10%）。后果：變比不同會導致空載環(huán)流；組別不同會導致很大的環(huán)流（可能燒毀繞組）；阻抗不等會導致負載分配不均（阻抗小的過載，大的欠載）。4.變頻器運行中出現(xiàn)“過電流故障”，可能的原因及排查方法。答案：原因：①負載突變或過大；②電機繞組短路；③變頻器輸出側(cè)電纜絕緣損壞；④加速時間過短；⑤電流檢測電路故障。排查：①檢查負載是否卡阻；②用兆歐表測電機及電纜絕緣；③延長加速時間；④更換電流傳感器或維修檢測電路。5.簡述低壓配電系統(tǒng)中TN-C-S系統(tǒng)的特點及應(yīng)用場景。答案：特點：前部分為TN-C（PEN線合一），后部分為TN-S（PE、N線分開）。優(yōu)點：兼顧TN-C的經(jīng)濟性和TN-S的安全性；缺點：PEN線前段需良好接地，后段PE、N線不可混用。應(yīng)用場景：適用于既有三相負載又有單相負載的用戶（如小區(qū)配電），前半段減少線路數(shù)量，后半段提高安全性（如家用插座需單獨PE線）。五、計算題（每題8分，共40分）1.一臺S9-500/10型變壓器，額定電壓10kV/0.4kV，空載損耗P?=1.1kW，短路損耗P_k=6.5kW，求額定負載且功率因數(shù)cosφ=0.8時的效率。解：η=（S×cosφ）/（S×cosφ+P?+P_k）×100%S=500kVA，cosφ=0.8，輸出功率=500×0.8=400kW總損耗=1.1+6.5=7.6kWη=400/(400+7.6)×100%≈98.13%2.一臺Y160M-4型三相異步電動機，額定功率11kW，額定電壓380V，額定電流22.6A，額定轉(zhuǎn)速1460r/min，求額定轉(zhuǎn)差率、額定轉(zhuǎn)矩。解：同步轉(zhuǎn)速n?=60f/p=60×50/2=1500r/min（4極p=2）轉(zhuǎn)差率s=(n?-n)/n?=(1500-1460)/1500≈0.0267（2.67%）額定轉(zhuǎn)矩T_N=9550×P_N/n_N=9550×11/1460≈72.2N·m3.某380V三相線路，安裝了DZ47-63型斷路器（額定電流In=40A），線路最大計算電流I_c=32A，需配置熱繼電器作為過載保護，求熱繼電器的整定電流范圍及推薦整定值。解：熱繼電器整定電流一般為電動機額定電流的0.95-1.05倍。本題中線路最大計算電流32A，斷路器In=40A（需與負載匹配），熱繼電器整定電流范圍應(yīng)覆蓋32A，可選25-40A的熱繼電器，推薦整定值為32A（或略高于32A，如34A，避免頻繁動作）。4.某變頻器驅(qū)動一臺4極異步電動機，額定頻率50Hz，額定轉(zhuǎn)速1470r/min，現(xiàn)需將轉(zhuǎn)速調(diào)至1000r/min（保持V/F恒定），求變頻器輸出頻率及此時的轉(zhuǎn)差率。解：原同步轉(zhuǎn)速n?1=1500r/min，轉(zhuǎn)差率s1=(1500-1470)/1500=0.02調(diào)速后目標轉(zhuǎn)速n2=1000r/min，設(shè)同步轉(zhuǎn)速n?2=60f2/p=30f2（p=2）轉(zhuǎn)差率s2=s1=0.02（V/F恒定，磁通不變，s近似不變）n2=n?2(1-s2)=30f2×(1-0.02)=29.4f2=1000f2=1000/29.4≈34.01Hz（約34Hz）5.某220V直流電動機，電樞電阻Ra=0.5Ω，額定電樞電流Ia=40A，當電樞電壓降至180V時（勵磁不變），求此時的電樞電流（假設(shè)負載轉(zhuǎn)矩不變）。解：負載轉(zhuǎn)矩不變時，電磁轉(zhuǎn)矩T=KΦIa不變，Φ不變則Ia不變（T=KΦIa）。但實際中電壓降低會導致轉(zhuǎn)速下降，反電動勢E=U-IaRa，原E1=220-40×0.5=200V；電壓降至180V時，E2=180-Ia'×0.5。由于Φ不變，E=KΦn，轉(zhuǎn)速n2=n1×E2/E1。若負載轉(zhuǎn)矩不變（T=KΦIa=常數(shù)），則Ia'=Ia=40A（忽略電樞反應(yīng)），此時E2=180-40×0.5=160V，n2=160/200×n1=0.8n1（轉(zhuǎn)速降低20%）。六、綜合分析題（每題15分，共30分）1.某工廠配電系統(tǒng)如圖所示（注：此處假設(shè)系統(tǒng)為10kV進線，經(jīng)變壓器T1（10/0.4kV，800kVA）降壓后給低壓母線供電，母線連接多臺電動機及照明負載），運行中出現(xiàn)以下現(xiàn)象：①低壓母線電壓表顯示線電壓360-380V波動；②多臺電動機出現(xiàn)“欠電壓保護”跳閘；③照明負載亮度明顯降低。試分析可能原因及排查步驟。答案：可能原因：①10kV電源電壓偏低（如上級電網(wǎng)故障或負載過重）；②變壓器T1分接開關(guān)位置不當（如調(diào)至“+5%”檔，導致低壓側(cè)電壓降低）；③低壓線路阻抗過大（電纜截面過小或接頭接觸不良，導致電壓損失增加）；④無功補償裝置故障（功率因數(shù)低，線路壓降增大）。排查步驟：①測量10kV側(cè)電壓（用萬用表或電壓表），確認是否低于10kV（允許偏差±7%，即9.3-10.7kV）；②檢查變壓器分接開關(guān)位置（應(yīng)調(diào)至“0”檔，對應(yīng)10kV輸入）；③測