維修電工高級(jí)技師理論知識(shí)試題及答案2025年一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.某PLC控制系統(tǒng)采用循環(huán)掃描工作方式，其掃描周期由三部分組成，以下不屬于掃描周期構(gòu)成的是（）A.輸入采樣階段時(shí)間B.程序執(zhí)行階段時(shí)間C.輸出刷新階段時(shí)間D.中斷響應(yīng)階段時(shí)間答案：D2.矢量控制變頻器在驅(qū)動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)時(shí)，若需實(shí)現(xiàn)高精度轉(zhuǎn)速控制，關(guān)鍵是要準(zhǔn)確檢測(cè)（）A.電機(jī)定子電流的幅值B.電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鏈的位置和幅值C.電網(wǎng)電壓的頻率D.負(fù)載轉(zhuǎn)矩的瞬時(shí)值答案：B3.高壓開(kāi)關(guān)柜中，真空斷路器的滅弧介質(zhì)是（）A.SF?氣體B.干燥空氣C.真空環(huán)境D.絕緣油答案：C4.三相異步電動(dòng)機(jī)采用雙饋調(diào)速時(shí)，其調(diào)速范圍主要取決于（）A.定子繞組的極對(duì)數(shù)B.轉(zhuǎn)子側(cè)附加電動(dòng)勢(shì)的頻率和幅值C.電源電壓的穩(wěn)定性D.負(fù)載的機(jī)械特性答案：B5.在電力電子變流電路中，IGBT的關(guān)斷過(guò)程主要受（）控制A.柵極負(fù)偏壓B.集電極電流C.發(fā)射極電壓D.門極驅(qū)動(dòng)信號(hào)的下降沿時(shí)間答案：D6.某10kV配電系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障，故障相電壓降為0，非故障相電壓升高至線電壓，此時(shí)應(yīng)（）A.立即跳閘切除故障線路B.允許帶故障運(yùn)行1-2小時(shí)，同時(shí)查找故障點(diǎn)C.投入消弧線圈補(bǔ)償電容電流D.增大系統(tǒng)運(yùn)行方式中的零序阻抗答案：B7.采用MODBUSRTU協(xié)議的PLC與變頻器通信時(shí)，若通信波特率設(shè)置為9600bps，數(shù)據(jù)格式為8位數(shù)據(jù)位、1位停止位、無(wú)校驗(yàn)位，則每秒最多可傳輸（）個(gè)完整的MODBUS數(shù)據(jù)幀（假設(shè)每幀含1字節(jié)地址、1字節(jié)功能碼、2字節(jié)數(shù)據(jù)、2字節(jié)CRC校驗(yàn)）A.450B.300C.200D.150答案：A（計(jì)算：每幀字節(jié)數(shù)=1+1+2+2=6字節(jié)=48bit；每秒傳輸位數(shù)=9600bit；9600/48=200，但實(shí)際需考慮幀間間隔，取約450為干擾項(xiàng)，正確應(yīng)為200？需修正：正確計(jì)算應(yīng)為9600bps÷(6×8bit/字節(jié))=9600÷48=200，故正確答案C？需核實(shí)。正確答案應(yīng)為C）8.同步電動(dòng)機(jī)失步保護(hù)的核心檢測(cè)參數(shù)是（）A.定子電流的零序分量B.轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的波動(dòng)幅值C.定子電壓與轉(zhuǎn)子位置的相位差D.電機(jī)轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速的偏差答案：D9.直流電動(dòng)機(jī)采用晶閘管整流電路供電時(shí)，若出現(xiàn)“失控”現(xiàn)象，最可能的原因是（）A.觸發(fā)脈沖丟失B.晶閘管正向阻斷能力下降C.負(fù)載轉(zhuǎn)矩突然增大D.交流電源電壓波動(dòng)過(guò)大答案：A10.智能電網(wǎng)中，分布式光伏逆變器的低電壓穿越功能要求在電網(wǎng)電壓跌落至額定值的20%時(shí)，逆變器應(yīng)（）A.立即停機(jī)保護(hù)B.保持并網(wǎng)運(yùn)行并向電網(wǎng)提供無(wú)功支持C.切換為孤島運(yùn)行模式D.降低有功輸出至50%額定功率答案：B二、判斷題（每題1分，共10分，正確填“√”，錯(cuò)誤填“×”）1.PLC的輸入/輸出模塊采用光電隔離技術(shù)，主要是為了提高抗干擾能力。（）答案：√2.變頻器的過(guò)載保護(hù)通常按電機(jī)額定電流的1.5倍設(shè)置，可長(zhǎng)期承受該電流。（）答案：×（變頻器過(guò)載保護(hù)一般允許1.5倍額定電流持續(xù)1分鐘）3.高壓電纜的外護(hù)套主要作用是防止水分侵入和機(jī)械損傷。（）答案：√4.異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率s=0時(shí)，電機(jī)處于理想空載狀態(tài)，實(shí)際運(yùn)行中s不可能為0。（）答案：√5.電力電子變換器的效率計(jì)算應(yīng)包括開(kāi)關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗。（）答案：√6.零序電流保護(hù)適用于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相接地故障檢測(cè)。（）答案：×（中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地時(shí)零序電流較小，通常采用零序電壓保護(hù)）7.軟啟動(dòng)器通過(guò)改變晶閘管的導(dǎo)通角來(lái)降低電機(jī)啟動(dòng)電流，啟動(dòng)完成后晶閘管保持全導(dǎo)通。（）答案：√8.同步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)可以通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流來(lái)調(diào)整，過(guò)勵(lì)時(shí)發(fā)出感性無(wú)功。（）答案：×（過(guò)勵(lì)時(shí)發(fā)出容性無(wú)功）9.絕緣電阻測(cè)量時(shí)，兆歐表的L端應(yīng)接被測(cè)設(shè)備的導(dǎo)電部分，E端接接地部分。（）答案：√10.智能斷路器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能包括觸頭磨損、操動(dòng)機(jī)構(gòu)性能、局部放電等參數(shù)的實(shí)時(shí)采集。（）答案：√三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述PLC程序設(shè)計(jì)中“結(jié)構(gòu)化編程”的主要特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)。答案：結(jié)構(gòu)化編程將復(fù)雜程序分解為功能（FC）、功能塊（FB）和組織塊（OB）等獨(dú)立模塊，特點(diǎn)包括：①模塊化設(shè)計(jì)，程序可復(fù)用；②接口參數(shù)化，不同調(diào)用場(chǎng)景通過(guò)參數(shù)傳遞數(shù)據(jù)；③層次清晰，便于調(diào)試和維護(hù)。優(yōu)勢(shì)：提高開(kāi)發(fā)效率，降低代碼冗余，增強(qiáng)程序可擴(kuò)展性，便于多人協(xié)作開(kāi)發(fā)。2.分析變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)“過(guò)電流故障”的常見(jiàn)原因及排查步驟。答案：常見(jiàn)原因：①電機(jī)負(fù)載突變（如機(jī)械卡阻）；②電機(jī)或電纜絕緣損壞導(dǎo)致短路；③變頻器輸出側(cè)接觸不良（如接線松動(dòng)）；④變頻器電流檢測(cè)模塊故障；⑤控制參數(shù)設(shè)置不當(dāng)（如加速時(shí)間過(guò)短）。排查步驟：①檢查電機(jī)運(yùn)行聲音及機(jī)械負(fù)載；②用兆歐表檢測(cè)電機(jī)及電纜絕緣；③檢查變頻器輸出端子接線；④使用萬(wàn)用表測(cè)量變頻器輸出電流是否平衡；⑤核對(duì)加速/減速時(shí)間、電流限制等參數(shù)設(shè)置。3.說(shuō)明異步電動(dòng)機(jī)雙饋調(diào)速系統(tǒng)的工作原理，并列舉其主要應(yīng)用場(chǎng)景。答案：雙饋調(diào)速通過(guò)在繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)接入變流器，向轉(zhuǎn)子繞組注入可調(diào)頻率的交流電，改變轉(zhuǎn)子電流的頻率和幅值，從而調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。當(dāng)轉(zhuǎn)子頻率f?=sf?（s為轉(zhuǎn)差率，f?為電網(wǎng)頻率）時(shí)，定子仍輸出工頻電能。主要應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載的大容量調(diào)速（如風(fēng)力發(fā)電、大型空氣壓縮機(jī)），具有調(diào)速范圍寬、能量可回饋電網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)。4.簡(jiǎn)述10kV高壓柜“五防”功能的具體內(nèi)容及其實(shí)現(xiàn)方式。答案：五防功能：①防止誤分/合斷路器（通過(guò)斷路器與隔離開(kāi)關(guān)的機(jī)械閉鎖）；②防止帶負(fù)荷拉/合隔離開(kāi)關(guān)（通過(guò)斷路器輔助接點(diǎn)與隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)的電氣閉鎖）；③防止帶電掛接地線（通過(guò)帶電顯示器與接地開(kāi)關(guān)的閉鎖）；④防止帶接地線合斷路器（通過(guò)接地開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)與斷路器的閉鎖）；⑤防止誤入帶電間隔（通過(guò)柜門電磁鎖或機(jī)械鎖）。實(shí)現(xiàn)方式以機(jī)械閉鎖為主，電氣閉鎖為輔，部分智能柜體采用微機(jī)五防系統(tǒng)。5.闡述電力電子變換器中“軟開(kāi)關(guān)技術(shù)”的核心思想及典型應(yīng)用。答案：核心思想：通過(guò)在電路中引入諧振元件（電感、電容），使開(kāi)關(guān)器件在零電壓（ZVS）或零電流（ZCS）條件下導(dǎo)通或關(guān)斷，減少開(kāi)關(guān)損耗和電磁干擾。典型應(yīng)用：高頻開(kāi)關(guān)電源（如服務(wù)器電源）、電動(dòng)汽車充電樁（提高效率）、新能源逆變器（降低溫升）。四、綜合分析題（每題15分，共30分）1.某工廠生產(chǎn)線由S7-1500PLC控制，配置ET200SP分布式I/O站，近期出現(xiàn)“PROFINET通信中斷”故障，現(xiàn)象為I/O數(shù)據(jù)偶爾丟失，PLC報(bào)“從站超時(shí)”錯(cuò)誤。請(qǐng)分析可能原因并給出排查步驟。答案：可能原因：①PROFINET電纜接頭松動(dòng)或接觸不良；②網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)性能不足（如帶寬不夠、丟包率高）；③從站設(shè)備（ET200SP）電源波動(dòng)導(dǎo)致通信模塊復(fù)位；④PLC程序中通信報(bào)文配置與實(shí)際從站不匹配；⑤電磁干擾（如附近有大電機(jī)啟動(dòng)）影響通信信號(hào)；⑥從站硬件故障（如通信模塊損壞）。排查步驟：（1）使用PROFINET診斷工具（如西門子PRONETA）檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，確認(rèn)所有設(shè)備在線狀態(tài)及信號(hào)強(qiáng)度；（2）檢查物理層：用網(wǎng)線測(cè)試儀測(cè)試PROFINET電纜通斷，更換備用電纜驗(yàn)證；（3）監(jiān)測(cè)從站電源：用萬(wàn)用表測(cè)量ET200SP的24V供電電壓，確保波動(dòng)范圍在±5%以內(nèi)；（4）核對(duì)配置：在TIAPortal中檢查PLC與從站的通信報(bào)文（輸入/輸出字節(jié)數(shù)）是否一致，確認(rèn)設(shè)備名稱、IP地址未沖突；（5）排查干擾：暫時(shí)移除附近可能產(chǎn)生電磁干擾的設(shè)備（如變頻器），觀察故障是否消失；（6）替換法驗(yàn)證：將故障從站的通信模塊與正常模塊互換，判斷是否為硬件問(wèn)題；（7）查看PLC診斷緩沖區(qū)，獲取具體的故障代碼（如0x8080表示鏈路層錯(cuò)誤），結(jié)合手冊(cè)定位問(wèn)題。2.某企業(yè)一臺(tái)1600kW繞線式異步電動(dòng)機(jī)（額定電壓6kV，額定電流190A）驅(qū)動(dòng)球磨機(jī)，采用液體電阻啟動(dòng)器啟動(dòng)，近期出現(xiàn)啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)（正常15s，現(xiàn)為40s）且啟動(dòng)電流偏大（達(dá)2.8倍額定電流，正?！?.5倍）的故障。請(qǐng)分析可能原因并提出解決措施。答案：可能原因及解決措施：（1）液體電阻箱電解液濃度降低：電解液由水和工業(yè)鹽（NaCl）配制，長(zhǎng)期使用后鹽分會(huì)析出或蒸發(fā)，導(dǎo)致電阻值增大。解決措施：檢測(cè)電解液密度（正常1.1-1.2g/cm3），添加適量工業(yè)鹽并攪拌均勻。（2）電極板行程不足：液體電阻器通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電極板移動(dòng)改變浸入深度來(lái)調(diào)節(jié)電阻，若傳動(dòng)機(jī)構(gòu)卡阻（如齒輪磨損、電機(jī)抱閘未松開(kāi)），電極板無(wú)法快速到位。解決措施：檢查電極板驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，手動(dòng)盤動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，清理卡阻異物，更換磨損齒輪。（3）啟動(dòng)控制邏輯異常：PLC或時(shí)間繼電器設(shè)定的切換時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致電阻切除延遲。解決措施：檢查啟動(dòng)控制程序，確認(rèn)加速階段的時(shí)間參數(shù)（如一級(jí)加速10s，二級(jí)加速5s）是否與實(shí)際匹配，必要時(shí)通過(guò)示波器監(jiān)測(cè)電極板移動(dòng)的電壓信號(hào)。（4）電機(jī)轉(zhuǎn)子回路接觸不良：轉(zhuǎn)子滑環(huán)與碳刷接觸電阻增大（如碳刷磨損、滑環(huán)氧化），導(dǎo)致實(shí)際接入的啟動(dòng)電阻值不穩(wěn)定。解決措施：測(cè)量轉(zhuǎn)子繞組直流電阻（正常各相偏差≤2%），清理滑環(huán)表面氧化