2025年電工高級(jí)試題及答案一、理論知識(shí)試題（共60分）（一）單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題，20分）1.某10kV配電系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障，若系統(tǒng)采用中性點(diǎn)不接地方式，故障相電壓會(huì)（）。A.升高為線電壓B.降低為0C.保持相電壓不變D.升高為相電壓的√3倍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，其（）。A.最大轉(zhuǎn)矩基本不變B.臨界轉(zhuǎn)差率增大C.啟動(dòng)電流減小D.轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍受限3.某PLC程序中使用TON定時(shí)器，輸入信號(hào)由0變1時(shí)，定時(shí)器（）。A.立即復(fù)位B.開始計(jì)時(shí)，達(dá)到設(shè)定值后輸出為1C.輸出保持原狀態(tài)D.計(jì)時(shí)值清零4.晶閘管整流電路中，若觸發(fā)脈沖相位滯后，會(huì)導(dǎo)致（）。A.輸出電壓升高B.輸出電壓降低C.晶閘管無(wú)法導(dǎo)通D.電流波形畸變5.某變壓器型號(hào)為S13-M-500/10，其中“500”表示（）。A.額定容量500kVAB.額定電流500AC.短路阻抗500mΩD.空載損耗500W6.高壓斷路器的合閘時(shí)間是指（）。A.從接到合閘命令到所有極觸頭完全閉合的時(shí)間B.從觸頭閉合到電流穩(wěn)定的時(shí)間C.從分閘完成到接到合閘命令的時(shí)間D.從觸頭分離到電弧熄滅的時(shí)間7.某電動(dòng)機(jī)額定功率11kW，額定電壓380V，功率因數(shù)0.85，效率0.9，其額定電流約為（）。A.20AB.22AC.24AD.26A8.采用零序電流保護(hù)的配電網(wǎng)，其適用條件是（）。A.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)B.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)C.中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)D.任何接地方式系統(tǒng)9.直流電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速時(shí)，若勵(lì)磁電流減小，其轉(zhuǎn)速會(huì)（）。A.降低B.升高C.不變D.先降后升10.某380V低壓線路采用TN-S系統(tǒng)，若發(fā)生相線與PE線短路，最可能動(dòng)作的保護(hù)裝置是（）。A.熔斷器B.剩余電流動(dòng)作保護(hù)器（RCD）C.熱繼電器D.過(guò)電壓保護(hù)器（二）多項(xiàng)選擇題（每題3分，共5題，15分，錯(cuò)選、漏選不得分）1.下列屬于電力電子變流技術(shù)的有（）。A.AC-DC整流B.DC-AC逆變C.AC-AC變頻D.DC-DC斬波2.三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性曲線的關(guān)鍵點(diǎn)包括（）。A.啟動(dòng)點(diǎn)（n=0，T=Tst）B.同步點(diǎn)（n=n0，T=0）C.最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)（n=ns，T=Tmax）D.額定運(yùn)行點(diǎn)（n=nn，T=Tn）3.PLC輸入模塊的常見類型有（）。A.NPN型直流輸入B.PNP型直流輸入C.交流220V輸入D.4-20mA電流輸入4.高壓開關(guān)柜“五防”功能包括（）。A.防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)B.防止誤分、誤合斷路器C.防止帶電掛接地線（合接地刀閘）D.防止帶接地線（接地刀閘）合斷路器5.下列關(guān)于電動(dòng)機(jī)保護(hù)的說(shuō)法正確的有（）。A.熱繼電器主要用于過(guò)載保護(hù)B.熔斷器可作為短路保護(hù)C.欠電壓保護(hù)可防止電壓恢復(fù)時(shí)電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)D.斷相保護(hù)需采用帶斷相檢測(cè)功能的熱繼電器（三）簡(jiǎn)答題（每題5分，共5題，25分）1.簡(jiǎn)述矢量控制技術(shù)的基本原理及其在異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速中的優(yōu)勢(shì)。2.說(shuō)明變頻器過(guò)流故障的常見原因及排查步驟。3.畫出雙速電動(dòng)機(jī)（△/YY）變極調(diào)速的主電路圖，并標(biāo)注關(guān)鍵元件（如接觸器、熱繼電器）。4.分析10kV配電線路零序電流保護(hù)與相間電流保護(hù)的配合原則。5.列舉PLC程序設(shè)計(jì)中防止“雙線圈輸出”的措施及其必要性。二、實(shí)操技能試題（共40分）（一）PLC編程與調(diào)試（10分）某自動(dòng)分揀生產(chǎn)線需實(shí)現(xiàn)以下功能：-當(dāng)檢測(cè)到物料（傳感器信號(hào)X0=1）時(shí)，傳送帶電機(jī)M1啟動(dòng)（Y0=1）；-物料到達(dá)分揀區(qū)（X1=1）時(shí)，延時(shí)2秒后，若物料為金屬（X2=1），則推料氣缸Y1動(dòng)作；若為非金屬（X2=0），則推料氣缸Y2動(dòng)作；-推料完成后（Y1或Y2動(dòng)作1秒），M1停止；-系統(tǒng)設(shè)有急停按鈕X3，按下時(shí)所有輸出復(fù)位。要求：1.分配I/O地址（輸入X0-X3，輸出Y0-Y2）；2.繪制梯形圖程序；3.寫出調(diào)試時(shí)需驗(yàn)證的關(guān)鍵邏輯點(diǎn)。（二）變頻器參數(shù)設(shè)置與故障處理（10分）某恒壓供水系統(tǒng)采用ABBACS580變頻器驅(qū)動(dòng)水泵（額定功率30kW，額定電壓380V，額定電流57A），要求：-控制模式：PID閉環(huán)控制（壓力傳感器4-20mA輸入）；-運(yùn)行頻率范圍：20-50Hz；-保護(hù)功能：過(guò)流（1.5倍額定電流）、過(guò)載（1.1倍額定電流，反時(shí)限特性）；-啟動(dòng)方式：正轉(zhuǎn)啟動(dòng)，加速時(shí)間8秒；-停止方式：自由停車，減速時(shí)間6秒。任務(wù)：1.列出需設(shè)置的關(guān)鍵參數(shù)及設(shè)置值（至少8項(xiàng)）；2.若調(diào)試時(shí)出現(xiàn)“過(guò)壓故障（OU）”，分析可能原因及解決方法。（三）復(fù)雜電路故障診斷（10分）某機(jī)床控制電路如圖1所示（注：圖中包含熔斷器FU1/FU2、接觸器KM1/KM2、熱繼電器FR、限位開關(guān)SQ1/SQ2、啟動(dòng)按鈕SB1/SB2、停止按鈕SB3），功能為：按下SB1，KM1吸合，電機(jī)正轉(zhuǎn)；按下SB2，KM2吸合，電機(jī)反轉(zhuǎn)；SQ1/SQ2為左右限位保護(hù)，動(dòng)作時(shí)切斷對(duì)應(yīng)接觸器電源。故障現(xiàn)象：按下SB1，KM1不吸合，電機(jī)不轉(zhuǎn)；按下SB2，KM2正常吸合，電機(jī)反轉(zhuǎn)。任務(wù)：1.列出可能的故障點(diǎn)（至少5個(gè)）；2.說(shuō)明使用萬(wàn)用表檢測(cè)各故障點(diǎn)的具體步驟（以電壓法為例）。（四）電機(jī)控制線路設(shè)計(jì)（10分）設(shè)計(jì)一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)（15kW，380V）的電氣控制線路，要求具備以下功能：-正反轉(zhuǎn)控制（互鎖保護(hù)）；-多地控制（兩地均可啟動(dòng)/停止）；-過(guò)載保護(hù)（熱繼電器）；-短路保護(hù)（熔斷器）；-失壓/欠壓保護(hù)。任務(wù)：1.繪制主電路和控制電路圖（標(biāo)注元件型號(hào)）；2.說(shuō)明互鎖保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方式及作用；3.計(jì)算熔斷器熔體額定電流（取整）。答案一、理論知識(shí)試題答案（一）單項(xiàng)選擇題1.D2.A3.B4.B5.A6.A7.B（計(jì)算：I=P/(√3×U×cosφ×η)=11000/(1.732×380×0.85×0.9)≈22A）8.C9.B10.A（二）多項(xiàng)選擇題1.ABCD2.ABCD3.ABC（4-20mA為模擬量輸入，非開關(guān)量輸入模塊）4.ABCD5.ABCD（三）簡(jiǎn)答題1.矢量控制原理：通過(guò)坐標(biāo)變換將三相異步電動(dòng)機(jī)的定子電流分解為勵(lì)磁分量（產(chǎn)生磁場(chǎng)）和轉(zhuǎn)矩分量（產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩），分別獨(dú)立控制，使異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能接近直流電動(dòng)機(jī)。優(yōu)勢(shì)：調(diào)速范圍寬、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、低速轉(zhuǎn)矩大。2.過(guò)流故障原因：負(fù)載突變（如機(jī)械卡阻）、變頻器輸出短路（電纜絕緣損壞）、逆變模塊損壞、參數(shù)設(shè)置不當(dāng)（加速時(shí)間過(guò)短）、電機(jī)堵轉(zhuǎn)。排查步驟：①檢查電機(jī)及電纜絕緣；②觀察負(fù)載是否異常；③延長(zhǎng)加速時(shí)間；④檢測(cè)逆變模塊輸出波形；⑤更換損壞元件。3.主電路圖：電源→熔斷器→接觸器KM1（△接法主觸頭）→接觸器KM2（YY接法主觸頭）→熱繼電器→電機(jī)。標(biāo)注：KM1控制△連接，KM2控制YY連接，F(xiàn)R為熱繼電器。4.配合原則：①零序電流保護(hù)的動(dòng)作電流大于相間短路時(shí)的最大零序電流；②零序Ⅰ段保護(hù)范圍不超過(guò)線路全長(zhǎng)的80%，零序Ⅱ段與相鄰線路零序Ⅰ段配合；③時(shí)間級(jí)差0.3-0.5秒；④靈敏度校驗(yàn)（線路末端單相接地故障時(shí)，零序電流保護(hù)靈敏度≥1.5）。5.措施：①每個(gè)輸出繼電器（Y）在程序中只出現(xiàn)一次；②使用中間繼電器（M）中轉(zhuǎn)多條件控制；③優(yōu)化邏輯順序，避免同一掃描周期內(nèi)多次賦值。必要性：雙線圈輸出會(huì)導(dǎo)致PLC輸出狀態(tài)不確定（最后一次賦值生效），引發(fā)設(shè)備誤動(dòng)作。二、實(shí)操技能試題答案（一）PLC編程與調(diào)試1.I/O分配：X0（物料檢測(cè)）、X1（分揀區(qū)檢測(cè)）、X2（金屬檢測(cè)）、X3（急停）；Y0（M1）、Y1（金屬推料）、Y2（非金屬推料）。2.梯形圖：-X0=1→Y0=1（M1啟動(dòng)）；-X1=1→TONT0（設(shè)定2秒）；T0=1→根據(jù)X2狀態(tài)選擇Y1或Y2；-Y1/Y2動(dòng)作→TONT1（設(shè)定1秒）；T1=1→Y0=0；-X3=1→全部輸出復(fù)位（RSTY0/Y1/Y2）。3.調(diào)試驗(yàn)證點(diǎn)：①物料未到達(dá)時(shí)M1不啟動(dòng)；②分揀區(qū)檢測(cè)后延時(shí)準(zhǔn)確性；③金屬/非金屬分類推料邏輯；④急停按鈕的緊急復(fù)位功能。（二）變頻器參數(shù)設(shè)置與故障處理1.關(guān)鍵參數(shù)（示例）：-9902（電機(jī)額定功率）=30kW；-9905（額定電壓）=380V；-9906（額定電流）=57A；-1001（啟動(dòng)方式）=鍵盤/外部；-1103（加速時(shí)間）=8s；-1104（減速時(shí)間）=6s；-1301（AI1輸入類型）=4-20mA；-1601（最小頻率）=20Hz；-1602（最大頻率）=50Hz；-2301（PID給定）=AI1；-2501（過(guò)流保護(hù)）=1.5×57=85.5A；-2504（過(guò)載保護(hù)）=1.1×57=62.7A（反時(shí)限）。2.過(guò)壓故障原因：減速時(shí)間過(guò)短（電機(jī)再生能量無(wú)法及時(shí)釋放）、電網(wǎng)電壓過(guò)高、制動(dòng)電阻損壞或未接入、負(fù)載慣性過(guò)大。解決方法：①延長(zhǎng)減速時(shí)間；②檢查電網(wǎng)電壓（380V±10%）；③檢測(cè)制動(dòng)電阻阻值及連接；④增加制動(dòng)單元或優(yōu)化工藝（如機(jī)械制動(dòng)配合）。（三）復(fù)雜電路故障診斷1.可能故障點(diǎn)：①FU1熔斷（正轉(zhuǎn)支路電源故障）；②SB1按鈕接觸不良；③KM2常閉輔助觸頭（互鎖觸頭）接觸不良；④SQ1限位開關(guān)常閉觸頭斷開（未復(fù)位）；⑤KM1線圈損壞；⑥KM1主觸頭前接線松動(dòng)。2.檢測(cè)步驟（電壓法）：-斷開電源，測(cè)量FU1兩端電阻（正常應(yīng)為0Ω，熔斷則無(wú)窮大）；-閉合電源，按下SB1，測(cè)量SB1進(jìn)線端電壓（應(yīng)為380V），出線端無(wú)電壓則SB1故障；-檢查KM2常閉觸頭兩端電壓（按下SB1時(shí)，若KM2未吸合，觸頭應(yīng)導(dǎo)通，電壓為0V；若有電壓則觸頭接觸不良）；-測(cè)量SQ1常閉觸頭兩端電壓（正常導(dǎo)通時(shí)電壓為0V，斷開則有電壓）；-測(cè)量KM1線圈兩端電壓（按下SB1時(shí)應(yīng)為380V，無(wú)電壓則線圈損壞或線路斷路）。（四）電機(jī)控制線路設(shè)計(jì)1.電路圖：-主電路：電源→熔斷器FU（RT20-63）→接觸器KM1/KM2主觸頭→熱繼電器FR（JR36-63，整定電流30A）→電機(jī)M（15kW，380V）。-控制電路：電源→FU2→停止按鈕SB3（兩地）→啟動(dòng)按鈕