電工高級復(fù)習(xí)題題和答案一、電氣安全與觸電急救1.【單選】在TNS系統(tǒng)中，當(dāng)相線截面為50mm2時，PE線最小截面應(yīng)選：A.6mm2?B.10mm2?C.16mm2?D.25mm2答案：D。依據(jù)GB500542011第5.2.9條，PE線截面不得小于相線的一半且不小于16mm2，50/2=25mm2。2.【單選】用萬用表R×1k檔測得人體雙手間電阻為2MΩ，若雙手接觸230V電壓，通過人體的電流理論值為：A.0.12mA?B.1.15mA?C.11.5mA?D.115mA答案：B。I=U/R=230V÷2MΩ=0.115mA≈1.15mA（取一位小數(shù)）。3.【多選】下列屬于直接電擊防護(hù)措施的有：A.絕緣?B.屏護(hù)?C.安全特低電壓?D.自動切斷電源答案：A、B。依據(jù)GB/T13870.12022，絕緣與屏護(hù)為基本防護(hù)；C、B為故障防護(hù)或附加防護(hù)。4.【判斷】在IT系統(tǒng)中，當(dāng)?shù)谝淮谓拥毓收习l(fā)生時，故障電流路徑為：電源→線路→設(shè)備外殼→保護(hù)接地極→大地→電源中性點(diǎn)接地極→電源，因此電流值較大，必須立即跳閘。答案：錯誤。IT系統(tǒng)第一次故障電流僅為兩接地極間電容電流，數(shù)值毫安級，不要求跳閘，僅發(fā)信號。5.【填空】用鉗形電流表測得三相四線平衡回路各相電流均為85A，則中性線電流理論值為______A。答案：0。三相平衡時相量和為零。6.【簡答】寫出在配電室發(fā)生低壓觸電事故時，值班人員應(yīng)遵循的“六步急救法”。答案：①立即斷電（拉閘、拔插頭、用絕緣棒挑線）；②判斷意識（拍肩、呼喊）；③呼救并撥打120；④心肺復(fù)蘇（30:2比例，深度56cm，頻率100120次/min）；⑤人工呼吸（清除異物、開放氣道）；⑥持續(xù)施救至醫(yī)護(hù)人員到達(dá)或傷員恢復(fù)自主呼吸。7.【計(jì)算】某220V/380V系統(tǒng)，保護(hù)電器采用C型微型斷路器，瞬時脫扣范圍為5In~10In。若回路電纜為25m長，單位長度阻抗0.52mΩ/m，計(jì)算保證切斷時間≤0.4s時，最大允許環(huán)路阻抗。答案：依據(jù)GB500542011，220V回路切斷時間≤0.4s時最大Zs=U0/Ia=220V/(5In)。設(shè)In=32A，則Zs≤220/(5×32)=1.375Ω。線路阻抗RL=25×0.52×2/1000=0.026Ω，故外部環(huán)路阻抗最大允許1.375?0.026=1.349Ω。8.【案例分析】某車間檢修電工未驗(yàn)電即進(jìn)入GGD柜內(nèi)作業(yè)，手背部觸及裸露母排被電弧灼傷。請用“人機(jī)料法環(huán)”模型分析事故原因并提出三條技術(shù)整改措施。答案：人：違章作業(yè)，未執(zhí)行“停電驗(yàn)電掛地線”制度；機(jī)：GGD柜后蓋板無聯(lián)鎖，母排裸露；料：缺絕緣隔板、缺警示牌；法：檢修票未審批“帶電”欄，缺監(jiān)護(hù)；環(huán)：夜間照明不足，噪聲大，溝通失效。整改：①加裝母排絕緣護(hù)套及擋板；②柜門設(shè)機(jī)械聯(lián)鎖，開門即斷主開關(guān)；③作業(yè)全程設(shè)雙人監(jiān)護(hù)并配置頭燈。二、高低壓電器與繼電保護(hù)9.【單選】一臺10kV/0.4kV、1000kVA變壓器，Dyn11，短路阻抗4%，高壓側(cè)CT變比100/5，若采用反時限過流保護(hù)，一次動作電流整定為變壓器額定電流的1.5倍，則繼電器動作電流為：A.4.3A?B.5.2A?C.6.9A?D.8.7A答案：C。高壓側(cè)額定電流Ir=1000/(√3×10)=57.7A；1.5倍為86.6A；CT二次值=86.6/(100/5)=4.33A；繼電器整定值=4.33/0.95（返回系數(shù)）≈4.6A，取標(biāo)準(zhǔn)檔5A，再考慮可靠系數(shù)1.2，最終6.9A。10.【多選】下列關(guān)于真空斷路器的描述正確的有：A.觸頭開距小，電弧電壓低?B.截流值小，適合投切高壓電機(jī)?C.可頻繁操作，機(jī)械壽命達(dá)3萬次?D.需定期更換滅弧柵片答案：A、C。真空斷路器無滅弧柵片，截流值較高，對電機(jī)絕緣有威脅，故B、D錯誤。11.【判斷】采用兩相三繼電器接線方式可反映所有類型相間短路，但不能反映單相接地故障。答案：正確。12.【填空】當(dāng)系統(tǒng)接地電容電流為35A，采用消弧線圈接地時，若脫諧度選為10%，則消弧線圈電感電流為______A。答案：31.5。IL=IC(1?v)=35×0.9=31.5A。13.【計(jì)算】某35kV線路長18km，正序阻抗0.4Ω/km，零序阻抗1.2Ω/km，末端三相短路電流1.8kA，單相接地短路電流為______kA。答案：Z1=0.4×18=7.2Ω；Z0=1.2×18=21.6Ω；單相接地電流Ik1=3E/(Z1+Z2+Z0)=3×35000/(7.2+7.2+21.6)=35000/12=2.92kA。14.【簡答】解釋“方向過電流保護(hù)”中90°接線方式的意義，并給出功率方向元件的動作判據(jù)。答案：90°接線指電流線圈接本相電流，電壓線圈接滯后相電壓90°的線電壓，例如IA與UBC。其意義在于使保護(hù)在cosφ=1時獲得最大轉(zhuǎn)矩，靈敏度高。動作判據(jù)：P=Re(?BC·?A)>0，即故障電流流向母線時動作。15.【案例分析】某變電站主變差動保護(hù)動作跳閘，故障報告顯示高壓側(cè)A相二次電流2.05∠0°A，低壓側(cè)a相折算到高壓側(cè)電流1.95∠180°A，B、C相電流均小于0.05A。判斷故障性質(zhì)并說明依據(jù)。答案：高低壓A相電流反向且幅值接近，差流達(dá)4A，B、C相無差流，判定為A相繞組匝間短路。依據(jù)：正常差流應(yīng)接近0，匝間短路使一側(cè)電流反向，形成大差流。三、電機(jī)調(diào)速與PLC控制16.【單選】一臺他勵直流電機(jī)，額定220V、100A、勵磁恒定，電樞電阻0.08Ω，采用三相全控橋不可逆調(diào)速，觸發(fā)角α=30°時，電機(jī)空載轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的1.15倍，此時電樞電壓平均值為：A.257V?B.220V?C.198V?D.180V答案：A。Ud=2.34U2cosα，設(shè)U2=127V（線電壓220V相電壓），Ud=2.34×127×cos30°≈257V。17.【多選】下列關(guān)于變頻器“轉(zhuǎn)差補(bǔ)償”功能的描述正確的有：A.可提高低速轉(zhuǎn)矩?B.可減小穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速誤差?C.會增加電機(jī)損耗?D.對同步電機(jī)無效答案：A、B、D。轉(zhuǎn)差補(bǔ)償通過提高頻率抵消負(fù)載轉(zhuǎn)差，不增加額外損耗。18.【判斷】PLC梯形圖中，常閉觸點(diǎn)指令“LDN”在西門子S7200系列中對應(yīng)“取反”操作，其操作數(shù)可為I、Q、M、SM、T、C、V、S。答案：正確。19.【填空】某臺4極異步電機(jī)，額定頻率50Hz，轉(zhuǎn)差率0.03，若變頻器輸出頻率降至20Hz，維持轉(zhuǎn)差率不變，則此時轉(zhuǎn)速為______r/min。答案：582。ns=120×20/4=600r/min；n=600×(1?0.03)=582r/min。20.【計(jì)算】用PLC控制星三角降壓啟動，要求星形接觸器與主接觸器之間設(shè)500ms延時，三角接觸器與星形接觸器設(shè)100ms互鎖斷開時間。若PLC掃描周期為2ms，設(shè)計(jì)定時器T37、T38的預(yù)設(shè)值。答案：T37延時500ms→PT=500/2=250；T38延時100ms→PT=100/2=50。21.【簡答】解釋矢量控制中“轉(zhuǎn)子磁場定向”的含義，并給出d軸電流分量的作用。答案：轉(zhuǎn)子磁場定向指將旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系d軸始終對齊轉(zhuǎn)子磁鏈，實(shí)現(xiàn)勵磁與轉(zhuǎn)矩解耦。d軸電流用于建立轉(zhuǎn)子磁鏈，相當(dāng)于直流電機(jī)的勵磁電流，保持恒定即可實(shí)現(xiàn)恒磁通。22.【案例分析】某變頻器驅(qū)動37kW風(fēng)機(jī)，運(yùn)行中報“E005過壓”，實(shí)測直流母線電壓820V，制動電阻未接入。分析原因并給出兩條解決措施。答案：原因：風(fēng)機(jī)慣性大，減速時回饋能量使母線泵升。措施：①啟用變頻器內(nèi)置制動單元并外接4kW75Ω制動電阻；②延長減速時間由10s改為30s，減少回饋功率。四、供配電設(shè)計(jì)與節(jié)能23.【單選】某辦公樓計(jì)算負(fù)荷Pc=800kW，Qc=600kvar，擬采用0.4kV側(cè)集中補(bǔ)償，目標(biāo)功率因數(shù)0.95，需補(bǔ)償容量為：A.280kvar?B.350kvar?C.410kvar?D.480kvar答案：C。tgφ1=600/800=0.75；tgφ2=tg(arccos0.95)=0.33；Qc=800×(0.75?0.33)=336kvar，取標(biāo)準(zhǔn)檔410kvar。24.【多選】下列屬于一級負(fù)荷的有：A.醫(yī)院手術(shù)室?B.大型金融數(shù)據(jù)中心?C.省級氣象臺?D.高層住宅電梯答案：A、B、C。依據(jù)GB500522009。25.【判斷】采用“無功就地平衡”原則可減少線路電壓降，但對變壓器銅耗無影響。答案：錯誤。降低線路電流，變壓器銅耗亦下降。26.【填空】某10kV線路經(jīng)濟(jì)電流密度選1.15A/mm2，輸送有功功率5MW，功率因數(shù)0.9，則鋁芯電纜最小截面為______mm2。答案：288。I=5000/(√3×10×0.9)=321A；S=321/1.15≈279mm2，取標(biāo)稱截面288mm2（300mm2檔）。27.【計(jì)算】某工廠年最大負(fù)荷利用小時Tmax=5500h，年耗電量2750MWh，計(jì)算最大負(fù)荷為______kW。答案：P=W/Tmax=2750×1000/5500=500kW。28.【簡答】解釋“需用系數(shù)法”與“二項(xiàng)式法”在負(fù)荷計(jì)算中的差異，并指出各自適用場合。答案：需用系數(shù)法按設(shè)備功率與需用系數(shù)乘積求和，適用于設(shè)備數(shù)量多、單機(jī)功率小的民用建筑；二項(xiàng)式法考慮最大幾臺設(shè)備對負(fù)荷影響，適用于設(shè)備少、單機(jī)功率大的工業(yè)場合。29.【案例分析】某數(shù)據(jù)中心2N架構(gòu)，每路UPS容量500kVA，負(fù)載率40%，實(shí)測PUE=1.8。若將UPS效率由92%提升至96%，計(jì)算全年節(jié)能量。答案：IT負(fù)載=500×2×0.4=400kW；原總耗=400×1.8=720kW；UPS損耗原=400/0.92?400=34.8kW，新=400/0.96?400=16.7kW；年節(jié)能量=(34.8?16.7)×8760=158676kWh≈158.7MWh。五、電氣試驗(yàn)與故障診斷30.【單選】對10kVXLPE電纜做直流耐壓試驗(yàn)，按GB501502016要求，試驗(yàn)電壓為：A.12kV?B.17kV?C.25kV?D.35kV答案：C。2.5U0，U0=8.7kV，2.5×8.7≈22kV，取標(biāo)準(zhǔn)25kV。31.【多選】下列試驗(yàn)項(xiàng)目中，能有效發(fā)現(xiàn)變壓器繞組匝間絕緣缺陷的有：A.變比測試?B.感應(yīng)耐壓?C.繞組頻率響應(yīng)分析?D.短路阻抗測量答案：B、C、D。變比測試對輕微匝間短路不敏感。32.【判斷】使用2500V兆歐表測得電纜絕緣電阻500MΩ，換算到20℃時，溫度換算系數(shù)為0.5，則實(shí)際絕緣電阻為1000MΩ。答案：錯誤。溫度升高絕緣電阻下降，換算后應(yīng)為250MΩ。33.【填空】某臺110kV變壓器，額定電壓比110±8×1.25%/10.5kV，第3檔分接電壓為______kV。答案：107.5。110×(1?3×1.25%)=110×0.9625=105.875kV，取標(biāo)稱107.5kV。34.【計(jì)算】用鉗形電流表測得電機(jī)空載電流45A，額定電流85A，按經(jīng)驗(yàn)公式估算電機(jī)額定功率為______kW（UN=380V，ηN=0.93，cosφ=0.88）。答案：P=√3×380×85×0.88×0.93/1000≈45.8kW，取標(biāo)準(zhǔn)45kW。35.【簡答】解釋“局部放電相位圖譜（PRPD）”中“兔耳狀”聚集點(diǎn)的含義，并給出判斷標(biāo)準(zhǔn)。答案：兔耳狀聚集出現(xiàn)在90°與270°相位，幅值集中，表明絕緣內(nèi)部氣