電工三級理論知識試卷及答案一、單項選擇題（每題1分，共30分。每題只有一個正確答案，錯選、多選、漏選均不得分）1.在TNS系統(tǒng)中，PE線與N線在整個供電回路中的關(guān)系是A.全程合并B.全程分開C.只在變壓器中性點合并D.只在總配電柜合并答案：B解析：TNS系統(tǒng)的“S”即Separate，PE與N自變壓器中性點引出后全程獨立，確保人身安全。2.用指針式萬用表R×1k檔測得某二極管正向電阻1kΩ、反向電阻∞，則該管A.已擊穿B.內(nèi)部開路C.正常D.反向漏電流大答案：C解析：普通硅二極管正向?qū)娮杓skΩ級，反向理想應(yīng)∞，符合單向?qū)щ娞匦浴?.三相異步電動機空載電流一般為額定電流的A.10%～20%B.20%～40%C.40%～60%D.60%～80%答案：B解析：空載電流主要提供勵磁，功率因數(shù)低，20%～40%為常見范圍，大功率電機趨向下限。4.10kV配電線路采用電纜供電時，其金屬護(hù)層接地方式宜選用A.兩端直接接地B.一端直接接地，另一端經(jīng)護(hù)層保護(hù)器接地C.兩端經(jīng)小電阻接地D.不接地答案：B解析：單端接地可抑制環(huán)流，另一端經(jīng)保護(hù)器可在過電壓時快速鉗位，兼顧安全與經(jīng)濟(jì)。5.在PLC梯形圖中，常閉觸點與常開觸點并聯(lián)后串入線圈，其邏輯等效于A.置位指令B.復(fù)位指令C.或邏輯D.非邏輯答案：C解析：并聯(lián)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)“任一條件滿足即導(dǎo)通”，符合或邏輯。6.對1000kVA、10/0.4kV、Dyn11變壓器進(jìn)行直流電阻測試，高壓側(cè)線電阻不平衡率應(yīng)不大于A.1%B.2%C.4%D.10%答案：B解析：國標(biāo)GB/T1094.1規(guī)定，1600kVA及以下變壓器線電阻不平衡率≤2%。7.使用鉗形電流表測量200A負(fù)載時，若將被測導(dǎo)線在鉗口繞兩圈，則讀數(shù)為A.100AB.200AC.400AD.0A答案：C解析：鉗形表讀數(shù)與穿過鉗口匝數(shù)成正比，繞兩圈示值翻倍，實際電流需除以2。8.低壓斷路器額定極限短路分?jǐn)嗄芰cu與額定運行短路分?jǐn)嗄芰cs的關(guān)系通常為A.Icu＝IcsB.Icu≈1.25IcsC.Icu≈1.5IcsD.Icu≈2Ics答案：C解析：標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定Ics≤Icu，常見比例Icu/Ics≈1.5，兼顧安全與成本。9.當(dāng)電纜線路長度超過制造長度時，中間接頭最重要的電氣性能指標(biāo)是A.絕緣電阻B.局部放電量C.介質(zhì)損耗角D.泄漏電流答案：B解析：中間接頭電場集中，局部放電量超標(biāo)預(yù)示絕緣劣化，是投運前必檢項目。10.在爆炸性粉塵環(huán)境21區(qū)內(nèi)，允許使用的電氣設(shè)備防爆型式為A.ExdIIBT4B.ExtDA21IP65T125℃C.ExeIICT6D.ExpD答案：B解析：21區(qū)需粉塵防爆“tD”型，A21表示區(qū)域、IP65外殼防護(hù)、T125℃最高表面溫度。11.同步發(fā)電機并網(wǎng)時，若電壓幅值相等但相位差30°，則合閘瞬間沖擊電流約為A.0.05INB.0.2INC.0.5IND.1.0IN答案：C解析：相位差30°時，電壓差ΔU≈0.517U，等效短路比X"d≈0.2，故沖擊≈0.5IN。12.對6kV電動機進(jìn)行工頻耐壓試驗，試驗電壓有效值為A.6kVB.9kVC.10kVD.16kV答案：C解析：國標(biāo)GB50150規(guī)定，6kV電機定子繞組工頻耐壓2UN+1kV且≥10kV。13.當(dāng)采用鋁芯電纜替代銅芯電纜時，若保持壓降不變，則截面積應(yīng)放大A.1.2倍B.1.3倍C.1.5倍D.1.8倍答案：C解析：鋁電阻率≈1.68×10??Ω·m，銅≈1.00×10??Ω·m，比值1.68，考慮機械強度與裕度取1.5倍。14.低壓配電系統(tǒng)采用TT制時，若設(shè)備外露可導(dǎo)電部分接地電阻為4Ω，則最大安全接觸電壓為A.25VB.50VC.75VD.120V答案：B解析：TT系統(tǒng)故障電壓Uf=IdRA，按IEC61140，50V為干燥環(huán)境安全限值。15.在變頻器輸出側(cè)安裝dv/dt濾波器的主要目的是A.降低載波頻率B.抑制共模電流C.減小電機軸承電流D.提高功率因數(shù)答案：C解析：dv/dt濾波器減緩電壓上升率，降低高頻軸電壓，避免軸承電蝕。16.對35kV交聯(lián)聚乙烯電纜進(jìn)行交流耐壓試驗，推薦頻率范圍為A.45～65HzB.20～300HzC.0.1～1HzD.30～300kHz答案：B解析：20～300Hz變頻諧振耐壓可避免工頻試驗設(shè)備笨重，同時更接近真實運行應(yīng)力。17.當(dāng)三相四線制線路中N線斷線時，若三相負(fù)載嚴(yán)重不平衡，最可能發(fā)生的故障是A.短路B.過載C.設(shè)備燒毀D.漏電答案：C解析：N線斷點后中性點漂移，相電壓升高或降低，負(fù)載大的一相電壓驟降，負(fù)載小的一相電壓驟升，導(dǎo)致過壓燒毀。18.使用兆歐表測電纜絕緣時，指針指向“0”晃動，最可能原因是A.絕緣良好B.測試線開路C.被測物存在感應(yīng)電壓D.兆歐表電池耗盡答案：C解析：感應(yīng)電壓與兆歐表直流疊加，導(dǎo)致指針抖動，需先放電再測。19.對一臺4極、50Hz異步電動機，其同步轉(zhuǎn)速為A.1000r/minB.1500r/minC.3000r/minD.750r/min答案：B解析：ns=60f/p=60×50/2=1500r/min。20.在IEC61439中，低壓成套開關(guān)設(shè)備的溫升試驗環(huán)境溫度為A.10℃B.20℃C.35℃D.40℃答案：B解析：標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定試驗在20℃±5℃環(huán)境下進(jìn)行，便于數(shù)據(jù)比對。21.對變壓器進(jìn)行短路試驗時，所測損耗主要為A.鐵耗B.銅耗C.介質(zhì)損耗D.渦流損耗答案：B解析：短路試驗電壓低，磁通小，鐵耗可忽略，主要為繞組I2R損耗。22.當(dāng)功率因數(shù)由0.8滯后提高到0.95滯后時，線路損耗下降約A.8%B.15%C.29%D.40%答案：C解析：損耗與電流平方成正比，電流下降(0.8/0.95)≈0.84，損耗下降1?0.842≈29%。23.在UPS雙總線系統(tǒng)中，若采用“3N”架構(gòu)，則關(guān)鍵負(fù)載供電回路冗余度為A.N+1B.2NC.2(N+1)D.3N答案：B解析：3N指三路獨立源，但負(fù)載雙路供電，任一路故障仍由另一路帶載，等效2N。24.對SF6斷路器微水測試，運行允許值應(yīng)不大于A.50ppmB.150ppmC.300ppmD.500ppm答案：C解析：GB/T8905規(guī)定，運行中斷路器SF6微水≤300ppm（20℃）。25.當(dāng)采用熱繼電器保護(hù)電動機時，其整定電流一般取電動機額定電流的A.0.9～1.0倍B.1.0～1.05倍C.1.05～1.1倍D.1.2～1.3倍答案：C解析：考慮熱繼電器誤差及環(huán)境溫度，取1.05～1.1倍可兼顧可靠與靈敏。26.對1kV以下電纜線路，交接試驗絕緣電阻值應(yīng)不低于A.0.5MΩB.1MΩC.10MΩD.100MΩ答案：B解析：GB50150規(guī)定，1kV及以下電纜20℃時絕緣電阻≥1MΩ·km。27.在PLC模擬量模塊中，4～20mA信號對應(yīng)A/D轉(zhuǎn)換值0～32767，則12mA對應(yīng)的數(shù)字量為A.8191B.16383C.16384D.24576答案：C解析：(12?4)/(20?4)=0.5，0.5×32767=16383.5，取整16384。28.對干式變壓器進(jìn)行F級絕緣溫升試驗，繞組極限溫升為A.75KB.80KC.100KD.125K答案：C解析：F級絕緣耐熱155℃，基準(zhǔn)環(huán)境溫度20℃，繞組允許溫升100K。29.當(dāng)三相橋式整流電路帶大電感負(fù)載時，輸出電壓平均值Ud與U2的關(guān)系為A.1.17U2B.1.35U2C.2.34U2D.0.9U2答案：C解析：三相橋式整流，大電感電流連續(xù)，Ud=2.34U2（U2為二次線電壓有效值）。30.在IEC60204中，控制電路電壓交流50V屬A.ELVB.PELVC.SELVD.FELV答案：B解析：50V交流高于SELV限值25V，但采用保護(hù)隔離，歸類PELV。二、多項選擇題（每題2分，共20分。每題有兩個及以上正確答案，多選、少選、錯選均不得分）31.下列屬于防止直接接觸電擊的措施有A.絕緣B.遮欄C.剩余電流動作保護(hù)器D.安全特低電壓E.自動斷開電源答案：ABD解析：C、E為間接接觸防護(hù)；A、B、D直接防止人體觸及帶電部分。32.關(guān)于軟啟動器，下列說法正確的是A.可限制啟動電流B.可減小啟動轉(zhuǎn)矩沖擊C.可實現(xiàn)軟停車D.可節(jié)能運行E.可替代變頻器無級調(diào)速答案：ABCD解析：軟啟動器僅調(diào)壓不調(diào)頻，不能實現(xiàn)寬范圍無級調(diào)速，E錯誤。33.對變壓器進(jìn)行空載試驗可測得A.空載損耗B.鐵耗C.銅耗D.勵磁阻抗E.短路阻抗答案：ABD解析：空載試驗電壓額定，電流小，銅耗可忽略，主要得鐵耗及勵磁參數(shù)。34.下列屬于雷電防護(hù)分區(qū)LPZ0B區(qū)的有A.建筑物外部接閃器頂部B.建筑物內(nèi)部機房C.電纜金屬護(hù)套D.避雷網(wǎng)E.屋面設(shè)備外殼答案：ADE解析：LPZ0B為直擊雷非防護(hù)區(qū)，但已受外部防雷裝置保護(hù)；B屬LPZ1；C為屏蔽層。35.關(guān)于UPS并機冗余系統(tǒng)，下列說法正確的是A.可均分負(fù)載B.可在線擴容C.可熱插拔維修D(zhuǎn).并機數(shù)量無限制E.需同步鎖相答案：ABCE解析：并機數(shù)量受環(huán)路阻抗、控制算法限制，一般不超過8臺，D錯誤。36.下列屬于IEC61439型式試驗項目有A.溫升極限B.短路耐受強度C.防護(hù)等級D.電磁兼容性E.機械碰撞答案：ABC解析：EMC與機械碰撞為特殊要求，非所有成套設(shè)備必做。37.對高壓斷路器進(jìn)行機械特性測試，需測量A.分合閘時間B.同期性C.行程曲線D.線圈電流波形E.接觸電阻答案：ABCD解析：E為靜態(tài)測試，機械特性側(cè)重動態(tài)過程。38.下列屬于電氣安全用具的有A.絕緣桿B.絕緣手套C.接地線D.萬用表E.安全帶答案：ABC解析：D為測量儀表；E為高空防護(hù)，非電氣專用。39.關(guān)于LED照明驅(qū)動電源，下列說法正確的是A.需恒流輸出B.功率因數(shù)應(yīng)≥0.9C.諧波電流需滿足IEC6100032D.效率越高越好E.輸出電壓可隨負(fù)載大幅變化答案：ABCD解析：LED為電流型器件，恒流驅(qū)動；E錯誤，恒流源電壓變化范圍有限。40.下列屬于電力系統(tǒng)無功補償裝置的有A.并聯(lián)電容器B.并聯(lián)電抗器C.靜止無功發(fā)生器SVGD.同步調(diào)相機E.串聯(lián)電容器答案：ABCD解析：E用于補償線路感抗，提高穩(wěn)定性，非無功補償主手段。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）41.使用兆歐表測絕緣時，線路端L與接地端E不可接反，否則測值偏小。答案：√解析：接反時表面漏電流被計入，導(dǎo)致讀數(shù)偏低。42.三相四線制中，若N線截面為相線一半，則安全載流量為相線一半。答案：×解析：N線僅流通不平衡電流，正常遠(yuǎn)小于相線，但截面減半后載流量仍按材質(zhì)、散熱校核，不一定減半。43.變頻器載波頻率越高，電機噪聲越小，但損耗增加。答案：√解析：高載波使電流波形平滑，降低電磁噪聲，但I(xiàn)GBT開關(guān)損耗上升。44.干式變壓器可在100%濕度環(huán)境下露天運行。答案：×解析：干式變壓器需防護(hù)外殼，且IP等級需≥IP54，并設(shè)加熱器，不可直接露天。45.對電纜做直流耐壓時，試驗電壓極性對交聯(lián)聚乙烯絕緣老化無影響。答案：×解析：負(fù)極性電壓易在絕緣中積累空間電荷，加速老化，一般推薦負(fù)極性。46.在TNC系統(tǒng)中，PEN線可重復(fù)接地，以降低故障電壓。答案：√解析：PEN重復(fù)接地可減少中性點漂移，降低接觸電壓。47.使用紅外熱像儀檢測時，光亮鋁排表面發(fā)射率應(yīng)設(shè)置為0.9。答案：×解析：光亮鋁發(fā)射率僅0.05～0.1，設(shè)置0.9導(dǎo)致溫度嚴(yán)重偏低，需貼黑膠帶修正。48.對SF6氣體而言，水分含量越高，滅弧能力越強。答案：×解析：水分降低SF6絕緣及滅弧性能，且產(chǎn)生腐蝕性水解物。49.低壓斷路器脫扣曲線中，C型曲線適用于保護(hù)電纜線路。答案：√解析：C型5～10In脫扣，可避開電纜啟動涌流，兼顧過載與短路保護(hù)。50.在PLC程序中，模擬量濾波時間常數(shù)越大，抗干擾越強，但響應(yīng)變慢。答案：√解析：一階慣性濾波，時間常數(shù)大則截止頻率低，高頻干擾抑制好，但動態(tài)響應(yīng)延遲。四、簡答題（每題6分，共30分）51.簡述TNS系統(tǒng)與TNCS系統(tǒng)的區(qū)別及各自適用場合。答案：TNS系統(tǒng)自變壓器中性點起，N與PE完全分開，無PEN線，安全性高，電磁兼容好，適用于建筑內(nèi)部配電、數(shù)據(jù)機房、醫(yī)院等敏感場所；TNCS系統(tǒng)前端合并為PEN，后段分開，節(jié)省一根導(dǎo)線，降低造價，適用于一般工業(yè)與民用建筑，但PEN斷線將導(dǎo)致外殼帶電風(fēng)險，需重復(fù)接地。52.說明高壓交聯(lián)電纜竣工試驗為何優(yōu)先選擇20～300Hz變頻諧振裝置而非工頻試驗變壓器。答案：工頻試驗變壓器容量大、重量大，對長電纜需數(shù)百kVA，現(xiàn)場搬運困難；變頻諧振利用電纜等效電容與電抗器諧振，僅需提供有功損耗部分，設(shè)備輕數(shù)十倍，頻率可調(diào)避開容抗峰值，試驗電壓波形純正，現(xiàn)場易實現(xiàn)。53.寫出三相異步電動機定子繞組匝間短路故障的三種檢測方法并比較優(yōu)缺點。答案：①沖擊電壓比較法：在繞組施加高壓脈沖，比較衰減振蕩波形差異，靈敏高，可定位，但需專用儀器；②頻響分析法（FRA）：測繞組傳遞函數(shù)，判斷諧振峰偏移，非破壞性，適合現(xiàn)場，但解釋需經(jīng)驗；③直流電阻法：測直流電阻不平衡，簡單直觀，但僅對嚴(yán)重短路有效，輕微匝間不靈敏。54.解釋UPS中“并機冗余”與“雙總線”兩種高可用架構(gòu)的差異。答案：并機冗余指多臺UPS輸出直接并聯(lián)，均分負(fù)載，任一臺故障其余繼續(xù)供電，架構(gòu)簡單，但存在單點輸出母線；雙總線指兩套獨立UPS系統(tǒng)，關(guān)鍵負(fù)載雙電源輸入，實現(xiàn)UPS、母線、開關(guān)全冗余，可用性更高，但投資翻倍，需STS切換。55.說明剩余電流動作保護(hù)器RCD在TT系統(tǒng)與TNS系統(tǒng)中動作靈敏度的計算差異。答案：TT系統(tǒng)故障電流Id=U0/(RA+RB)，U0為相電壓，RA、RB分別為設(shè)備接地與系統(tǒng)接地電阻，Id小，需高靈敏度RCD（30mA）；TNS系統(tǒng)故障電流Id≈U0/Zs，Zs為故障回路阻抗，電流大，可用低靈敏度（300mA）或延時型，防誤動。五、計算題（每題10分，共30分）56.某車間380V線路供電給三臺電動機，參數(shù)如下：M1：PN=30kW，η=0.92，cosφ=0.85；M2：PN=45kW，η=0.93，cosφ=0.86；M3：PN=55kW，η=0.94，cosφ=0.87。求：（1）各電機輸入電流；（2）總計算電流（取同時系數(shù)Kt=0.9）；（3）按允許壓降3%選銅芯電纜截面（線路長80m，銅ρ=0.0175Ω·mm2/m，三相四線制）。答案：（1）I1=P/(√3Ucosφη)=30000/(1.732×380×0.85×0.92)=58.2AI2=45000/(1.732×380×0.86×0.93)=85.3AI3=55000/(1.732×380×0.87×0.94)=102.5A（2）IΣ=Kt√[(∑Icosφ)2+(∑Isinφ)2]cosφ1=0.85→tanφ1=0.62，sinφ1=58.2×0.73=42.5A同理得∑Icosφ=0.9×(58.2×0.85+85.3×0.86+102.5×0.87)=0.9×207.8=187A∑Isinφ=0.9×(58.2×0.527+85.3×0.51+102.5×0.493)=0.9×123.4=111AIΣ=√(1872+1112)=217A（3）ΔU=√3IρL/(AU)×100%≤3%A≥√3×217×0.0175×80/(380×0.03)=70.3mm2選標(biāo)準(zhǔn)截面70mm2銅芯電纜，校驗：實際ΔU=2.9%，滿足。57.一臺10/0.4kV、1000kVA變壓器，短路阻抗Uk=6%，空載損耗P0=1.2kW，負(fù)載損耗Pk=9.