煤礦區(qū)隊(duì)機(jī)電技術(shù)員考試試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.井下660V供電系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，接地電流超過（）mA必須立即切斷電源。A.20??B.30??C.40??D.50答案：B解析：依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第455條，660V系統(tǒng)單相接地電流≥30mA時(shí)，必須實(shí)現(xiàn)無延時(shí)跳閘，防止間歇電弧引發(fā)瓦斯爆炸。2.礦用隔爆型真空饋電開關(guān)的“三大保護(hù)”不包括（）。A.漏電保護(hù)??B.短路保護(hù)??C.過載保護(hù)??D.斷相保護(hù)答案：D解析：三大保護(hù)指漏電、短路、過載；斷相保護(hù)屬于附加保護(hù)，并非“三大”之列。3.用兆歐表測(cè)量1140V電纜絕緣，應(yīng)選用額定電壓為（）的兆歐表。A.500V??B.1000V??C.2500V??D.5000V答案：C解析：1140V系統(tǒng)絕緣測(cè)試電壓應(yīng)為額定電壓的2倍再向上取檔，2500V檔滿足要求且不會(huì)擊穿絕緣。4.井下皮帶機(jī)軟啟動(dòng)器采用“轉(zhuǎn)矩控制+速度閉環(huán)”模式，其首要目的是（）。A.降低啟動(dòng)電流??B.提高功率因數(shù)??C.減少膠帶張力沖擊??D.抑制諧波答案：C解析：轉(zhuǎn)矩控制可使膠帶按設(shè)定“S”曲線加速，避免瞬時(shí)張力峰值，延長膠帶壽命。5.礦用變頻器輸出側(cè)嚴(yán)禁安裝（）元件，否則會(huì)導(dǎo)致器件損壞。A.電抗器??B.電容器??C.快速熔斷器??D.熱繼電器答案：B解析：變頻器輸出PWM波，電容器形成低阻抗通路，產(chǎn)生巨大沖擊電流燒毀模塊。6.井下照明綜保ZBZ-4.0/1140中“4.0”表示（）。A.額定電流??B.額定容量kVA??C.額定功率kW??D.漏電動(dòng)作值mA答案：B解析：型號(hào)中“4.0”指額定容量4kVA，次級(jí)輸出127V，供照明及信號(hào)負(fù)載。7.掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)“三專兩閉鎖”，其中“兩閉鎖”指風(fēng)電閉鎖和（）。A.瓦斯電閉鎖??B.漏電閉鎖??C.過流閉鎖??D.溫度閉鎖答案：A解析：瓦斯電閉鎖確保瓦斯超限時(shí)切斷動(dòng)力電源，防止電氣火花引爆。8.用鉗形電流表測(cè)量55kW電機(jī)空載電流，應(yīng)選擇（）量程檔。A.10A??B.50A??C.100A??D.200A答案：C解析：55kW電機(jī)額定電流約63A，空載電流約為額定值30%～40%，20A左右，選100A檔兼顧精度與裕度。9.礦用高壓真空配電裝置中，斷路器分閘時(shí)間若超過（）ms視為失爆隱患。A.30??B.50??C.100??D.150答案：C解析：分閘時(shí)間過長，電弧不能快速熄滅，殼內(nèi)爆炸性氣體易被點(diǎn)燃，規(guī)程要求≤100ms。10.井下移動(dòng)變電站高壓側(cè)采用（）接線方式，可實(shí)現(xiàn)不停電切換。A.單母線??B.單母線分段??C.雙母線??D.環(huán)網(wǎng)答案：D解析：環(huán)網(wǎng)接線通過負(fù)荷開關(guān)實(shí)現(xiàn)“手拉手”供電，任一點(diǎn)故障可快速隔離，保障連續(xù)供電。11.對(duì)660V系統(tǒng)做漏電保護(hù)試驗(yàn)，采用（）Ω電阻模擬人身觸電。A.1k??B.3.5k??C.11k??D.50k答案：B解析：按歐姆定律，660V÷30mA≈22kΩ，但規(guī)程取安全系數(shù)0.5，即11kΩ，現(xiàn)場(chǎng)常用3.5kΩ電阻做模擬試驗(yàn)，對(duì)應(yīng)動(dòng)作電流約190mA，驗(yàn)證保護(hù)可靠性。12.礦用本安電路中，限制火花能量的關(guān)鍵元件是（）。A.壓敏電阻??B.穩(wěn)壓二極管??C.快速熔斷器??D.阻尼電感答案：B解析：穩(wěn)壓管限制最高開路電壓，從而限制短路火花能量，是本安電路核心。13.井下主排水泵高壓軟啟動(dòng)柜“晶閘管故障”燈亮，最可能觸發(fā)（）保護(hù)。A.過載??B.缺相??C.過熱??D.可控硅擊穿答案：D解析：晶閘管擊穿導(dǎo)致正反向?qū)ǎ瑱z測(cè)電路報(bào)“SCRFAULT”。14.采用RS-485通信的井下電力監(jiān)控系統(tǒng)，其最大節(jié)點(diǎn)數(shù)理論上為（）。A.16??B.32??C.64??D.128答案：B解析：標(biāo)準(zhǔn)RS-485驅(qū)動(dòng)能力32個(gè)單位負(fù)載，實(shí)際工程留裕量≤32節(jié)點(diǎn)。15.在防爆面檢修時(shí)，若發(fā)現(xiàn)防爆間隙超過（）mm，必須更換或修復(fù)。A.0.1??B.0.2??C.0.3??D.0.4答案：C解析：ⅡC類設(shè)備圓筒隔爆面最大允許間隙0.3mm，超限即失爆。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共30分；每題至少有兩個(gè)正確答案，多選少選均不得分）16.下列屬于井下“三大保護(hù)”整定原則的有（）。A.過載保護(hù)按1.05倍額定電流整定??B.短路保護(hù)按躲過最大啟動(dòng)電流整定C.漏電保護(hù)按30mA·s準(zhǔn)則整定??D.接地電阻≤2Ω??E.斷相保護(hù)按0.7倍額定電流整定答案：A、B、C解析：D為接地系統(tǒng)要求，非整定原則；E斷相保護(hù)一般按0.5倍額定電流整定。17.關(guān)于礦用變頻器制動(dòng)單元，下列說法正確的有（）。A.提升機(jī)下放重物時(shí)必須配備??B.制動(dòng)電阻阻值越小制動(dòng)力矩越大C.制動(dòng)單元IGBT與逆變IGBT互為冗余??D.電阻箱需設(shè)溫度保護(hù)??E.可共用直流母線實(shí)現(xiàn)能量回饋答案：A、B、D、E解析：C錯(cuò)誤，制動(dòng)IGBT獨(dú)立工作，非冗余設(shè)計(jì)。18.井下6kV高壓開關(guān)柜日常巡檢項(xiàng)目包括（）。A.斷路器分合閘次數(shù)??B.帶電顯示器自檢??C.避雷器泄漏電流??D.接地刀閘機(jī)械聯(lián)鎖??E.保護(hù)裝置時(shí)鐘答案：A、B、C、D解析：時(shí)鐘校對(duì)屬月度維護(hù)，非日檢。19.導(dǎo)致礦用干式變壓器溫升異常的原因有（）。A.繞組匝間短路??B.硅鋼片松動(dòng)??C.風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)??D.負(fù)載持續(xù)率升高??E.分接開關(guān)檔位偏高答案：A、C、D、E解析：硅鋼片松動(dòng)產(chǎn)生噪音，但對(duì)溫升影響較小。20.下列關(guān)于礦用PLC冗余配置的說法，正確的有（）。A.熱備PLC需同步刷新I/O映像??B.冗余切換時(shí)間≤100ms??C.冗余CPU可共用電源模塊??D.冗余系統(tǒng)必須配置冗余現(xiàn)場(chǎng)總線??E.主從CPU程序版本必須一致答案：A、B、E解析：C錯(cuò)誤，冗余CPU需獨(dú)立電源；D非必須，視安全等級(jí)而定。21.井下皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用永磁同步直驅(qū)系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)有（）。A.取消減速器??B.功率因數(shù)接近1??C.啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大??D.重載可發(fā)電回饋??E.維護(hù)量小答案：A、B、C、D、E解析：直驅(qū)系統(tǒng)無齒輪箱，永磁電機(jī)高效率、高功率因數(shù)，四象限運(yùn)行。22.對(duì)礦用移動(dòng)電纜進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試時(shí)，正確的操作有（）。A.測(cè)量前后必須放電??B.兆歐表轉(zhuǎn)速保持120r/min??C.讀數(shù)取1min值??D.環(huán)境濕度＞80%時(shí)校正??E.屏蔽層與鎧裝層短接后接地答案：A、B、C、D解析：E錯(cuò)誤，屏蔽與鎧裝應(yīng)分別測(cè)試，避免漏電流干擾。23.井下掘進(jìn)面局部通風(fēng)機(jī)“雙風(fēng)機(jī)雙電源”自動(dòng)切換失敗，可能原因有（）。A.備用電源相序反??B.控制回路熔斷器熔斷??C.風(fēng)壓傳感器誤動(dòng)作??D.接觸器機(jī)械卡滯??E.瓦斯傳感器漂移答案：A、B、C、D解析：瓦斯漂移閉鎖風(fēng)機(jī)，但不會(huì)導(dǎo)致切換失敗。24.礦用高壓真空斷路器真空度下降，可能造成的現(xiàn)象有（）。A.合閘彈跳時(shí)間延長??B.分閘過電壓升高??C.觸頭熔焊??D.滅弧室瓷套發(fā)黃??E.開斷時(shí)重燃答案：B、C、E解析：真空度下降→絕緣強(qiáng)度降低→重燃；合閘彈跳與操動(dòng)機(jī)構(gòu)有關(guān)，瓷套發(fā)黃為老化痕跡。25.關(guān)于井下IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)，下列說法正確的有（）。A.直流注入法可在線監(jiān)測(cè)??B.絕緣電阻降至50kΩ報(bào)警??C.監(jiān)測(cè)儀需與漏電保護(hù)協(xié)調(diào)??D.對(duì)稱接地法不影響測(cè)量??E.系統(tǒng)電容越大越易誤判答案：A、B、C、E解析：對(duì)稱接地法會(huì)分流直流信號(hào)，導(dǎo)致測(cè)量值偏高。三、判斷題（每題1分，共20分；正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）26.井下127V手持電氣設(shè)備可不設(shè)漏電保護(hù)。??答案：×解析：127V為人體易觸及電壓，必須設(shè)漏電閉鎖。27.變頻器載波頻率設(shè)置越高，電機(jī)噪聲越小，但溫升增加。??答案：√解析：高載波使電流波形平滑，噪聲降低，但I(xiàn)GBT開關(guān)損耗增大。28.礦用高壓開關(guān)柜“五防”閉鎖中“防止誤分合斷路器”可由程序鎖實(shí)現(xiàn)。??答案：√解析：程序鎖為機(jī)械編碼，滿足五防要求。29.井下電纜冷補(bǔ)膠硫化時(shí)間與環(huán)境溫度無關(guān)。??答案：×解析：冷補(bǔ)膠為聚氨酯，溫度越低硫化越慢。30.永磁同步電機(jī)失磁后仍可按異步模式運(yùn)行。??答案：×解析：失磁后無同步轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子為永磁體，無法自勵(lì)異步運(yùn)行。31.用萬用表電阻檔判斷二極管好壞，紅表筆接陽極、黑表筆接陰極時(shí)顯示溢出，說明二極管開路。??答案：√解析：數(shù)字表紅表筆為內(nèi)部正極，反向測(cè)量溢出即開路。32.井下電氣設(shè)備防爆面磷化層脫落，可涂防銹油后繼續(xù)使用。??答案：×解析：磷化層為防爆間隙關(guān)鍵，脫落即失爆，必須重新磷化或更換。33.軟啟動(dòng)器啟動(dòng)過程中，突跳電流與啟動(dòng)電壓無關(guān)。??答案：×解析：突跳電流=電壓/電機(jī)阻抗，電壓越高突跳越大。34.礦用PLC模擬量模塊分辨率12位，表示可分辨1/4096滿量程。??答案：√解析：2^12=4096。35.井下主排水泵無人值守模式必須實(shí)現(xiàn)“四遙”功能。??答案：√解析：遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)為無人值守基本條件。36.高壓真空斷路器觸頭開距小于標(biāo)準(zhǔn)值，會(huì)導(dǎo)致開斷失敗。??答案：√解析：開距不足→電弧不能拉長→絕緣恢復(fù)速度不足。37.礦用干式變壓器繞組溫升限值為80K。??答案：×解析：F級(jí)絕緣干變繞組溫升限值100K。38.變頻器輸出側(cè)加裝dv/dt濾波器可延長電機(jī)絕緣壽命。??答案：√解析：抑制電壓尖峰，保護(hù)繞組匝間絕緣。39.井下電纜接頭采用繞包式比冷縮式更適合潮濕環(huán)境。??答案：×解析：冷縮式配硅橡膠，防水性能優(yōu)于繞包。40.掘進(jìn)機(jī)截割電機(jī)采用水冷方式，其冷卻水壓力必須低于油壓。??答案：√解析：防止冷卻水滲入減速箱，造成油乳化。41.井下6kV系統(tǒng)單相接地電容電流超過10A必須采用消弧線圈接地。??答案：√解析：規(guī)程規(guī)定10A為界限，超限需補(bǔ)償。42.防爆面檢修后涂防銹油越厚防爆性能越好。??答案：×解析：油膜過厚改變間隙，反而失爆。43.礦用本安電路電纜分布電容越大，最大允許長度越長。??答案：×解析：分布電容儲(chǔ)存能量，越大越易超標(biāo)，需縮短長度。44.高壓開關(guān)柜避雷器泄漏電流表讀數(shù)為零，說明避雷器性能良好。??答案：×解析：可能表計(jì)損壞或引線斷開，需帶電測(cè)試阻性電流。45.井下皮帶機(jī)拉繩開關(guān)動(dòng)作后，必須人工復(fù)位才能重新啟動(dòng)。??答案：√解析：安全規(guī)程強(qiáng)制要求，防止自動(dòng)重啟造成事故。四、填空題（每空2分，共40分）46.井下660V系統(tǒng)，人身觸電安全電流按________mA·s計(jì)算，對(duì)應(yīng)人體阻抗取________Ω。答案：30，1000解析：30mA·s為安全界限，人體阻抗1000Ω為規(guī)程保守值。47.礦用高壓真空斷路器分閘同期性要求三相間≤________ms，超差會(huì)引起________過電壓。答案：2，重燃解析：同期性差→首開相恢復(fù)電壓高→重燃。48.變頻器制動(dòng)電阻選型公式：R=________/I_br，其中I_br取________倍額定電流。答案：U_dc，1.5解析：U_dc為直流母線電壓，1.5倍裕量防止電阻過熱。49.掘進(jìn)面局部通風(fēng)機(jī)“三?！敝笇Ｓ米儔浩鳌_______、________。答案：專用開關(guān)，專用線路解析：確保供電獨(dú)立，避免其他設(shè)備干擾。50.礦用移動(dòng)變電站干式變壓器繞組絕緣等級(jí)為F級(jí)，最高允許溫度________℃，溫升限值________K。答案：155，100解析：F級(jí)絕緣極限155℃，環(huán)境溫度40℃，溫升115K，但干變?nèi)?00K留裕度。51.井下6kV電纜交接試驗(yàn)，直流耐壓值為________kV，持續(xù)________min。答案：24，15解析：規(guī)程為4倍額定電壓，24kV維持15min不擊穿。52.皮帶機(jī)永磁直驅(qū)系統(tǒng)，額定轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式T=________×P/n，其中P單位________。答案：9550，kW解析：常用工程公式T=9550P/n，T-N·m，P-kW，n-r/min。53.礦用PLC模擬量輸入信號(hào)4～20mA對(duì)應(yīng)數(shù)字量0～________，若模塊量程0～50A，則12mA對(duì)應(yīng)________A。答案：32767，25解析：12mA為量程50%，對(duì)應(yīng)25A。54.井下IT系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)儀注入直流電壓________V，避免與________保護(hù)沖突。答案：24，漏電解析：低壓直流注入，不影響交流漏電保護(hù)。55.高壓開關(guān)柜彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘線圈直流電阻常溫下應(yīng)為________Ω±________%。答案：110，5解析：典型110Ω，誤差±5%，防止電流過大燒毀。五、簡(jiǎn)答題（每題10分，共60分）56.簡(jiǎn)述井下660V系統(tǒng)選擇性漏電保護(hù)實(shí)現(xiàn)原理，并說明橫向與縱向選擇性的區(qū)別。答案：（1）原理：采用附加直流電源法，向電網(wǎng)注入低壓直流，檢測(cè)總絕緣電阻；各分支設(shè)零序電流互感器，利用零序電流大小與方向判斷故障支路。（2）橫向選擇性：同一母線各出線之間的選擇，通過零序電流大小及時(shí)限階梯實(shí)現(xiàn)，故障支路先跳閘。（3）縱向選擇性：從總開關(guān)到分開關(guān)再到啟動(dòng)器，通過時(shí)間階梯0.2s～0.5s逐級(jí)閉鎖，確?？拷收宵c(diǎn)最近開關(guān)先動(dòng)作，縮小停電范圍。57.礦用變頻器驅(qū)動(dòng)帶式輸送機(jī)時(shí)，為何需設(shè)置“S”形速度曲線？給出參數(shù)設(shè)定步驟。答案：目的：減少啟動(dòng)瞬間膠帶張力沖擊，防止斷帶、撒煤。步驟：①確定膠帶額定帶速v=2m/s；②設(shè)加速時(shí)間t=30s；③選擇“S”曲線加減速模式，初始圓弧段時(shí)間t1=0.2t=6s，結(jié)束圓弧段t2=6s，中間線性段18s；④設(shè)定最大轉(zhuǎn)矩限幅為1.5倍額定；⑤驗(yàn)證張力傳感器峰值≤額定張力1.3倍，否則延長t1、t2。58.敘述礦用高壓真空斷路器真空度下降的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法及處理流程。答案：檢測(cè)：①斷口間施加工頻耐壓38kV/1min，觀察泄漏電流≤20μA；②用真空度測(cè)試儀測(cè)量真空度，≤1×10?2Pa為合格；③監(jiān)聽分閘聲音，真空度下降時(shí)出現(xiàn)“嘶嘶”聲。處理：①立即停電，撤至地面；②更換滅弧室，檢查導(dǎo)向套、波紋管；③復(fù)測(cè)開距、超程、接觸電阻；④老練試驗(yàn)：分合閘空載10次，再耐壓通過；⑤填寫更換記錄，跟蹤運(yùn)行30天。59.井下掘進(jìn)面局部通風(fēng)機(jī)雙電源自動(dòng)切換失敗，給出系統(tǒng)級(jí)排查思路。答案：①電源側(cè)：測(cè)兩路電源電壓、相序、缺相；②控制回路：查熔斷器、按鈕、PLC輸入點(diǎn)；③切換邏輯：模擬主電源失壓，觀察備用接觸器線圈是否得電；④機(jī)械機(jī)構(gòu)：檢查接觸器卡滯、聯(lián)鎖杠桿；⑤傳感器：風(fēng)壓開關(guān)、瓦斯電閉鎖是否誤動(dòng)作；⑥負(fù)載側(cè)：測(cè)量風(fēng)機(jī)絕緣，排除電機(jī)故障導(dǎo)致閉鎖；⑦軟件：核對(duì)PLC程序，看切換延時(shí)、互鎖條件；⑧試驗(yàn)：帶載切換3次，記錄波形，確?！?s完成。60.永磁同步電機(jī)在皮帶機(jī)直驅(qū)系統(tǒng)中出現(xiàn)“失步”故障，分析原因及解決措施。答案：原因：①負(fù)載突變，如大塊煤沖擊；②編碼器信號(hào)干擾，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子位置誤判；③母線電壓跌落，輸出電壓不足；④參數(shù)不匹配，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量設(shè)定偏小。措施：①增大轉(zhuǎn)矩限幅至2倍額定，縮短轉(zhuǎn)矩環(huán)積分時(shí)間；②采用17位絕對(duì)值編碼器，屏蔽線雙端接地；③增設(shè)直流支撐電容，提高欠壓保護(hù)閾值至90%；④在線辨識(shí)負(fù)載慣量，自適應(yīng)調(diào)整速度環(huán)增益；⑤加裝煤流緩沖斗，減少?zèng)_擊負(fù)載。61.礦用移動(dòng)變電站干式變壓器繞組溫升異常，現(xiàn)場(chǎng)如何快速定位故障點(diǎn)？答案：①紅外熱像儀掃描：發(fā)現(xiàn)局部熱點(diǎn)；②比較三相繞組溫度，差值＞15K為異常；③停電測(cè)直流電阻，不平衡率＞2%可判匝間短路；④測(cè)絕緣電阻與介損，若介損>0.02，絕緣受潮；⑤鐵芯噪聲測(cè)試，松動(dòng)時(shí)噪聲>75dB；⑥負(fù)載試驗(yàn)：降載至50%，若溫升仍超標(biāo)，判定內(nèi)部故障，需返廠解體；⑦若溫升正常，檢查散熱風(fēng)道、風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)、溫控器探頭位置。六、計(jì)算題（共40分）62.井下660V系統(tǒng)，電纜長度1.2km，截面50mm2，銅芯，負(fù)載功率250kW，功率因數(shù)0.85，計(jì)算線路電壓降，并判斷是否滿足≤5%要求。（銅電阻率ρ=0.0175Ω·mm2/m，√3=1.732）（15分）答案：I=P/(√3Ucosφ)=250000/(1.732×660×0.85)=257AR=ρ·2L/S=0.0175×2×1200/50=0.84ΩΔU=√3·I·R=1.732×257×0.84=374V百分比：374/660=5.67%＞5%結(jié)論：不滿足，需加大截面至70mm2或并聯(lián)一根50mm2。63.皮帶機(jī)永磁同步電機(jī)額定功率55kW，額定轉(zhuǎn)速60r/min，要求啟動(dòng)時(shí)間30s，負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量800kg·m2，計(jì)算所需平均啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，并校核電機(jī)是否滿足。（10分）答案：角加速度α=Δω/t=(2πn)/t=2π×60/30=12.57rad/s2加速轉(zhuǎn)矩Tj=J·α=800×12.57=10056N·m額定轉(zhuǎn)矩Te=9550×P/n=9550×55/60=8754N·m需平均轉(zhuǎn)矩10056N·m，電機(jī)額定8754N·m，需1.15倍，永磁同步電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩≥2倍，滿足。64.井下6kV系統(tǒng)，單相接地電容電流實(shí)測(cè)12A，采用消弧線圈補(bǔ)償，脫諧度設(shè)定8%，計(jì)算消弧線圈容量及電感值。（系統(tǒng)電壓6.3kV，角頻率ω=314rad/s）（15分）答案：Ic=12A，補(bǔ)償后殘余電流Ires=Ic×v=12×0.08=0.96A線圈電流IL=Ic=12A容量Q=U×IL/√3=6300×12/1.732=43.6kVA電感L=U/(ω√3IL)=6300/(314×1.732×12)=0.965H結(jié)論：選用45kVA、L=0.97H消弧線圈，抽頭可調(diào)±5%。七、案例分析題（共40分）65.案例：某礦綜采工作面采煤機(jī)頻繁報(bào)