2025年水利工程质量检测员资格考试（机械电气）复习题及答案

2025年水利工程质量检测员资格考试（机械电气）复习题及答案一、单项选择题（每题1分，共30分）1.某泵站同步电动机额定功率1600kW，额定电压6kV，功率因数0.9（超前），其额定无功输出最接近下列哪项数值？A.620kvar B.775kvar C.930kvar D.1080kvar答案：B解析：Q=P·tan(arccos0.9)=1600×0.484=775kvar。2.水轮机调速器空载扰动试验中，转速最大超调量δn应满足规范要求，对于大型混流式机组，δn不应大于：A.1% B.1.5% C.2% D.3%答案：C解析：GB/T9652.1—2019规定，空载扰动转速最大超调量≤2%。3.在机械电气设备接地电阻测试中，采用夹钳法测得R=0.18Ω，若土壤电阻率ρ=120Ω·m，则其等效接地网面积S最接近：A.95m² B.120m² C.150m² D.180m²答案：B解析：夹钳法经验公式R≈0.5ρ/√S，反算得S≈(0.5ρ/R)²=120m²。4.某水电站厂用变压器Dyn11，10/0.4kV，短路阻抗4%，带笼型电动机直接起动，电动机功率315kW，额定电流560A，起动倍数7，则母线电压降百分比约为：A.3% B.5% C.8% D.12%答案：C解析：ΔU%≈(Ist·Z%)·(Sbase/Ssc)=7×560×0.04/(630/0.4)=8%。5.水力机械保护中，轴承温度保护采用Pt100三线制，当温度显示跳变±8℃，最可能的故障是：A.传感器开路 B.传感器短路 C.线路接触电阻突变 D.变送器电源跌落答案：C解析：三线制可抵消线路电阻，但接触电阻突变仍引起跳变。6.某轴流泵叶片调节机构采用伺服电机+蜗轮蜗杆，全行程60°，伺服电机额定转速3000r/min，减速比1:300，则理论全行程时间约为：A.1.2s B.2.0s C.3.6s D.6.0s答案：C解析：n=3000/300=10r/min，60°对应1/6转，t=60/(10×6)=1s，考虑机械空程取3.6s。7.在PLC冗余系统中，双CPU同步方式采用“主-备锁步”，其切换时间一般小于：A.10ms B.50ms C.100ms D.500ms答案：B解析：锁步冗余切换时间典型值20–50ms。8.水轮发电机转子磁极接头采用银焊，其抗拉强度应不低于：A.120MPa B.180MPa C.240MPa D.300MPa答案：C解析：DL/T5190—2021要求银焊接头抗拉强度≥240MPa。9.某电站采用IPB封闭母线，额定电流8000A，外壳材料铝，其外壳环流损耗与导体I²R损耗之比约为：A.5% B.10% C.15% D.25%答案：B解析：大电流IPB环流损耗经验值8%–12%。10.水泵水轮机“S”特性区运行不稳定的主要原因是：A.转轮进口冲角过大 B.尾水管涡带 C.无叶区压力脉动 D.驼峰区流量-扬程正斜率答案：D解析：“S”区指Q-H曲线正斜率段，导致多值转速。11.在变频调速系统中，若载波频率由2kHz提高到4kHz，则电机绝缘承受的du/dt约：A.不变 B.增加1倍 C.增加2倍 D.减少一半答案：B解析：du/dt与载波频率成正比。12.水力机械振动评价标准GB/T6075.5中，泵轴承振动速度有效值报警值（mm/s）为：A.2.8 B.4.5 C.7.1 D.11.2答案：B解析：大型泵轴承振动速度报警值4.5mm/s。13.某电站采用压缩空气系统压力7bar，安全阀整定压力为：A.7.0bar B.7.7bar C.8.0bar D.8.4bar答案：B解析：按压力容器规程，整定压力=1.1×工作压力。14.水轮机效率试验中，采用压力-时间法测流，其系统不确定度要求不大于：A.±0.5% B.±1.0% C.±1.5% D.±2.0%答案：B解析：IEC60041规定压力-时间法系统不确定度≤±1%。15.某主变冷却器功率30kW，采用星-三角起动，电网短路容量200MVA，则起动冲击电流约：A.120A B.180A C.240A D.320A答案：C解析：Ist≈7×(30/√3/6)=202A，考虑电网强度取240A。16.水力监测系统中，采用4–20mA信号传输，若电缆电阻为25Ω，则最大理论传输距离（铜线1.5mm²）约：A.500m B.800m C.1200m D.1500m答案：C解析：1.5mm²铜线电阻≤12Ω/km，25Ω对应单程1km，往返2km，但4–20mA允许负载≤600Ω，故1200m。17.水轮机迷宫环间隙设计值0.8mm，冷态实测0.9mm，热态运行膨胀后间隙将：A.减小0.05mm B.减小0.10mm C.增大0.05mm D.不变答案：A解析：不锈钢热膨胀系数17×10⁻⁶/℃，温升30℃，ΔD≈0.05mm，间隙减小。18.某电站采用直流220V操作电源，蓄电池10h率容量800Ah，事故放电1h，电流480A，则容量换算系数Kc为：A.0.48 B.0.55 C.0.60 D.0.65答案：C解析：Kc=I/C=480/800=0.6。19.水力机械主轴密封冷却水流量低于设定值20%，延时2s跳机，该保护属于：A.电气保护 B.机械保护 C.过程保护 D.火灾保护答案：C解析：冷却水流量属过程量保护。20.水轮机模型试验比转速ns=200，原型水头50m，则原型转速约：A.150r/min B.200r/min C.250r/min D.300r/min答案：B解析：ns=n√P/H^(5/4)，估算n≈200r/min。21.某电站采用SF6断路器，额定开断电流40kA，短路持续时间3s，其热稳定电流为：A.25kA B.31.5kA C.40kA D.50kA答案：C解析：热稳定电流即额定开断电流。22.水力机械过速保护装置动作转速整定值一般为额定转速的：A.110% B.115% C.140% D.160%答案：C解析：DL/T5186规定过速保护140%。23.水泵水轮机启动采用SFC，其最大输出频率约：A.50Hz B.60Hz C.75Hz D.120Hz答案：C解析：SFC上限频率75Hz。24.水力机械振动传感器采用加速度计，其灵敏度100mV/g，测得有效值输出28mV，则振动加速度有效值：A.0.28g B.0.56g C.0.14g D.2.8g答案：A解析：a=28/100=0.28g。25.水轮机导叶全关时间整定过长，可能导致：A.转速上升率增大 B.水锤压力升高 C.蜗壳压力降低 D.尾水管真空减小答案：A解析：关闭慢导致转速上升。26.某电站采用油压装置，工作油压6.3MPa，压力罐容积3m³，按10%供油量计算，可驱动导叶接力器容积：A.0.15m³ B.0.30m³ C.0.45m³ D.0.60m³答案：B解析：10%×3=0.3m³。27.水力机械轴承采用巴氏合金，其最高允许温度：A.65℃ B.75℃ C.85℃ D.95℃答案：C解析：巴氏合金报警85℃。28.水轮机转轮静平衡试验允许不平衡质量矩为：A.50g·m B.100g·m C.150g·m D.200g·m答案：B解析：规范要求≤100g·m。29.水力机械采用CANopen现场总线，其最大节点数：A.32 B.64 C.110 D.127答案：D解析：CANopen理论节点127。30.水力机械效率试验中，采用热力学法，其不确定度要求：A.±0.3% B.±0.5% C.±0.7% D.±1.0%答案：A解析：IEC60041规定热力学法≤±0.3%。二、多项选择题（每题2分，共20分）31.下列哪些属于水力机械在线监测系统的必选测量项？A.轴承温度 B.振动 C.流量 D.压力脉动 E.空化噪声答案：A、B、D解析：GB/T28570规定必选轴承温度、振动、压力脉动。32.水轮机调速器PID参数整定方法包括：A.试凑法 B.频率响应法 C.根轨迹法 D.模糊自整定 E.神经网络答案：A、B、C、D、E解析：现代调速器支持多种整定。33.水力机械轴承润滑油系统必须设置的保护有：A.油位低 B.油压高 C.油压低 D.油温高 E.油质含水答案：A、C、D解析：规范强制油位、油压、油温。34.水力机械振动信号分析常用图谱有：A.波形图 B.频谱图 C.轴心轨迹 D.伯德图 E.瀑布图答案：A、B、C、E解析：伯德图用于调速器，非振动通用。35.水力机械现场效率试验方法包括：A.流速仪法 B.压力-时间法 C.热力学法 D.超声波法 E.蜗壳差压法答案：A、B、C、E解析：超声波法不用于效率。36.水力机械SF6断路器微水检测周期：A.交接验收 B.投运后1年 C.每3年 D.开断短路后 E.大修后答案：A、B、C、D、E解析：全部正确。37.水力机械主变冷却器全停允许运行时间取决于：A.环境温度 B.负荷率 C.油面温升 D.绕组温升 E.油泵类型答案：A、B、C、D解析：与油泵类型无关。38.水力机械直流系统绝缘监测装置应具备：A.支路选线 B.接地选极 C.故障录波 D.远程报警 E.自动复位答案：A、B、D解析：录波、复位非强制。39.水力机械压力脉动传感器安装要求：A.直管段≥5D B.避免气泡 C.垂直向上 D.温度补偿 E.接地屏蔽答案：A、B、D、E解析：方向无强制垂直。40.水力机械防火封堵材料性能包括：A.耐火极限≥3h B.烟密度≤50 C.无卤 D.膨胀倍率≥5 E.导热系数≤0.1W/(m·K)答案：A、B、C、D解析：导热系数非关键。三、判断题（每题1分，共10分）41.水力机械采用永磁同步电机可取消励磁系统。答案：正确解析：永磁体提供励磁。42.水轮机调速器人工频率死区设置越大，电网调节精度越高。答案：错误解析：死区大精度低。43.水力机械轴承温度保护采用“二取二”逻辑可提高可靠性。答案：正确解析：防止误动。44.水力机械IPB外壳环流损耗与母线电流平方成正比。答案：正确解析：P∝I²。45.水力机械SFC启动时，转子位置传感器故障可用电压模型估算。答案：正确解析：无传感器算法。46.水力机械效率试验中，热力学法不受含沙量影响。答案：错误解析：含沙影响比热。47.水力机械调速器接力器关闭时间可调，仅与主配压阀行程有关。答案：错误解析：与节流阀也有关。48.水力机械直流系统采用110V时，蓄电池个数比220V系统减少一半。答案：正确解析：单节2V，110V需52节，220V需104节。49.水力机械振动标准中，轴振动与轴承振动限值相同。答案：错误解析：轴振动限值更严。50.水力机械SF6断路器微水超标仅影响绝缘，不影响开断。答案：错误解析：微水影响开断。四、计算题（每题10分，共30分）51.某泵站装设3台同步电动机，单台额定功率2500kW，额定电压6kV，功率因数0.9（超前），效率0.96。电网要求功率因数不低于0.95（滞后），若原电网功率因数0.85（滞后），负载率80%，求需补偿的总无功容量。解：单台电机有功P=2500kW无功Q=P·tan(arccos0.9)=2500×0.484=1210kvar（超前）3台总无功Qgen=3×1210=3630kvar（超前）原电网有功Pgrid=3×2500/0.8=9375kW原无功Qgrid=Pgrid·tan(arccos0.85)=9375×0.62=5813kvar（滞后）补偿后要求Qnew=Pgrid·tan(arccos0.95)=9375×0.329=3084kvar（滞后）需补偿Qc=Qgrid−Qgen−Qnew=5813−3630−3084=−901kvar即需再吸收901kvar超前无功，或说减少901kvar滞后补偿。答案：需补偿901kvar（容性）。52.水轮机模型试验D1=0.5m，Q1=1.2m³/s，n1=1000r/min，H1=20m，效率90%。原型D2=4m，H2=50m，求原型流量Q2、转速n2及功率P2（水密度1000kg/m³）。解：相似律：Q∝D²√H，n∝√H/DQ2=Q1·(D2/D1)²·√(H2/H1)=1.2×(4/0.5)²×√(50/20)=1.2×64×1.58=121m³/sn2=n1·(D1/D2)·√(H2/H1)=1000×(0.5/4)×1.58=197.5r/minP2=ρgQ2H2η=1000×9.81×121×50×0.9=53.4MW答案：Q2=121m³/s，n2=197.5r/min，P2=53.4MW。53.某电站厂用变容量2500kVA，短路阻抗6%，低压侧已带负荷1600kW，功率因数0.85（滞后），现需直接起动一台250kW笼型电机，起动倍数7，电网短路容量150MVA，校核母线电压降是否满足≤15%。解：电机额定电流Im=250/√3/0.4/0.9=401A起动电流Ist=7×401=2807A变压器额定电流In=2500/√3/0.4=3608A变压器短路电抗Xt=0.06×0.4²/2.5=3.84mΩ系统电抗Xs=0.4²/150=1.07mΩ总电抗X=Xt+Xs=4.91mΩ电压降ΔU=Ist·X/√3=2807×4.91×10⁻³/1.732=7.96V百分比ΔU%=7.96/400=1.99%远小于15%，满足。答案：电压降1.99%，满足要求。五、案例分析题（每题15