全国电力行业风力发电运行检修技能竞赛题库及答案

全国电力行业风力发电运行检修技能竞赛题库及答案一、选择题1.风力发电机组的偏航系统的主要作用是（）。A.使风轮扫掠面积总是垂直于主风向B.防止机组超速C.控制叶片桨距角D.提高发电机效率答案：A解析：偏航系统的主要功能是使风轮扫掠面积始终垂直于主风向，这样能让风力发电机组最大程度地捕获风能。选项B，防止机组超速主要是通过限速装置等实现；选项C，控制叶片桨距角是变桨系统的功能；选项D，提高发电机效率与发电机自身设计、运行工况等有关，并非偏航系统的主要作用。2.风力发电机组液压系统中的蓄能器主要作用是（）。A.储存能量B.过滤油液C.控制油温D.调节压力答案：A解析：蓄能器在液压系统中主要是储存能量，当系统需要快速动作或短时间内需要大量油液时，蓄能器可以释放储存的能量，满足系统需求。选项B，过滤油液是过滤器的作用；选项C，控制油温一般通过冷却器等装置；选项D，调节压力主要由溢流阀等元件完成。3.风力发电机组齿轮箱中，润滑油的主要作用不包括（）。A.润滑B.冷却C.清洁D.传递动力答案：D解析：润滑油在齿轮箱中的主要作用有润滑，减少齿轮等部件的磨损；冷却，带走齿轮啮合产生的热量；清洁，带走磨损产生的杂质等。而传递动力主要是通过齿轮的啮合来实现，并非润滑油的主要作用。4.风力发电机组的发电机输出的电能一般是（）。A.直流电B.恒频交流电C.变频交流电D.脉冲电答案：C解析：风力发电机组由于风速的变化，发电机的转速也会相应变化，其输出的一般是变频交流电，然后通过变流器等设备将其转换为恒频交流电并入电网。选项A，直流电一般不是风力发电机组直接输出的；选项B，恒频交流电是经过处理后并入电网的形式；选项D，脉冲电不符合风力发电机组的输出特性。5.风力发电机组的叶片材料通常不包括（）。A.玻璃纤维增强复合材料B.碳纤维增强复合材料C.铝合金D.铸铁答案：D解析：风力发电机组的叶片需要具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点。玻璃纤维增强复合材料和碳纤维增强复合材料具有这些特性，是常用的叶片材料；铝合金也因其质量轻、强度较高等优点被应用。而铸铁密度大、质量重，不适合作为叶片材料。6.风力发电机组的防雷系统主要是保护（）。A.叶片B.机舱C.塔架D.以上都是答案：D解析：风力发电机组的防雷系统要保护整个机组，包括叶片、机舱和塔架等。叶片处于较高位置，易受雷击；机舱内有众多重要设备，需要防雷保护；塔架连接地面和机舱，也需要防雷措施防止雷电对机组造成损害。7.风力发电机组的变桨系统在风速超过额定风速时，主要作用是（）。A.增加叶片的迎风面积B.减小叶片的迎风面积C.保持叶片的迎风面积不变D.使叶片停止转动答案：B解析：当风速超过额定风速时，变桨系统通过改变叶片的桨距角，减小叶片的迎风面积，从而限制风轮捕获的风能，防止机组因吸收过多能量而损坏。选项A，增加叶片迎风面积会使机组吸收更多风能，可能导致机组超速等问题；选项C，保持迎风面积不变不能适应高风速情况；选项D，使叶片停止转动一般是在特殊故障等情况下的紧急措施，并非变桨系统在风速超过额定风速时的主要作用。8.风力发电机组的主控系统主要功能不包括（）。A.数据采集与处理B.机组的启动与停止控制C.叶片的制造工艺控制D.故障诊断与保护答案：C解析：主控系统负责风力发电机组的整体控制和管理，包括数据采集与处理，获取机组各部分的运行参数；机组的启动与停止控制，根据风速等条件控制机组的运行状态；故障诊断与保护，及时发现机组的故障并采取相应措施。而叶片的制造工艺控制是在叶片制造过程中进行的，不属于主控系统的功能。9.风力发电机组的功率曲线表示的是（）之间的关系。A.功率与风速B.功率与转速C.功率与温度D.功率与湿度答案：A解析：功率曲线是描述风力发电机组功率与风速之间关系的曲线，它反映了在不同风速下机组的发电功率情况。选项B，功率与转速有一定关系，但功率曲线主要体现的是与风速的关系；选项C和D，温度和湿度对机组运行有一定影响，但不是功率曲线所主要表达的关系。10.风力发电机组的液压刹车系统主要用于（）。A.正常停机B.紧急停机C.调节转速D.以上都是答案：D解析：液压刹车系统在风力发电机组中具有多种作用。在正常停机时，可平稳地使机组停止转动；在紧急情况下，能迅速制动，实现紧急停机；同时，在一定程度上也可以通过刹车力的调节来辅助调节机组的转速。二、填空题1.风力发电机组的风轮由______、轮毂和变桨系统等组成。答案：叶片2.风力发电机组的发电机按照工作原理可分为异步发电机和______发电机。答案：同步3.风力发电机组的塔架主要有钢塔架和______塔架两种类型。答案：混凝土4.风力发电机组的控制系统中，传感器的作用是______各种物理量。答案：检测5.风力发电机组的齿轮箱中，常见的故障有齿面磨损、______和断齿等。答案：齿面点蚀6.风力发电机组的变流器主要功能是将发电机输出的______转换为恒频交流电。答案：变频交流电7.风力发电机组的叶片设计需要考虑空气动力学、______和结构力学等多方面因素。答案：材料力学8.风力发电机组的防雷系统一般由接闪器、______和接地装置组成。答案：引下线9.风力发电机组的液压系统中，油泵的作用是______油液。答案：输送10.风力发电机组的功率调节方式主要有定桨距调节和______调节两种。答案：变桨距三、判断题1.风力发电机组的风轮转速越高，发电功率就一定越大。()答案：×解析：风力发电机组的发电功率不仅与风轮转速有关，还与风速、叶片的迎风面积、发电机效率等多种因素有关。在一定范围内，风轮转速增加可能会使发电功率增大，但当超过额定转速等情况时，功率并不会持续增大，甚至可能因机组保护等原因而降低。2.风力发电机组的偏航系统在任何风速下都需要不断调整方向。()答案：×解析：偏航系统是为了使风轮扫掠面积垂直于主风向，但并不是在任何风速下都需要不断调整方向。当风向相对稳定时，偏航系统不需要频繁动作；只有当风向变化超过一定角度时，才会启动偏航系统进行调整。3.风力发电机组的液压系统中，油液的清洁度对系统的正常运行影响不大。()答案：×解析：油液的清洁度对液压系统的正常运行至关重要。如果油液中含有杂质，可能会导致液压元件磨损、堵塞，影响系统的压力和流量控制，甚至导致系统故障，因此必须保证油液的清洁度。4.风力发电机组的叶片只要强度足够，不需要考虑空气动力学性能。()答案：×解析：风力发电机组的叶片设计不仅要考虑强度，以保证在各种工况下不发生破坏，还必须充分考虑空气动力学性能。良好的空气动力学性能可以使叶片更有效地捕获风能，提高机组的发电效率。5.风力发电机组的发电机输出的电能可以直接并入电网。()答案：×解析：风力发电机组发电机输出的一般是变频交流电，不能直接并入电网，需要通过变流器等设备将其转换为符合电网要求的恒频交流电后才能并入电网。6.风力发电机组的防雷系统只需要保护叶片即可。()答案：×解析：如前面选择题所述，风力发电机组的防雷系统要保护整个机组，包括叶片、机舱、塔架等各个部分，而不是仅保护叶片。7.风力发电机组的变桨系统在所有风速下都需要不断调节桨距角。()答案：×解析：变桨系统主要在风速超过额定风速等情况下调节桨距角，以限制风轮捕获的风能。在风速低于额定风速时，一般保持叶片处于最佳迎风角度，不需要频繁调节桨距角。8.风力发电机组的主控系统可以独立完成所有的控制任务，不需要与其他系统配合。()答案：×解析：主控系统虽然是风力发电机组的核心控制部分，但它需要与变桨系统、偏航系统、液压系统等其他系统密切配合，才能实现机组的正常运行和各种控制功能。9.风力发电机组的齿轮箱只要定期更换润滑油，就不会出现故障。()答案：×解析：定期更换润滑油是保证齿轮箱正常运行的重要措施，但齿轮箱故障的产生还与安装质量、运行工况、负载情况等多种因素有关。即使定期更换润滑油，也不能完全避免故障的发生。10.风力发电机组的功率曲线是固定不变的。()答案：×解析：风力发电机组的功率曲线会受到多种因素的影响，如机组的老化、叶片的污染、环境温度等，因此并不是固定不变的。在实际运行中，需要定期对功率曲线进行监测和修正。四、简答题1.简述风力发电机组的工作原理。(1).风力发电机组的风轮在风力的作用下旋转，将风能转化为机械能。(2).风轮通过主轴将机械能传递给齿轮箱，齿轮箱对转速进行提升。(3).经过增速后的机械能传递给发电机，发电机将机械能转化为电能。(4).发电机输出的电能一般是变频交流电，通过变流器将其转换为恒频交流电，然后并入电网。2.分析风力发电机组齿轮箱常见故障的原因。(1).润滑不良：润滑油不足、油质变差、油温过高或过低等都会影响润滑效果，导致齿面磨损加剧、齿面点蚀等故障。(2).负载过大：如果机组长期在超过设计负载的情况下运行，会使齿轮承受过大的应力，容易出现断齿等故障。(3).安装不当：齿轮箱的安装精度不够，如轴的同心度偏差、齿轮啮合间隙不合适等，会导致齿轮受力不均匀，加速磨损。(4).材料质量问题：齿轮等部件的材料质量不佳，可能存在内部缺陷，在运行过程中容易出现故障。(5).维护不及时：未按时进行检查、保养和更换易损件，会使一些小问题逐渐发展成大故障。3.说明风力发电机组变桨系统的重要性。(1).功率调节：在风速变化时，变桨系统可以通过改变叶片的桨距角，调节风轮捕获的风能，使机组在不同风速下都能保持稳定的发电功率，避免功率过大或过小。(2).安全保护：当风速超过额定风速或出现异常情况时，变桨系统可以迅速将叶片调整到顺桨位置，减小风轮的受力，防止机组因过载而损坏，保障机组的安全运行。(3).提高效率：在低风速时，变桨系统可以将叶片调整到最佳迎风角度，使风轮更有效地捕获风能，提高机组的发电效率。4.描述风力发电机组防雷系统的工作过程。(1).当雷电发生时，接闪器首先接收到雷电的电荷。接闪器一般安装在叶片、机舱顶部等易受雷击的部位。(2).接收到的电荷通过引下线迅速传导至接地装置。引下线要保证良好的导电性和机械强度，以确保电荷能顺利传导。(3).接地装置将电荷分散到大地中，使雷电的能量得到释放，从而保护风力发电机组免受雷电的破坏。5.阐述风力发电机组液压系统的组成和作用。组成：(1).动力元件：主要是油泵，其作用是将机械能转化为液压能，为系统提供压力油。(2).执行元件：如液压缸和液压马达，将液压能转化为机械能，实现机组的各种动作，如刹车、变桨等。(3).控制元件：包括各种阀，如溢流阀、换向阀等，用于控制油液的压力、流量和方向。(4).辅助元件：有油箱、过滤器、蓄能器等，油箱用于储存油液，过滤器用于过滤油液中的杂质，蓄能器用于储存能量。作用：(1).提供动力：为风力发电机组的刹车系统、偏航系统、变桨系统等提供动力，使这些系统能够正常工作。(2).控制调节：通过控制元件对油液的压力、流量和方向进行调节，实现对机组各部件动作的精确控制。(3).能量储存：蓄能器可以储存能量，在系统需要快速动作或短时间内需要大量油液时释放能量，满足系统需求。6.分析风力发电机组叶片损坏的可能原因。(1).雷击：叶片处于较高位置，易遭受雷击，雷电的强大能量可能会使叶片表面材料受损、内部结构破坏。(2).疲劳破坏：长期在风力作用下，叶片不断承受交变载荷，容易产生疲劳裂纹，随着时间的推移，裂纹扩展可能导致叶片损坏。(3).材料老化：叶片材料在长期的日晒、雨淋、风吹等环境作用下，会逐渐老化，性能下降，降低叶片的强度和可靠性。(4).异物撞击：如飞鸟、冰雹等异物撞击叶片，可能会造成叶片表面的损伤，影响叶片的正常运行。(5).设计和制造缺陷：叶片在设计过程中如果空气动力学性能或结构力学计算不准确，或者在制造过程中存在质量问题，如材料不均匀、内部有缺陷等，都可能导致叶片在运行中损坏。7.简述风力发电机组主控系统的主要功能。(1).数据采集与处理：通过各种传感器检测风速、风向、发电机温度、齿轮箱油温等各种物理量，并对采集到的数据进行处理和分析。(2).机组控制：根据采集到的数据和预设的控制策略，对机组的启动、停止、偏航、变桨等进行控制，使机组在不同工况下都能安全、稳定地运行。(3).故障诊断与保护：实时监测机组的运行状态，当检测到故障时，能够及时诊断故障类型和位置，并采取相应的保护措施，如停机、报警等，防止故障扩大。(4).通信功能：与远程监控中心进行通信，上传机组的运行数据和故障信息，同时接收远程控制指令，实现远程监控和管理。8.说明风力发电机组发电机的常见类型及特点。异步发电机：(1).结构简单，成本较低，可靠性高，维护方便。(2).运行时需要从电网吸收无功功率，对电网的无功功率平衡有一定影响。(3).转速会随着负载的变化而略有变化，调速范围相对较窄。同步发电机：(1).可以发出有功功率和无功功率，能够独立调节无功功率，对电网的无功功率支持较好。(2).转速恒定，与电网频率严格同步，发电质量较高。(3).结构相对复杂，成本较高，需要有专门的励磁系统。9.描述风力发电机组齿轮箱的维护要点。(1).