2025水电站考试题及答案

2025水电站考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.混流式水轮机最适宜的工作水头范围是（）A.1050mB.50700mC.7001500mD.130m答案：B2.水电站发电机定子绕组采用水内冷方式时，其冷却水的电导率应控制在（）A.≤5μS/cmB.≤10μS/cmC.≤20μS/cmD.≤50μS/cm答案：A3.主变压器的主要作用是（）A.升高电压以便远距离输电B.降低电压供厂用电C.平衡三相负载D.提高功率因数答案：A4.水轮机调速器的主要功能是（）A.调节有功功率以维持频率稳定B.调节无功功率以维持电压稳定C.控制机组启停D.保护机组超速答案：A5.水电站直击雷防护通常采用（）A.避雷针/线B.避雷器C.接地网D.耦合电容器答案：A6.水情自动测报系统中，用于采集降雨量的设备是（）A.水位计B.雨量计C.流速仪D.蒸发器答案：B7.水轮发电机组甩负荷时，最大转速上升率一般不超过额定转速的（）A.10%B.30%C.50%D.70%答案：C8.水库调度中，“兴利调度”的核心目标是（）A.保障防洪安全B.最大化发电效益C.维持生态流量D.满足下游用水需求答案：B9.GIS（气体绝缘金属封闭开关设备）的绝缘介质是（）A.空气B.六氟化硫（SF6）C.变压器油D.真空答案：B10.压力钢管的主要材料是（）A.普通碳素钢B.低合金高强度钢C.不锈钢D.铝合金答案：B11.水电站厂用电系统的电压等级通常为（）A.380V/220VB.6kV/3kVC.10kV/6kVD.220kV/110kV答案：A12.水轮机空化系数δ越小，表明（）A.空化越易发生B.空化越难发生C.效率越高D.流量越大答案：B13.发电机进相运行时，主要限制因素是（）A.定子绕组温度B.转子绕组温度C.端部铁芯温度D.有功功率答案：C14.水电站排水系统中，检修排水的主要对象是（）A.蜗壳和尾水管积水B.厂房渗漏水C.机组冷却排水D.生活污水答案：A15.水轮发电机组的“飞逸转速”是指（）A.额定转速B.最大可能的失控转速C.空载转速D.最优效率转速答案：B二、判断题（每题1分，共15分。正确填“√”，错误填“×”）1.轴流式水轮机适用于低水头、大流量的工况。（）答案：√2.发电机并列时，频率差应控制在0.1Hz以内。（）答案：√3.主变压器分接头调整可以改变系统的电压水平，但不能改变变压器的变比。（）答案：×（分接头调整会改变变比）4.水轮机调速器的“电调”比“机调”响应速度更快。（）答案：√5.避雷器的作用是限制雷电过电压，不能限制操作过电压。（）答案：×（避雷器可限制两种过电压）6.水情自动测报系统的遥测站数据传输延迟应不超过30分钟。（）答案：×（一般要求实时或分钟级）7.机组振动主要由机械、电磁和水力三方面原因引起。（）答案：√8.水库死水位是指允许水库消落的最低水位。（）答案：√9.GIS设备的SF6气体湿度应控制在≤500μL/L（20℃）。（）答案：√10.压力钢管焊接后需进行100%射线探伤或超声波探伤。（）答案：√11.水电站计算机监控系统的“现地控制单元（LCU）”主要负责全局协调控制。（）答案：×（LCU负责机组/设备的本地控制）12.水轮机效率最高的工况是设计工况。（）答案：√13.发电机失磁后，机组将从系统吸收无功功率。（）答案：√14.主变冷却器全停时，允许运行时间一般不超过1小时。（）答案：×（通常不超过20分钟）15.压力钢管的镇墩主要作用是限制钢管轴向位移。（）答案：√三、简答题（每题6分，共30分）1.简述混流式水轮机的主要结构组成。答案：混流式水轮机主要由引水部件（蜗壳）、导水部件（导水机构，包括导叶、控制环等）、转轮部件（转轮、主轴）、泄水部件（尾水管）组成。蜗壳将水流均匀引入导水机构；导叶调节流量并形成旋转水流；转轮将水能转换为机械能；尾水管回收动能并形成真空。2.发电机定子绕组常见的冷却方式有哪些？各有何优缺点？答案：（1）空气冷却：结构简单，维护方便，但冷却效率低，适用于小容量机组；（2）定子水内冷：冷却效率高，允许更大容量，但需处理水质和泄漏问题；（3）氢冷（氢气冷却）：冷却效果优于空气，安全性要求高，需密封防爆；（4）双水内冷（定、转子均水内冷）：适用于大容量机组，结构复杂，维护难度大。3.主变压器差动保护的原理是什么？保护范围包括哪些？答案：原理：基于基尔霍夫电流定律，比较主变各侧电流的矢量和（差流），正常运行或区外故障时差流近似为零，区内故障时差流超过整定值则动作。保护范围：主变绕组内部、引出线及套管的相间短路、匝间短路，以及接地故障。4.水轮机调速器的电液转换装置有何作用？常见类型有哪些？答案：作用：将电气控制信号（如PID输出的电压/电流信号）转换为液压信号，驱动导叶或浆叶动作。常见类型：电液伺服阀（喷嘴挡板式、射流管式）、电液比例阀、步进式电液转换器（如步进电机+机械反馈）。5.水电站防雷接地系统的组成及接地电阻要求是什么？答案：组成：接闪器（避雷针、避雷线）、引下线、接地装置（接地体和接地网）。接地电阻要求：主厂房、主变场地接地电阻≤0.5Ω；开关站接地电阻≤1Ω；独立避雷针接地电阻≤10Ω（与主接地网距离≥3m时）。四、案例分析题（共25分）案例1：某水电站1号机组在带50%负荷运行时，振动监测系统显示水平振动值达0.15mm（报警值0.12mm），垂直振动0.08mm（正常），分析可能原因及处理措施。（15分）答案：可能原因：（1）机械原因：转子动不平衡（如转轮叶片结垢、中心孔进油）、轴线倾斜（推力头松动、镜板水平度超差）、导轴承间隙过大或油膜失稳；（2）电磁原因：定子绕组局部短路（导致磁拉力不平衡）、转子绕组匝间短路（磁极磁通不对称）、气隙不均匀（定子铁芯变形或转子圆度超差）；（3）水力原因：部分导叶卡阻（水流不对称）、尾水涡带（低负荷时涡带引发低频振动）、转轮空化（局部压力脉动）。处理措施：（1）检查振动频谱：若频率为1倍转速频率，重点排查机械不平衡或轴线问题；若为2倍频，可能是电磁原因；若为低频（0.20.4倍频），可能是尾水涡带；（2）机械检查：测量轴线摆度（盘车试验）、检查导轴承油膜厚度及间隙、清理转轮表面；（3）电磁检查：测量定子绕组直流电阻（判断是否短路）、转子绕组交流阻抗（检测匝间短路）、测量气隙均匀度；（4）水力检查：观察导叶开度是否一致、尾水洞是否有异常涡带（可通过尾水压力传感器监测）、检查转轮是否有空化损伤；（5）针对性处理：调整轴线、修复短路绕组、均匀气隙、加设尾水导流板（抑制涡带）。案例2：某水电站主变（容量240MVA，冷却方式ONAF）上层油温升至85℃（报警值80℃），环境温度30℃，负荷180MW（额定240MW），分析可能原因及处理步骤。（10分）答案：可能原因：（1）负荷过高：虽然未达额定，但长时间高负荷运行导致温升；（2）冷却系统故障：风扇/油泵停运、散热器堵塞（积灰或油泥）、冷却油循环不畅；（3）油质劣化：油老化导致散热性能下降，或油中含有水分/杂质增加损耗；（4）内部故障：绕组匝间短路（局部过热）、铁芯多点接地（涡流损耗增大）、分接开关接触不良（电阻过热）。处理步骤：（1）检查冷却系统：确认风扇/油泵运行状态，测量散热器进出口油温差（正常应≥10℃，若≤5℃可能堵塞）；（2）核对负荷与温度关系：若负荷率75%时油温超80℃，可能冷却效率下降；（3）油样检测：取油样做色谱