泵站运行工(中高级)题库及答案

泵站运行工(中高级)题库及答案一、机械基础与泵原理1.（单选）离心泵在额定工况下效率最高，其内部损失最小的是下列哪一项？A.容积损失 B.水力损失 C.机械损失 D.圆盘摩擦损失答案：B2.（单选）双吸泵与单吸泵相比，在相同流量下具有的优势是A.必需汽蚀余量NPSHr增大 B.轴向力自动平衡 C.效率曲线陡降 D.造价降低答案：B3.（判断）对于比转数ns＝80的离心泵，若将其叶轮车削5%，则轴功率约下降15%。答案：正确4.（填空）某泵站采用350QZ100型轴流泵，设计扬程6m，实测扬程降至4.5m时，根据相似定律，若转速不变，流量约增大______%。（保留一位小数）答案：15.55.（简答）说明轴流泵在启动过程中出现“喘振”现象的机理及现场应急处理步骤。答案：机理：当管路阻力曲线与泵HQ曲线出现“马鞍形”不稳定区相交时，系统发生周期性的流量和压力振荡，伴随轰鸣声与电流大幅摆动。应急：1.立即全开出口蝶阀，减小管路阻力；2.迅速降速至额定转速的70%以下；3.若仍无效，启备用泵并停机；4.检查叶片角度是否异常，必要时调至2°小角度重启。6.（计算）一台12Sh19型离心泵，额定流量Q＝0.22m³/s，扬程H＝32m，转速n＝1450r/min，今用直径D₂＝335mm叶轮，若车削至D₂′＝310mm，求车削后额定点的轴功率。（已知原效率η＝83%，车削后效率下降2个百分点，ρ＝1000kg/m³，g＝9.81m/s²）答案：原轴功率P＝ρgQH/η＝1000×9.81×0.22×32/0.83≈82.9kW车削后流量Q′＝Q(D₂′/D₂)＝0.22×310/335≈0.203m³/s扬程H′＝H(D₂′/D₂)²＝32×(310/335)²≈27.3m车削后效率η′＝0.81P′＝ρgQ′H′/η′＝1000×9.81×0.203×27.3/0.81≈66.8kW二、电气与自动控制7.（单选）高压同步电动机采用全压异步启动时，励磁装置应在哪一刻投入直流励磁？A.定子合闸瞬间 B.转子转速达95%同步速 C.转子滑差＝5% D.定子电流降至空载值答案：B8.（多选）下列哪些信号必须接入泵站PLC的“事故总”硬接线跳闸回路？A.泵轴承温度≥95℃ B.电机定子绕组温度≥140℃ C.出水蝶阀未全开 D.吸水井超低水位 E.35kV母线接地告警答案：A、B、D9.（判断）采用ProfibusDP总线远程I/O时，末端站点掉线不会导致整条总线通信中断，因为DP具有总线冗余自动切换功能。答案：错误（标准ProfibusDP无总线冗余，需额外OLP或冗余环网）10.（填空）一台6kV、630kW电机，CT变比100/5，综保装置速断定值按8倍额定电流整定，则二次侧动作电流为______A。答案：28.0（计算：Ie＝630/(√3×6×0.91)≈66.8A；8×66.8＝534A；534/20＝26.7A，取整28A）11.（简答）解释“软启动器在泵停机时采用‘泵控型’转矩控制”所能消除的水锤机理。答案：软停时，控制器按预设转矩曲线逐渐降低电机转速，使泵出口压力缓慢下降，流速梯度减小，从而避免压力波陡升；当转速降至飞逸区前，出口止回阀已因低流速自行关闭，大幅削减逆流与压力反射波幅。12.（综合）某泵站3台900kW机组，单泵流量2.5m³/s，配置变频调速。现需根据下游用水曲线实现恒压（0.35MPa）供水，PLC内采用PID调节。已知：压力变送器量程0–0.6MPa，输出4–20mA；变频器最大频率50Hz；管道水锤波速a＝1000m/s；关阀时间tₛ＝8s。求：（1）PID给定值对应的数字量（0–32767）应为多少？（2）若突然失电，估算最大水锤升压值。答案：（1）0.35MPa对应电流I＝4＋(0.35/0.6)×16＝13.33mA；数字量＝(13.33－4)/16×32767≈19125（2）ΔP＝ρaΔv；Δv＝Q/A＝2.5/(π×0.8²/4)≈5m/s；ΔP＝1000×1000×5＝5MPa，考虑折减系数0.6，实际升压约3MPa三、水锤防护与阀门13.（单选）大型轴流泵站最常用的两阶段关闭液控蝶阀，其快关角度一般取A.15° B.30° C.55° D.75°答案：B14.（多选）下列哪些措施可降低泵启动水锤？A.出口阀微开启动 B.叶片角调至最小 C.变频软启动 D.吸水井预充水 E.设置双向调压塔答案：A、B、C、E15.（填空）某DN1200液控蝶阀，快关时间3s，慢关时间25s，快关角度30°，则慢关段角度关闭角速度为______°/s。答案：2.4（计算：剩余角度90－30＝60°；60/25＝2.4°/s）16.（简答）说明“空气罐”与“调压塔”在防护水锤上的适用差异。答案：空气罐适用于地形平坦、空间受限、地下管网，利用气体压缩性吸收瞬态能量，可水平布置；调压塔适用于地形陡峭、水头高、长距离输水，靠自由水面反射水锤波，需高位修建塔体，土建量大，但维护简单、无气体泄漏风险。17.（计算）一条长L＝3600m、直径D＝1.4m的钢管，设计流速v₀＝2.2m/s，波速a＝1100m/s，若末端阀门瞬时关闭，求最大水锤压力，并判断是否需要设置防护。（许用压力1.1MPa，静压0.4MPa）答案：ΔP＝ρav₀＝1000×1100×2.2＝2.42MPaPmax＝0.4＋2.42＝2.82MPa＞1.1MPa，必须设防护；推荐采用两阶段关闭阀＋空气罐组合。四、运行管理与故障诊断18.（单选）运行中发现某泵振动烈度达7.1mm/s（RMS），按ISO108163标准，该状态属于A.A区新投运 B.B区合格 C.C区报警 D.D区停机答案：C19.（多选）下列哪些现象最可能指向泵发生汽蚀？A.出口压力表指针快速抖动 B.叶轮前盖板出现蜂窝麻点 C.电机功率持续升高 D.吸入真空度低于样本NPSHr E.噪声呈“噼啪”金属破裂声答案：A、B、E20.（判断）采用热成像仪检测电机轴承时，若外圈温度高于内圈15℃以上，即可判定润滑脂过量。答案：错误（需结合工况，外圈高可能为润滑不足或外圈跑圈）21.（填空）某泵站运行日志记录：吸水井水位由4.5m降至3.2m时，泵流量由1.8m³/s降至1.45m³/s，则该站吸水井有效容积约______m³。（假设降速过程无补水，历时8min）答案：168（计算：ΔQavg＝(1.8＋1.45)/2＝1.625m³/s；Δt＝480s；V＝1.625×480≈780m³；但流量下降因水位降，积分得168m³）22.（简答）阐述“红外油液分析”在泵站减速箱故障预警中的关键指标及判据。答案：关键指标：1.水分＞0.1%报警；2.污染度ISO4406达18/16/13以上需滤油；3.磨粒浓度Fe＞100ppm、Cu＞50ppm提示齿轮或轴承异常磨损；4.酸值增加＞0.3mgKOH/g预示油品氧化；5.粘度变化±10%需换油。综合评分超70分即安排停机检修。23.（综合）某泵站2号机组运行参数突变：出口压力由0.38MPa降至0.25MPa，电流由98A降至77A，振动由2.8mm/s升至9.4mm/s，现场听到“嘶嘶”声。请给出系统诊断流程及最终处理方案。答案：流程：（1）确认仪表：校验压力表、电流表正常；（2）观察吸水真空度，发现由4kPa升至7kPa；（3）停机检查：发现吸水口被大量水草、塑料膜堵塞约60%面积；（4）叶轮做静平衡试验，未见明显损伤；（5）清理垃圾，加装旋转滤网；（6）复测振动降至2.2mm/s，参数恢复。处理：清理吸水口、修复破损拦污栅、更新滤网；将原每周一次水下检查改为每日无人机+声呐扫描；建立水草高峰季提前投氯除藻制度。五、节能与经济运行24.（单选）在泵站改造中，将老式铸铁流道改为涂层光滑环氧后，粗糙度由k＝0.5mm降至0.05mm，若原水头损失hf＝1.2m，则改造后hf约A.0.4m B.0.6m C.0.8m D.1.0m答案：C（计算：λ与k^(1/3)正相关，近似hf′＝hf×(0.05/0.5)^(1/3)＝1.2×0.464≈0.56m，选最接近0.6m）25.（多选）下列哪些措施属于“系统级”节能？A.叶轮车削 B.机组串联改并联 C.变频调速 D.抬高吸水井运行水位 E.夜间蓄水白天放水削峰填谷答案：B、D、E26.（填空）某泵站年运行3500h，原平均单耗4.8kWh/(t·m)，经综合改造后单耗降至3.9kWh/(t·m)，年提水量1.9×10⁸t，平均净扬程5.5m，则年节电量______万kWh。答案：2945（计算：节能量＝(4.8－3.9)×1.9×10⁸×5.5/10000＝2945万kWh）27.（简答）说明“合同能源管理（EMC）”在泵站改造中的风险分配要点。答案：风险分配：1.技术风险由节能公司承担，需保证节能量≥承诺值；2.财务风险由银行与节能公司共担，政府可贴息；3.运行风险由泵站方承担，需保证运行小时数不低于基准；4.设备毁损风险由资产方投保；5.测量与验证（M&V）须第三方审核，采用IPMVP协议；6.若因工况变化（如取水水位持续抬高）导致节能量虚增，需重新设定基准线并调整分享比例。28.（综合）某大型灌区三级泵站，采用梯级联合调度。已知：一级站流量Q₁＝8m³/s，二级Q₂＝6.5m³/s，三级Q₃＝5m³/s；一级站净扬程H₁＝6m，二级H₂＝7m，三级H₃＝5m；各站现行单耗：一级3.2、二级3.8、三级4.1kWh/(t·m)。现拟通过上池—下池联调，使三级站流量匹配，并降低弃水。求：（1）若将三级站流量提升至6m³/s，需在一级站增加多少流量？（2）采用变频后，