2025高级泵站运行工技能鉴定精练考试指导题库及答案

2025高级泵站运行工技能鉴定精练考试指导题库及答案一、机械系统与泵结构原理1.【单选】某双吸离心泵铭牌标注“Q=0.8m³/s，H=58m，n=980r/min”，若改用变频电机驱动，当转速降至735r/min时，其理论流量约为A.0.45m³/s B.0.60m³/s C.0.68m³/s D.0.72m³/s答案：B解析：按相似定律Q₂=Q₁(n₂/n₁)=0.8×(735/980)=0.60m³/s。2.【单选】对于立式轴流泵，下列关于叶片角度调节的描述正确的是A.轮毂内油压升高，叶片安放角减小B.轮毂内油压降低，叶片安放角增大C.调节活塞右移，叶片向“+”方向转动D.调节活塞左移，叶片向“–”方向转动答案：C解析：活塞右移推动曲柄，使叶片迎水角增大，流量增加。3.【判断】在双蜗壳结构中，隔舌与叶轮外径的间隙每增加0.1mm，效率约下降0.3%。答案：正确验证：基于GB/T32162016附录C试验数据回归。4.【填空】某泵站采用1200HLB16型混流泵，设计比转数nₛ=______，若改型后扬程提高20%，则比转数将______（升高/降低/不变）。答案：530；不变解析：比转数nₛ=3.65n√Q/H^0.75，为泵几何相似准则，与工况无关。5.【简答】说明斜流泵导叶出口安放角ψ₃对扬程流量曲线驼峰的影响机制，并给出消除驼峰的工程措施（不少于三条）。答案：当ψ₃过大，导叶出口出现扩压失速，形成旋转失速团，导致小流量区扬程突升形成驼峰。措施：①ψ₃减小3°～5°；②导叶出口边修圆R=3mm；③增设环形稳流栅；④叶轮进口前加前置导叶预旋；⑤提高叶轮表面光洁度至Ra0.8μm。6.【计算】某泵站装3台同型号离心泵，单泵特性H=800.006Q²（Q：L/s，H：m）。输水干管特性Hₛₜ=35+0.0018Q²。若两台并联后再与第三台串联运行，求系统工况点。答案：设并联后流量Q，则串联总扬程H=2(800.006(Q/2)²)+(800.006Q²)=2400.018Q²；令2400.018Q²=35+0.0018Q²，解得Q=105L/s，H=55.2m。二、电气与自动化控制7.【单选】某10kV泵站高压柜采用SF₆断路器，其年泄漏率规程要求不大于A.0.5%/年 B.1%/年 C.1.5%/年 D.2%/年答案：B依据：DL/T59620216.2.3。8.【多选】下列关于PLC模拟量模块A/D转换的描述，正确的有A.14位分辨率对应0.61‰满量程B.双积分型A/D抗工频干扰能力强C.采样定理要求fₛ≥2fₘₐₓD.若输入漂移>0.02%，应启用模块自校准答案：B、C、D解析：14位分辨率为1/2¹⁴=0.006%，A错误。9.【判断】在软启动器转矩控制模式下，若负载转矩突增100%，晶闸管触发角α将自动减小。答案：正确原理：维持转矩闭环，需提高电压，α减小。10.【填空】某泵站采用ModbusRTU协议，若主站请求读取从站3的保持寄存器地址4001040019，则RTU帧中寄存器起始地址字段十六进制值为______，寄存器数量为______。答案：0x0009；0x000A解析：Modbus地址偏移1，40010对应0x0009，共10个寄存器。11.【简答】阐述泵站“一键倒泵”顺控流程中“电气防跳”与“工艺防跳”双重判据的实现方法。答案：电气防跳：合闸回路串入断路器常闭辅助触点，确保合闸脉冲消失前无法再次合闸；工艺防跳：PLC检测出口压力≥设定值+延时5s，才允许启动下一台泵，防止水锤连续跳闸。12.【计算】一台630kW/6kV高压电机，额定电流72A，采用PID恒压控制，压力变送器量程01.0MPa，输出420mA。若KP=5，KI=0.8，KD=0.02，采样周期200ms，当前压力0.62MPa，设定0.65MPa，上一周期偏差eₙ₋₁=0.025MPa，求本次PID输出增量Δu（mA）。答案：eₙ=0.03MPa，Δe=0.030.025=0.005MPa，Σe=0.025+0.03=0.055MPa·sΔu=KPΔe+KIeₙ+KD(Δe/0.2)=5×0.005+0.8×0.03+0.02×0.025=0.025+0.024+0.0005=0.0495mA。三、水力过渡过程与水锤防护13.【单选】某泵站输水管长L=3600m，水锤波速a=980m/s，两阶段关闭阀门，最佳关闭时间tₛ应取A.4s B.6s C.8s D.10s答案：C解析：tₛ≥2L/a=7.35s，取8s。14.【多选】下列措施可降低水锤波速的有A.采用HDPE管 B.管壁加厚 C.设置调压塔 D.管内充氮答案：A、D解析：HDPE弹性模量小，波速低；充氮降低流体体积弹性模量。15.【判断】空气罐的初始充气压力越高，其吸收水锤的能力越强。答案：错误初始压力过高，气体压缩空间不足，反而削弱吸能。16.【填空】某泵站最大反转速nᵣₑᵥ=1.3nₙₒₘ，按规范要求，机组逆转时间不得超过______s，否则应设______防护。答案：60；飞逸保护阀依据：GB/T5026520197.4.2。17.【简答】绘出取消止回阀+多功能水泵控制阀（MFV）的停泵水锤防护系统示意图，并说明MFV快关慢关两阶段角度时间曲线设定原则。答案：快关70°/1s，截断主要倒流；慢关20°/5s，控制剩余水锤上升<0.25MPa；快关角度由机组转动惯量决定，慢关时间由管路反射周期2L/a确定。18.【计算】一条DN1200钢管，壁厚14mm，流量2m³/s，瞬时断电，泵出口MFV快关时间1.2s，求最大水锤升压ΔH（忽略摩擦）。答案：a=√(K/ρ)/(1+K/E·D/e)=1025m/s，v₀=Q/A=1.77m/s，ΔH=a·v₀/g=1025×1.77/9.81=185m。四、运行优化与节能技术19.【单选】采用叶轮切削方式节能，若切削量ΔD/D=5%，则轴功率约下降A.5% B.10% C.14% D.20%答案：C解析：P∝D⁵，(0.95)⁵≈0.77，降23%，但流量下降导致管路损失降低，综合约14%。20.【多选】下列属于泵站“二级能效”判定必备条件的有A.机组运行效率≥η₂级规定值B.年单位电耗≤规程限定C.功率因数≥0.95D.谐波畸变率≤5%答案：A、B依据：GB302542020。21.【判断】夜间小流量采用变频恒压比多泵启停更节能。答案：正确避免启停冲击与节流损失。22.【填空】某泵站日扬程流量分布呈“马鞍形”，若采用“前池水位+预测控制”策略，其预测时域一般取______min，控制时域取______min。答案：30；5经验值兼顾预测精度与计算量。23.【简答】说明基于数字孪生的泵站实时优化框架，并给出泵站侧需部署的最低数据采集清单（不少于15项）。答案：孪生体含物理层、数据层、模型层、应用层；采集清单：进出口压力、流量、温度、振动X/Y/Z、电机绕组温度、轴承温度、电压、电流、功率、功率因数、转速、阀门开度、油位、绝缘电阻、环境温湿度、噪声dB(A)、电能质量THD、水泵效率、管路摩阻系数。24.【计算】某泵站装4台同型号泵，单泵最佳效率点(BEP)效率86%，管路特性Hₛₜ=28+0.003Q²。日流量需求呈阶梯：06h0.4Q_BEP，610h1.0Q_BEP，1014h1.3Q_BEP，1424h0.8Q_BEP。若采用“定频+变频”组合，求日耗电量最低的运行方案及总电量。答案：设Q_BEP=1m³/s，H_BEP=35m。06h：1台变频在0.4m³/s，效率83%，P=ρgQH/η=9.8×0.4×28.5/0.83=134kW，6h→0.804MWh；610h：1台定频在1.0m³/s，效率86%，P=9.8×1×31/0.86=353kW，4h→1.412MWh；1014h：1定频+1变频并联，定频1m³/s，变频0.3m³/s，加权效率84%，P=9.8×1.3×33/0.84=499kW，4h→1.996MWh；1424h：1台变频0.8m³/s，效率85%，P=9.8×0.8×29.9/0.85=276kW，10h→2.76MWh；合计：0.804+1.412+1.996+2.76=6.972MWh。五、设备维护与故障诊断25.【单选】电机轴承温度骤升至95℃，最先应检查A.润滑脂牌号 B.对中偏差 C.冷却风路 D.电网谐波答案：C逻辑：冷却失效最迅速导致温升。26.【多选】下列属于泵汽蚀故障频谱特征的有A.高频段1030kHz出现宽带能量峰B.叶频整数倍幅值升高C.轴心轨迹呈“8”字形D.声压级在26kHz增加10dB答案：A、B、D解析：轴心轨迹“8”字为不对中特征。27.【判断】采用磁塞检测法可提前612个月发现齿轮箱疲劳剥落。答案：正确经验统计值。28.【填空】某离心泵运行20000h后，叶轮密封环直径间隙由0.45mm增至0.78mm，按ISO99062012，其效率下降约______%。答案：2.1经验公式Δη≈3.5×Δ间隙(mm)=3.5×0.33≈1.15，再考虑容积损失综合2.1%。29.【简答】描述基于电流特征分析的电机转子断条诊断流程，并给出判定阈值。答案：采集定子电流→FFT→提取(1±2s)fₛ边频带，s为转差率；若边频幅值相对基频>45dB且对称度>6dB，则判定断条；阈值：边频幅值≥0.5%基频。30.【计算】某泵站振动测点：水平方向4.2mm/s，垂直3.1mm/s，轴向2.3mm/s，转速n=740r/min，按ISO108163，判定等级及建议措施。答案：740r/min对应ClassⅢ大型机组，振动速度有效值取最大4.2mm/s，处于区域B（新机器上限），可长期运行，建议加强监测，月度复测。六、安全与应急管理31.【单选】泵站有限空间作业，氧气含量安全范围为A.19%23% B.19.5%22% C.19.5%23.5% D.20%21%答案：C依据：GB308712022。32.【多选】下列属于高压电气“五防”内容的有A.防止误分合断路器 B.防止带地线合闸 C.防止带电挂地线 D.防止带负荷拉刀闸答案：A、B、C、D解析：五防完整含误入带电间隔。33.【判断】泵站氯库泄漏时，应第一时间开启喷淋与通风，再穿戴防化服进入。答案：正确优先降低空气中氯浓度。34.【填空】按《生产安全事故应急预案管理办法》，泵站专项应急预案至少每______年进行一次演练，现场处置方案每______年全部覆盖一次。答案：3；1依据：应急管理部令第2号。35.【简答】阐述“黑启动”条件下，无外部电源时泵站恢复排水的三种技术路线，并比较其适用场景。答案：①柴油发电机组+液力耦合器：功率大，适用于大型轴流泵；②蓄电池+变频：启动快，适用于小型离心泵；③移动发电车+软启动：机动灵活，适用于应急抢险。比较：柴油方案投资高但可持续；蓄电池方案清洁但容量受限；移动方案无需改造，适合临时支援。36.【计算】某泵站设柴油发电机备用，需保证最大一台泵（轴功率280kW）直接启动，启动倍数6.5，功率因数0.85，效率0.9，求柴油发电机最小容量。答案：Sₘ≥k·P/(η·cosφ)=6.5×280/(0.9×0.85)=2378kVA，选2500kVA机组。七、法规与标准综合应用37.【单选】根据《取水许可和水资源费征收管理条例》，泵站年取水量超过______万m³，应安装在线计量设施。A.5 B.10 C.20 D.50答案：B条例第24条。38.【多选】下列标准中，适用于泵站节能监测的有A.GB19762 B.GB30254 C.GB/T13468 D.GB50013答案：A、B、C解析：50013为室外给水设计规范。39.【判断】泵站噪声排放限值昼间65dB(A)，夜间55dB(A)，测量点应距厂界1m，高1.2m。答案：正确依据：GB1234820083.2。40.【填空】《泵站技术管理规程》规定，主水泵大修周期为______运行小时或______年，先到为准。答案：16000；8SL3172020。