2025年水电运行员试题及答案

2025年水电运行员试题及答案1.单项选择题（每题1分，共20分）1.1水轮机效率最高的工况出现在A.额定出力附近B.50%额定出力C.空载工况D.飞逸工况答案：A1.2混流式水轮机转轮上冠与下环之间的流道称为A.导叶流道B.蜗壳流道C.转轮流道D.尾水管流道答案：C1.3机组甩100%负荷时，调速器主配压阀活塞运动方向为A.向上B.向下C.保持中位D.先上后下答案：B1.4水电厂“黑启动”首要保障的设备是A.主变压器B.技术供水泵C.直流系统D.尾水闸门答案：C1.5轴流转桨式水轮机叶片操作机构采用的介质通常为A.透平油B.压缩空气C.压力水D.润滑脂答案：A1.6发电机空载特性曲线横坐标为A.励磁电流B.定子电压C.转子转速D.输出功率答案：A1.7水电厂升压站采用3/2接线的主要目的是A.降低短路电流B.提高供电可靠性C.减少占地面积D.节约母线材料答案：B1.8水导轴承冷却水突然中断，运行员首先应A.紧急停机B.切换备用水源C.减负荷至零D.关闭主阀答案：B1.9调速器永态转差系数bp整定值增大，机组调差率将A.增大B.减小C.不变D.先增后减答案：A1.10尾水管内出现涡带噪声，说明水轮机运行在A.最优效率区B.高水头小负荷区C.低水头大负荷区D.飞逸区答案：B1.11发电机转子一点接地保护动作后，运行员应A.立即解列停机B.申请转移负荷后停机C.继续运行2h观察D.退出保护继续运行答案：B1.12水电厂厂用电系统0.4kV母线失压，首先自投的开关是A.主变低压侧B.高压厂变高压侧C.柴油发电机出口D.备用厂变低压侧答案：D1.13水轮机气蚀破坏最显著的部位是A.上冠背面B.下环内表面C.叶片出水边背面D.转轮室喉部答案：C1.14调速器电液转换器线圈电阻值普遍为A.10ΩB.100ΩC.1kΩD.10kΩ答案：B1.15发电机定子绕组温度报警值通常整定为A.80℃B.100℃C.120℃D.150℃答案：C1.16水电厂“AGC”信号由下列哪一环节最终执行A.调速器B.励磁调节器C.主变压器分接开关D.尾水闸门答案：A1.17水轮机比转速ns增高，其适用水头将A.增高B.降低C.不变D.先增后降答案：B1.18发电机不对称运行限制主要取决于A.定子电流B.转子发热C.振动D.负序电流答案：D1.19水电厂技术供水系统滤水器差压达0.06MPa时应A.切换并清洗B.关闭进出水阀C.立即停机D.加反冲洗泵答案：A1.20机组大修后首次启动，轴承温度在2h内上升速率不应超过A.1℃/10minB.1℃/30minC.1℃/60minD.5℃/60min答案：B2.多项选择题（每题2分，共20分；每题至少有两个正确答案，多选少选均不得分）2.1下列属于水轮机能量损失的有A.容积损失B.机械损失C.水力损失D.铁芯损耗答案：ABC2.2调速器PID调节参数包括A.KpB.KiC.KdD.Ka答案：ABC2.3发电机定子单相接地可能造成的危害有A.铁芯烧损B.线棒变形C.机组振动增大D.转子接地答案：ABC2.4水电厂直流系统负荷包括A.继电保护B.断路器合闸C.调速器油泵D.事故照明答案：ABD2.5下列操作可引起水锤压力升高A.快速关闭导叶B.快速开启主阀C.机组甩负荷D.分段关闭装置拒动答案：ACD2.6机组轴承温度偏高原因有A.冷却水中断B.油质劣化C.轴电流增大D.机组超负荷答案：ABD2.7水电厂“四遥”功能包括A.遥测B.遥信C.遥控D.遥调答案：ABCD2.8下列属于水轮机过渡过程计算内容A.转速上升率B.蜗壳最大压力C.尾水管真空度D.导叶关闭规律答案：ABCD2.9发电机并列条件满足A.电压相等B.频率相等C.相位相同D.相序一致答案：ABCD2.10防止轴电流措施有A.轴承绝缘垫B.转子接地碳刷C.定子铁芯分段D.轴间碳刷答案：ABD3.填空题（每空1分，共20分）3.1水轮机模型综合特性曲线横坐标为________，纵坐标为________。答案：单位转速，单位流量3.2发电机额定功率因数为0.9（滞后），则无功功率与有功功率比值为________。答案：0.484（tanφ=0.484）3.3某水电厂水头50m，流量100m³/s，机组效率92%，则单机出力约为________MW。（g取9.81）答案：45.13.4调速器人工失灵区设置目的是防止机组________。答案：频繁调节3.5水轮机飞逸转速与额定转速比值，混流式约为________。答案：1.7～2.03.6发电机定子绕组F级绝缘允许最高温升为________K。答案：803.7水电厂技术供水系统常用供水方式有________、________、________三种。答案：自流供水，水泵供水，混合供水3.8调速器分段关闭装置拐点一般设在________%开度附近。答案：30～403.9主变压器重瓦斯保护动作跳闸后，未经________试验合格不得投运。答案：色谱分析3.10水轮机转轮静平衡试验允许剩余不平衡质量矩不大于________g·mm/kg。答案：53.11发电机转子磁极对数p=24，额定频率50Hz，则额定转速为________r/min。答案：1253.12水电厂厂用电系统0.4kV母线单相接地运行时间不得超过________h。答案：23.13水轮机尾水管扩散段作用是将动能转换为________能。答案：压能3.14调速器测频环节采用________和________双重测频。答案：机端电压互感器，永磁机3.15发电机并列时，若频差0.2Hz，则滑差周期为________s。答案：53.16水轮机气蚀系数σ越大，其抗气蚀性能越________。答案：好3.17水电厂“两票三制”中三制为交接班制、________、设备定期试验轮换制。答案：巡回检查制3.18发电机定子铁芯采用硅钢片涂________漆绝缘。答案：环氧3.19水轮机导叶密封常用________和________两种形式。答案：金属密封，橡胶密封3.20机组大修后首次启动应进行________试验，确认转动部分无异常。答案：手动盘车4.判断题（每题1分，共10分；正确打“√”，错误打“×”）4.1水轮机比转速越高，适用水头越高。答案：×4.2发电机转子一点接地允许长期运行。答案：×4.3调速器永态转差系数bp=0时，机组可实现无差调节。答案：√4.4尾水管真空破坏阀开启可防止抬机。答案：√4.5水电厂直流系统允许采用交流断路器代替直流断路器。答案：×4.6机组轴承温度高Ⅲ值保护动作于停机。答案：√4.7水轮机在最优效率区运行时，尾水管压力脉动最大。答案：×4.8主变压器冷却器全停后允许带额定负荷运行20min。答案：×4.9发电机定子绕组直流耐压试验电压为2.0Un。答案：×（应为2.0Un+1kV，但2.0Un表述不严谨，判×）4.10水电厂技术供水滤水器差压达0.08MPa必须切换清洗。答案：√5.简答题（每题6分，共30分）5.1简述水轮机气蚀产生机理及运行防范措施。答案：气蚀机理：局部压力降至汽化压力，水分子汽化形成气泡，高压区气泡溃灭产生冲击波与微射流，剥蚀金属。防范：1.合理选型，控制σ值；2.避开低负荷、高水头工况；3.保持尾水位，减小吸出高度；4.采用抗气蚀材料；5.及时补焊打磨已气蚀部位。5.2写出调速器PID调节公式，并说明各参数物理意义。答案：公式：y=Kp·x+Ki∫xdt+Kd·dx/dt，其中y为输出，x为频差；Kp为比例增益，加快响应；Ki为积分增益，消除静差；Kd为微分增益，抑制超调。5.3列举发电机定子单相接地故障现象及处理步骤。答案：现象：接地信号亮，电压表一相降至零，另两相升高√3倍，消弧线圈动作。步骤：1.复归音响；2.切换绝缘监察，判明接地相；3.检查厂用电系统；4.若为本机，降负荷停机；5.测量绝缘电阻，安排检修。5.4说明机组“黑启动”操作流程。答案：1.启动直流系统，确保UPS供电；2.启动柴油发电机，恢复厂用电；3.开启技术供水、润滑油系统；4.手动开启调速器压油泵，建立油压；5.开启主阀，手动开启导叶至空载开度；6.机组升速至额定，建压；7.合上主变高压侧开关，对线路零起升压；8.逐步恢复厂站用电及电网负荷。5.5简述轴流转桨式水轮机叶片角度调整原理。答案：受油器将调速器压力油经操作油管送入转轮体内活塞缸，活塞带动连杆驱动叶片旋转；桨叶角度随负荷变化自动调整，保持最优攻角，提高部分负荷效率；转轮体内设置回复机构，将角度信号反馈至调速器，实现闭环控制。6.计算题（每题10分，共30分）6.1某混流式机组额定水头Hr=80m，额定流量Qr=60m³/s，机组效率η=90%，求额定出力Pr；若模型机效率ηm=88%，求原型机效率修正值Δη。答案：Pr=9.81·Qr·Hr·η=9.81×60×80×0.90=423.8MW。Δη=(1ηm)/(1+0.5(1ηm))·(D2/D1)^0.2=(10.88)/(1+0.06)×1=0.113，取0.3%，则原型效率η≈90.3%。6.2机组甩全负荷，导叶按直线关闭规律，有效关闭时间Te=6s，机组惯性时间常数Ta=8s，求转速上升率β（取λ=1）。答案：β=√(1+2Ta/Te)1=√(1+2×8/6)1=√3.6671=0.915，即91.5%。6.3已知发电机额定容量Sn=300MVA，额定电压Un=18kV，定子绕组直流电阻Rd=1.2mΩ，求额定电流下铜耗Pc；若定子铁芯重G=120t，比损耗1.15W/kg，求额定铁耗PFe。答案：In=Sn/(√3·Un)=300/(1.732×18)=9.62kA；Pc=3·In²·Rd=3×(9620)²×0.0012=333kW；PFe=1.15×120000=138kW。7.综合分析题（每题15分，共30分）7.1某日电厂运行记录：1号机导叶开度85%，有功功率240MW，无功功率80Mvar，水头78m，尾水位152m，蜗壳进口压力0.92MPa，调速器抽动频繁，轴承温度65℃并缓慢上升。请分析异常原因并提出处理措施。答案：异常原因：1.调速器电液转换器零漂或反馈杆卡涩，导致抽动；2.机组远离最优工况，效率下降，流量偏大，造成轴承负载增加；3.技术供水滤水器可能堵塞，冷却水量不足，温度上升。措施：1.切换调速器至手动，检查电液转换器线圈阻值及反馈杆；2.调整导叶至最优开度约75%，观察功率与耗水率；3.切换清洗滤水器，检查冷却水压差；4.若温度继续上升至70℃，申请降