2025年水电站面试题库及答案

2025年水电站面试题库及答案1.单项选择题（每题1分，共20分）1.1水轮机比转速ns的物理意义是A.单位转速与单位流量的比值B.几何相似水轮机在1m水头下发出1kW功率时的转速C.单位功率与单位转速的乘积D.单位流量与单位转速的比值答案：B1.2对于混流式水轮机，当导叶开度不变而水头下降时，其效率变化趋势为A.先升后降B.单调上升C.单调下降D.基本不变答案：C1.3某电站采用调压井，其稳定断面面积A与引水隧洞面积a的关系应满足托马准则，即A≥A.a·g·Lv/(2gH)B.a·Lv/(gH)C.a·g·Lv/(2H)D.a·Lv/(2gH)答案：A1.4抽水蓄能电站“两机一变”接线方式中，“两机”指A.两台发电电动机B.两台水轮机C.两台主变压器D.两台调速器答案：A1.5水轮机空化系数σ与装置空化系数σa的关系，当σ<σa时，表明A.一定发生空化B.一定不发生空化C.临界空化状态D.与空化无关答案：A1.6某电站最大毛水头120m，最小毛水头80m，最优效率区水头范围宜选A.80～90mB.90～100mC.100～110mD.110～120m答案：C1.7调速器永态转差系数bp的取值范围通常为A.0～2%B.0～8%C.0～12%D.0～20%答案：B1.8轴流转桨式水轮机协联关系破坏后，最先出现的异常现象是A.转速升高B.振动加剧C.出力下降D.噪音增大答案：B1.9对于地下厂房，采用尾水调压室的主要目的是A.降低水锤压力B.减小尾水系统水力惯性C.提高机组效率D.降低开挖量答案：B1.10水轮机模型综合特性曲线中，等效率线闭合区越宽，表明A.高效区对水头变化敏感B.高效区对负荷变化适应性强C.空化性能差D.流量调节范围小答案：B1.11抽水蓄能机组SFC启动时，拖动初始频率一般设为A.0.1HzB.1HzC.5HzD.10Hz答案：C1.12灯泡贯流式机组与轴伸贯流式相比，其突出优点是A.土建开挖量小B.水力损失小C.检修方便D.抗泥沙磨损强答案：B1.13水轮机导叶采用双连杆操作机构的主要目的是A.减小摩擦力B.实现自关闭C.降低制造成本D.提高刚度答案：B1.14在可逆式水泵水轮机中，水泵工况“驼峰区”是指A.小流量高扬程不稳定区B.大流量低扬程不稳定区C.最优效率区D.空化初生区答案：A1.15水轮机相对开度a0与绝对开度y的换算关系为A.a0=y/D1B.a0=y/Z0C.a0=y/HD.a0=y/D2答案：A1.16某电站压力钢管直径3.0m，设计流速4.5m/s，其经济流速评价为A.偏低B.合理C.偏高D.严重偏高答案：B1.17对于高水头小流量电站，首选机型为A.混流式B.轴流式C.斜流式D.水斗式答案：D1.18水轮机飞逸转速与额定转速之比，混流式约为A.1.4～1.6B.1.7～2.0C.2.1～2.3D.2.4～2.8答案：B1.19调压井底部阻抗孔面积减小，则水位波动周期A.增大B.减小C.不变D.先增后减答案：A1.20抽水蓄能电站发电工况启动成功率考核指标一般要求不低于A.95%B.98%C.99%D.100%答案：C2.多项选择题（每题2分，共20分；多选少选均不得分）2.1下列哪些措施可降低水锤压力A.设置调压井B.延长导叶关闭时间C.减小管道直径D.采用折线关闭规律答案：A、B、D2.2水轮机效率现场试验常用方法有A.热力学法B.流速仪法C.超声波法D.蜗壳差压法答案：A、D2.3影响水轮机泥沙磨损的主要因素包括A.泥沙粒径B.水流速度C.水头大小D.过流部件材料硬度答案：A、B、D2.4调速器PID参数中，积分时间Ti过大可能导致A.调节过程缓慢B.转速超调大C.系统振荡D.静态偏差消除慢答案：A、D2.5抽水蓄能机组工况转换时间包括A.发电→抽水B.抽水→发电C.发电→调相D.停机→发电答案：A、B、C、D2.6关于水轮机空化，下列说法正确的是A.空化初生时效率一定下降B.空化严重时产生噪音C.空化会缩短叶片寿命D.吸出高度越大越易空化答案：B、C2.7尾水管肘管内部压力脉动可能引发A.机组功率摆动B.厂房振动C.调速器抽动D.蜗壳破裂答案：A、B、C2.8灯泡贯流式机组相对于立式轴流式，其特点有A.流道平直水力损失小B.发电机防潮要求高C.厂房高度低D.抗飞逸能力强答案：A、B、C2.9压力钢管外压稳定校核需考虑A.钢管内真空B.混凝土收缩C.地下水压力D.温度骤降答案：A、C、D2.10水电站技术供水系统水源可取自A.上游水库B.下游尾水C.地下水源D.消防水池答案：A、B、C3.填空题（每空1分，共20分）3.1水轮机比转速ns的国际单位制表达式为ns=n·sqrt(P)/H^(5/4)，其中P单位为________，H单位为________。答案：kW，m3.2调压井水位波动基本微分方程中，忽略阻力项时，波动周期T=2π·sqrt(L·A/(g·a))，其中L为________长度。答案：引水隧洞3.3水斗式水轮机最优圆周系数Ku一般取________。答案：0.45～0.483.4抽水蓄能机组发电电动机的启动方式主要有SFC、________、________三种。答案：背靠背，异步启动3.5水轮机模型试验雷诺数Re应大于________，以保证流态相似。答案：4×10^63.6根据GB/T9652.1，调速器转速死区ix不得超过________%。答案：0.083.7压力钢管焊缝无损检测比例，一类焊缝应达到________%。答案：1003.8水轮机吸出高度Hs计算时，对应的海拔修正系数Δσ按________公式计算。答案：Δσ=0.0009·(Hatm10.33)3.9灯泡贯流式机组转子磁极对数若选为24对，则额定转速为________r/min（电网频率50Hz）。答案：1253.10水电站技术供水系统过滤器滤网精度一般取________mm。答案：0.5～1.03.11水轮机导叶紧急关闭时间通常按________水锤压力升高不超过1.3倍额定压力确定。答案：末端3.12调压井托马稳定断面公式中，若引水隧洞糙率n增大，则所需托马断面将________。答案：增大3.13水轮机飞逸特性曲线中，单位飞逸转速n11r与单位流量Q11的关系曲线呈________形状。答案：S3.14抽水蓄能电站上库正常蓄水位与死水位之间的库容称为________库容。答案：有效3.15水轮机蜗壳包角通常取________度。答案：3453.16水轮机主轴密封水压通常比转轮室压力高________MPa。答案：0.05～0.103.17水电站油系统分为透平油系统和________油系统。答案：绝缘3.18水轮机模型效率换算到原型时，采用________公式修正。答案：莫迪3.19压力钢管加劲环间距与管径之比一般控制在________之间。答案：1.5～2.03.20灯泡贯流式机组尾水管出口淹没深度应不小于________m。答案：0.54.简答题（每题8分，共40分）4.1封闭型：简述水轮机空化系数σ的物理意义及其与装置空化系数σa的区别。答案：σ表示转轮低压侧动能与静压能之比，反映水轮机自身抗空化能力；σa表示装置实际提供的空化安全裕度，由吸出高度、大气压力、汽化压力决定。当σ<σa时空化初生，σ>σa时空化抑制。4.2封闭型：列出调压井水位波动衰减的三种工程措施并说明原理。答案：1.设置阻抗孔，增加局部水头损失，消耗波动能量；2.井内加设溢流堰，限制水位上升幅值；3.井顶设阻尼空气阀，利用空气压缩与逸出形成附加阻尼。4.3开放型：某高水头电站压力钢管长1200m，内径2.2m，设计水头300m，若采用Q345R钢材，试分析是否需要设置弹性垫层并给出理由。答案：需通过计算环向应力σθ=p·D/(2δ)，若σθ接近材料许用应力且温度梯度大，应设弹性垫层以释放温度应力；若埋管围岩变形模量高且温差小，可省略。4.4封闭型：说明抽水蓄能机组“黑启动”能力的技术要求及实现步骤。答案：技术要求：不依赖外部电源，具备自启动、自励磁、自同期能力。步骤：1.上库充水，压水至转轮以下；2.SFC拖动至额定转速；3.励磁建压；4.同期并网；5.带负荷。4.5开放型：比较混流式与斜流式水轮机在运行灵活性上的差异。答案：斜流式转轮叶片可调，可在60%～100%负荷范围内保持高效率，适合日调节电站；混流式高效区窄，负荷低于70%时效率骤降，但结构简单、造价低，适合基荷运行。5.计算题（每题10分，共30分）5.1某电站安装三台混流式机组，单机额定出力85MW，额定水头120m，转速375r/min，模型比转速nsm=220m·kW，模型效率ηm=92%，原型效率修正系数Δη=1.2%。求原型比转速ns及转轮直径D1。解：原型效率ηp=ηm+Δη=93.2%ns=nsm·sqrt(ηp/ηm)=220·sqrt(0.932/0.92)≈221.4m·kW由ns=n·sqrt(P)/H^(5/4)→P=85000kW221.4=375·sqrt(85000)/120^(5/4)→验算无误由单位转速n11=n·D1/sqrt(H)→取最优单位转速n11opt=70r/minD1=n11opt·sqrt(H)/n=70·sqrt(120)/375≈2.05m答案：ns≈221m·kW，D1≈2.05m5.2压力钢管水锤计算：钢管长800m，水头200m，流速4m/s，波速1000m/s，导叶直线关闭时间6s，求最大水锤压力升高值ΔH。解：水锤相长tr=2L/c=2×800/1000=1.6s关闭时间Ts=6s>tr，为间接水锤采用阿列维公式：ΔH=(2L·v)/(g·Ts)=(2×800×4)/(9.81×6)≈108.7m压力升高率ζ=ΔH/H0=108.7/200≈54.4%答案：ΔH≈109m5.3调压井稳定断面校核：引水隧洞长1500m，直径3.5m，糙率n=0.014，流量60m³/s，水头180m，电站安装两台机组，单调节，求托马断面A。解：托马公式：A≥a·g·Lv/(2gH)v=Q/A隧=60/(π·3.5²/4)≈6.24m/sa=π·3.5²/4≈9.62m²A≥9.62×9.81×1500×6.24/(2×9.81×180)≈250m²答案：A≥250m²6.综合分析题（每题15分，共30分）6.1某抽水蓄能电站上库库容800万m³，下库库容1200万m³，额定发电水头400m，安装四台300MW机组，额定流量85m³/s。试分析在连续发电5小时后，上库水位下降值，并讨论对电网调峰能力的影响。解：单台5小时耗水体积V1=85×5×3600=153万m³四台共耗水V=4×153=612万m³上库水位下降Δh=V/(A库)，假设上库平均面积2km²，则Δh=612×10⁴/(2×10⁶)=3.06m占有效库容比例：612/800≈76.5%结论：连续满发