2025水电运行员试题及答案

2025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通常出现在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B.蜗壳C.转轮室D.尾水管答案：C1.3水电厂厂用电系统采用“暗备用”方式时，备用变压器处于A.热备用B.冷备用C.检修状态D.运行状态答案：B1.4调速器永态转差系数bp的物理意义是A.机组转速与出力关系的斜率B.机组转速与导叶开度关系的斜率C.机组出力与导叶开度关系的斜率D.机组转速与频率关系的斜率答案：A1.5发电机纵差保护动作后首先跳开的开关是A.主变高压侧断路器B.发电机出口断路器C.厂用变压器低压侧断路器D.励磁开关答案：B1.6水电厂技术供水系统采用水泵供水时，备用泵投入由A.手动强投B.压力开关低值联动C.温度高联动D.液位低联动答案：B1.7尾水管内出现涡带摆动，其直接原因是A.转轮出口环量过大B.转轮进口环量过大C.导叶开度不均D.蜗壳压力脉动答案：A1.8发电机不对称运行限制主要取决于A.定子电流负序分量B.转子电流负序分量C.定子电压零序分量D.转子电压零序分量答案：A1.9水电厂“黑启动”首要恢复的系统是A.直流系统B.压缩空气系统C.技术供水系统D.厂房照明答案：A1.10水轮机空化系数σ越大，说明A.抗空化性能越好B.抗空化性能越差C.效率越高D.流量越大答案：A1.11主变高压侧中性点经小电抗接地，其目的是A.限制单相接地短路电流B.提高零序电压C.降低线电压D.提高传输功率答案：A1.12调速器人工失灵区设置过大将导致A.机组转速波动大B.机组负荷波动大C.一次调频死区变大D.调速器拒动答案：C1.13水电厂厂用电快切装置切换方式为A.串联切换B.并联切换C.同时切换D.断电切换答案：B1.14发电机转子绕组匝间短路最灵敏的监测量是A.励磁电流B.励磁电压C.转子磁通波形D.轴电压答案：C1.15水轮机模型综合特性曲线中，等效率线呈“鱼钩”状说明A.高效率区宽B.高效率区窄C.空化严重D.流量大答案：B1.16水电厂GIS室SF6气体泄漏报警值通常设置为A.100ppmB.300ppmC.1000ppmD.5000ppm答案：C1.17机组轴承油槽油位过高可能导致A.油雾外逸B.轴电流增大C.轴瓦温度低D.油泵汽蚀答案：A1.18水电厂汛期运行水位上限由A.大坝设计洪水位B.防洪高水位C.正常蓄水位D.死水位答案：B1.19发电机出口断路器失灵保护动作后，首先A.跳主变高压侧B.跳母联C.启动远方跳闸D.跳励磁开关答案：C1.20水电厂计算机监控系统SOE分辨率一般优于A.1msB.5msC.10msD.100ms答案：A2.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.水力损失C.机械损失D.铁损答案：ABC2.2调速器电液转换器常见故障有A.线圈断线B.节流孔堵塞C.反馈钢丝断裂D.主配压阀卡涩答案：ABC2.3发电机定子接地保护需考虑A.三次谐波电压B.基波零序电压C.转子电压D.注入式低频信号答案：ABD2.4水电厂技术供水对象包括A.发电机空气冷却器B.主变水冷却器C.水轮机导轴承D.调速器油泵答案：ABC2.5下列措施可降低水轮机空化系数的有A.增大转轮出口直径B.增大尾水管扩散角C.降低安装高程D.提高运行水头答案：AC2.6主变冷却器全停允许运行时间取决于A.顶层油温B.环境温度C.负载率D.油中水分答案：ABC2.7水电厂“AGC”调节模式包括A.开度模式B.功率模式C.频率模式D.水位模式答案：ABC2.8机组轴承温度升高原因有A.油质劣化B.冷却水中断C.轴电流增大D.机组振动大答案：ABD2.9下列属于水电厂一次设备的有A.发电机出口断路器B.励磁变压器C.继电保护装置D.高压电缆答案：ABD2.10水电厂黑启动电源可来自A.柴油发电机B.储能系统C.相邻线路反送D.小水电答案：ABD3.填空题（每空1分，共20分）3.1水轮机比转速ns=________，其单位是________。答案：ns=n√P/H^(5/4)，m·kW3.2发电机额定功率因数0.9滞后，则无功功率Q=________×P。答案：0.4843.3调速器暂态转差系数bt调整范围通常为________%。答案：0～2003.4水电厂主变高压侧CT变比为600/5，当一次电流为480A时，二次电流为________A。答案：43.5水轮机安装高程Zs=________−σH−ΔH/900。答案：Z下尾水位3.6发电机定子铁芯采用硅钢片牌号50W310，其中310表示________。答案：铁损3.1W/kg3.7厂用直流系统标称电压220V，蓄电池组均充电压一般取________V。答案：2433.8水轮机模型效率最高可达________%左右。答案：943.9水电厂汛期水库调度图包含________线、________线、________线。答案：防洪限制、正常蓄、死水位3.10主变冷却器控制回路中，K65继电器用于________保护。答案：冷却器全停延时跳闸3.11发电机转子一点接地保护动作后，一般延时________s发信号。答案：53.12水轮机导叶关闭规律采用________段关闭，可有效降低________。答案：两，水击压力3.13水电厂计算机监控系统LCU指________。答案：现地控制单元3.14调速器测频采用________互感器，信号取自________PT。答案：永磁机，发电机出口3.15发电机定子绕组绝缘等级F级，最高允许温度________℃。答案：1553.16水电厂技术供水滤水器差压大于________MPa需反冲洗。答案：0.053.17主变轻瓦斯动作，气体体积达________mL需取气分析。答案：1503.18水轮机尾水管肘管出口常设________，用于补气减振。答案：十字架补气阀3.19发电机短路比Kc=________/________。答案：空载励磁电流，短路励磁电流3.20水电厂AGC指令周期一般为________s。答案：44.判断题（每题1分，共10分；正确打“√”，错误打“×”）4.1水轮机飞逸转速与导叶开度无关。答案：×4.2发电机逆功率保护动作后首先跳主变高压侧。答案：×4.3水电厂GIS室SF6气体密度降低报警后仍可继续运行。答案：√4.4调速器人工频率死区大于电网一次调频死区将造成机组不参与一次调频。答案：√4.5水轮机在最优开度区运行噪声一定最低。答案：×4.6主变冷却器电源采用双电源自动切换，切换时间应小于1s。答案：√4.7发电机定子接地保护动作跳闸后，可立即试送一次。答案：×4.8水电厂黑启动时，需首先建立厂用直流系统。答案：√4.9水轮机安装高程越低，越容易发生空化。答案：×4.10调速器电液转换器采用双线圈冗余，任一线圈断线仍可正常运行。答案：√5.简答题（封闭型，每题5分，共20分）5.1写出水轮机能量平衡方程并说明各项含义。答案：H=Hv+Hl+Hm+Hf，其中H为工作水头，Hv为速度头差，Hl为沿程与局部水力损失，Hm为机械摩擦损失折算水头，Hf为出口剩余水头。5.2简述发电机转子一点接地保护原理。答案：采用注入式低频20Hz电源，经耦合电容注入转子绕组，实时测量注入电压与电流，计算接地电阻，小于5kΩ延时发信号，小于1kΩ可跳闸。5.3列出水电厂技术供水系统切换至应急水源的判别条件。答案：主水源压力低于0.15MPa持续10s；主水源温度高于35℃；主水源滤水器差压大于0.08MPa；主水源泵全停。5.4说明调速器“一次调频”与“二次调频”区别。答案：一次调频由调速器根据频率偏差自动调整机组功率，响应时间小于3s，永态转差系数固定；二次调频由电网调度AGC指令调整，响应时间数十秒至分钟，可修正频差至零。6.简答题（开放型，每题10分，共20分）6.1某水电厂汛期上游突降暴雨，入库流量从2000m³/s骤增至8000m³/s，库水位已接近防洪高水位，请写出运行人员应急处置流程，并说明关键决策依据。答案：1.立即向电网调度申请降出力至零并停机；2.按防洪调度图开启全部表孔、底孔泄洪；3.通知下游防汛部门；4.检查大坝渗流、渗压监测数据；5.每15min向调度报水位、出库流量；6.若水位继续上涨逼近设计洪水位，申请启用非常泄洪设施；关键依据：防洪高水位、泄洪能力曲线、下游安全泄量、大坝安全监测数据。6.2机组大修后首次启动过程中，现地LCU报“导轴承温度高Ⅱ值75℃”，请分析可能原因并提出处理措施。答案：原因：1.油质劣化或油位不足；2.冷却水中断或流量不足；3.轴瓦间隙过小；4.测温回路误报。处理：1.立即停机检查；2.化验油质，补油或换油；3.检查冷却水电磁阀、滤水器；4.测量轴瓦间隙，必要时返厂修刮；5.校验温度测点，更换不良元件；6.确认无异常后再次启动，维持低负荷运行2h监测温度趋势。7.计算题（共30分）7.1（8分）某混流式水轮机额定水头Hr=120m，额定流量Qr=250m³/s，额定转速nr=166.7r/min，求比转速ns。答案：ns=nr√Pr/Hr^(5/4)，先算Pr=9.81QrHrη=9.81×250×120×0.92=271MW，ns=166.7×√271000/120^(5/4)=166.7×520.7/2154=40.3m·kW。7.2（8分）发电机额定容量300MVA，额定电压15.75kV，功率因数0.9，定子CT变比15000/5，保护装置读取二次电流3.2A，求一次电流及对应有功功率。答案：I1=3.2×15000/5=9600A，P=√3UIcosφ=1.732×15.75×9.6×0.9=235MW。7.3（6分）主变额定容量360MVA，短路阻抗Ud=14%，高压侧额定电压242kV，求高压侧额定电流及短路电流（基准100MVA）。答案：I额=360/(√3×242)=0.857kA=857A；X=14%×100/360=0.0389，I短=1/0.0389=25.7kA。7.4（8分）某水电厂日入库水量1.2亿m³，平均水头100m，机组综合效率88%，求日发电量。答案：E=9.81×1.2×10^8×100×0.88/3600=2.88×10^7kWh=2880万kWh。8.综合分析题（共30分）8.1（15分）某水电厂2号机组运行中突然跳闸，保护报“发电机差动动作”，现场检查一次设备无明显故障点。请给出系统排查步骤、试验项目及送电条件。答案：步骤：1.立即停运相邻机组，隔离故障机组；2.测量发电机、主变、高压电缆绝缘电阻；3.进行发电机直流耐压、交流耐压、介损试验；4.检查CT二次回路，测量不平衡电流；5.检查保护装置采样值、故障波形，确认差流大于整定值；6.若未发现内部故障，进行零起升压试验，每升10%额定电压停留5min，记录励磁电流、电压、差流；7.确认零起升压无异常后，空载运行2h，逐步带负荷至额定，每25%停留30min；8.所有试验数据合格，经总工批准，方可并网。送电条件：绝缘电阻>1000MΩ，直流耐压通过，差流<20mA，零起升压无放电，保护带负荷向量正确。8.2（15分）某水电厂采用“一洞两机”布置，两台机共用一条压力钢管，钢管长800m，直径6m，设计水头200m。现需进行A级检修，需关闭进水口事故闸