2025年水力发电运行值班员(技师)考试题库及答案

2025年水力发电运行值班员(技师)考试题库及答案一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.水轮机空化系数σ的物理意义是（）。A.转轮出口动能与转轮可利用水头之比B.转轮进口压力能与转轮可利用水头之比C.转轮最低压力点真空度与转轮水头之比D.尾水管恢复系数与转轮水头之比答案：C2.混流式机组在部分负荷时效率下降的主要原因是（）。A.转轮进口冲角增大B.转轮出口环量不足C.尾水管涡带偏心D.导叶开度超限答案：C3.调速器永态转差系数bp整定值增大，将导致（）。A.机组调差率减小B.机组承担负荷变化量减小C.机组静态特性曲线斜率减小D.机组一次调频死区减小答案：B4.轴流转桨式机组协联关系破坏时，最先出现的异常现象是（）。A.顶盖水位升高B.主轴摆度增大C.尾水管压力脉动增大D.蜗壳压力升高答案：B5.发电机出口断路器SF6气压低至0.45MPa（20℃）时，应（）。A.立即闭锁重合闸B.立即闭锁分闸C.立即闭锁合闸D.立即启动补气并闭锁分合闸答案：D6.水轮发电机组一阶临界转速低于额定转速的90%时，启动过程中应（）。A.快速穿越共振区B.在共振区停留做动平衡C.降速暖机D.升速至110%额定转速做超速试验答案：A7.尾水管压力脉动主频为0.2fn（fn为转频），其诱发原因是（）。A.转轮进口卡门涡B.尾水管偏心涡带C.转轮出口旋转涡带D.导叶尾迹涡答案：B8.机组调相运行时，有功功率表显示为负值，其含义是（）。A.机组吸收系统有功B.机组向系统发有功C.表计接线反相D.机组处于制动状态答案：A9.水导轴承采用筒式瓦时，正常运行时瓦温突然升高5℃，油位正常，最可能原因是（）。A.冷却水中断B.轴电流增大C.瓦面磨损D.油质乳化答案：B10.调速器电液转换器线圈绝缘电阻值低于（）必须更换。A.50MΩB.20MΩC.5MΩD.0.5MΩ答案：C11.发电机转子磁极接头采用银焊，其搭接长度不得小于铜排宽度的（）。A.0.8倍B.1.0倍C.1.2倍D.1.5倍答案：D12.机组A级检修后首次启动，手动方式升速至80%额定转速，应首先检查（）。A.上导摆度B.制动器是否复位C.冷却水压D.励磁极性答案：B13.水电厂厂用电系统6kV母线单相接地运行时间不得超过（）。A.0.5hB.1hC.2hD.4h答案：C14.机组甩100%负荷时，蜗壳最大压力上升率控制值一般不大于（）。A.20%B.30%C.40%D.50%答案：B15.采用PID调节的调速器，微分时间Td过大将导致（）。A.系统响应迟缓B.系统超调增大C.系统静差增大D.系统振荡加剧答案：D16.水轮机比转速ns增大，则（）。A.空化系数减小B.适用水头增大C.转轮出口直径减小D.单位流量减小答案：A17.发电机定子铁心松动，特征频率为（）。A.50HzB.100HzC.2fnD.2f0（f0为基波频率）答案：B18.机组并网后，调速器功率闭环模式下，有功给定阶跃10%，机组功率稳定时间应不大于（）。A.5sB.10sC.15sD.30s答案：B19.水电厂计算机监控系统SOE分辨率应不大于（）。A.1msB.2msC.5msD.10ms答案：A20.机组调相压水气压一般取（）。A.0.2～0.3MPaB.0.4～0.6MPaC.0.7～0.9MPaD.1.0～1.2MPa答案：B21.水轮机模型效率试验中，雷诺数修正量Δη与比转速ns的关系为（）。A.Δη∝nsB.Δη∝1/nsC.Δη∝ns^2D.Δη与ns无关答案：B22.发电机转子磁极匝间短路，将引起（）。A.定子电流增大B.励磁电流减小C.机组振动增大D.无功功率反向答案：C23.机组黑启动时，调速器采用（）运行方式。A.频率闭环B.功率闭环C.开度闭环D.手动答案：A24.水电厂AVC子站与省调主站通信中断超过（），AVC应自动退出。A.30sB.1minC.3minD.5min答案：C25.水轮机运行极限图由（）曲线组成。A.出力、开度、效率B.出力、空化、振动C.开度、流量、效率D.空化、振动、压力脉动答案：B26.机组停机过程中，制动器投入转速一般整定为（）。A.5%～10%额定转速B.10%～20%额定转速C.20%～30%额定转速D.30%～40%额定转速答案：B27.发电机定子接地保护采用基波零序电压方案，其动作值一般整定为（）。A.5VB.10VC.15VD.20V答案：B28.水电厂高压气系统压力罐安全阀动作压力为额定压力的（）。A.1.05倍B.1.10倍C.1.15倍D.1.25倍答案：C29.机组调相运行时，无功调节由（）完成。A.调速器B.励磁调节器C.变压器分接头D.省调AVC答案：B30.水轮机转轮裂纹最常出现在（）。A.上冠与叶片进口边B.下环与叶片出口边C.泄水锥D.转轮法兰答案：A二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）31.下列属于水轮机过渡过程计算内容的有（）。A.转速上升率B.蜗壳压力上升率C.尾水管真空度D.导叶关闭规律优化E.发电机短路电流答案：ABCD32.调速器电液随动系统常见故障有（）。A.零点漂移B.增益下降C.油压波动D.线圈匝间短路E.主配压阀卡涩答案：ABCE33.发电机定子线棒防晕结构包括（）。A.低阻层B.中阻层C.高阻层D.碳化硅层E.聚四氟乙烯层答案：ABCD34.机组轴系振动监测常用传感器有（）。A.电涡流位移传感器B.速度传感器C.加速度传感器D.光电编码器E.磁电式转速探头答案：ABC35.水电厂厂用电备自投装置应满足（）。A.有压检定B.无压检定C.延时动作D.只动作一次E.自复归答案：ABCDE36.机组调相压水成功的标志有（）。A.转轮室水位降至转轮以下B.有功进相至零C.尾水管真空度大于30kPaD.顶盖压力下降E.机组振动减小答案：ACDE37.水轮机泥沙磨损常见部位有（）。A.转轮叶片进口边B.转轮叶片出口边C.转轮下环内表面D.导叶立面密封E.尾水管直锥段答案：ABCE38.发电机转子磁极交流阻抗试验目的有（）。A.检查匝间短路B.检查接头接触不良C.检查对地绝缘D.检查阻尼环缺陷E.检查磁极极性答案：ABD39.调速器人工频率死区设置过大，将导致（）。A.一次调频响应变慢B.系统频率波动增大C.机组负荷摆动D.调速器抽动E.电网稳定性降低答案：ABE40.水电厂计算机监控系统现地LCU应具备（）。A.数据采集B.闭环调节C.同期并网D.事件顺序记录E.远程维护答案：ABCDE三、填空题（每空1分，共20分）41.水轮机比转速ns=__________（写公式）。答案：ns=nsqrt(P)/H^(5/4)42.机组甩负荷时，导叶关闭时间T越大，转速上升率β越__________。答案：大43.发电机纵差保护动作电流整定值一般取额定电流的__________。答案：0.2～0.3倍44.水轮机模型试验中，效率修正采用__________公式。答案：莫迪（Moody）45.调速器PID参数中，积分时间Ti减小，静态偏差将__________。答案：减小46.混流式转轮出口动能回收靠__________实现。答案：尾水管扩散段47.发电机定子铁心采用硅钢片牌号一般为__________。答案：50W35048.机组调相运行时，吸收的无功称为__________无功。答案：进相49.水电厂高压气系统干燥后露点应低于__________℃。答案：4050.水轮机空化噪声主频一般为__________kHz。答案：10～5051.发电机转子磁极接头银焊焊缝高度不小于铜排厚度的__________倍。答案：0.852.调速器电液转换器线圈直流电阻允许偏差为设计值的__________。答案：±5%53.机组A级检修间隔为__________年。答案：6～854.水电厂6kV系统单相接地电容电流超过__________A应装设消弧线圈。答案：1055.发电机定子线棒防晕层表面电阻率一般为__________Ω。答案：1×10^4～1×10^756.水轮机运行极限图中，振动限制线由__________试验确定。答案：稳定性57.机组黑启动时，调速器频率给定初值一般设为__________Hz。答案：50.558.发电机转子磁极交流阻抗试验电压一般取额定励磁电压的__________。答案：0.2倍59.水电厂计算机监控系统网络拓扑宜采用__________结构。答案：双星型60.机组调相压水成功后，顶盖压力应低于__________kPa。答案：50四、简答题（每题5分，共30分）61.简述水轮机尾水管涡带偏心形成的机理及危害。答案：部分负荷时转轮出口存在剩余环量，与尾水管内水流相互作用形成螺旋涡带，涡带中心偏离尾水管几何中心，产生低频压力脉动（0.2～0.4fn），引起机组功率摆动、轴承振动增大、叶片疲劳裂纹，严重时诱发厂房共振。62.写出调速器PID传递函数并说明各参数物理意义。答案：G(s)=KP+KI/s+KDs，KP为比例增益，决定响应速度；KI为积分增益，消除静差；KD为微分增益，提供阻尼抑制超调。63.简述发电机转子磁极匝间短路现场检查方法。答案：1.交流阻抗法：施加0.2倍额定励磁电压，比较各极阻抗，偏差>5%为异常；2.探测线圈法：在磁极表面贴探测线圈，测感应电压波形，出现凹陷表明匝间短路；3.红外热像：短路匝局部过热。64.简述水电厂AVC子站与省调主站通信协议及数据流程。答案：采用IEC608705104协议，省调主站下发无功指令、电压曲线、投退命令，子站上送机组无功可调范围、当前无功、母线电压、闭锁信号，子站根据指令分配至各机组励磁调节器，实现无功优化分配。65.简述机组调相转发电操作流程。答案：1.退出压气，开启导叶至空载开度；2.调速器切频率闭环，升速至额定；3.同期并网；4.逐步开启导叶带负荷；5.监视瓦温、振动、水位变化。66.简述水轮机泥沙磨损防护措施。答案：1.选用抗磨材料（0Cr13Ni4Mo、Cr30）；2.表面堆焊碳化钨；3.优化水力设计减小局部流速；4.定期补焊打磨；5.设置沉沙池、排沙洞；6.采用涂层（聚氨酯、环氧金刚砂）。五、计算题（共30分）67.某混流式机组额定水头Hr=120m，额定流量Qr=250m³/s，额定转速nr=150r/min，转轮直径D1=4.5m。求模型机（Dm=0.5m）在Hm=20m时的转速nm、流量Qm及出力Pm（模型效率ηm=0.92，原型效率ηp=0.95，忽略雷诺数修正）。（10分）答案：由相似定律：nm=nr(Hm/Hr)^(1/2)(D1/Dm)=150(20/120)^(1/2)(4.5/0.5)=1500.4089=551r/minQm=Qr(nm/nr)(Dm/D1)^3=250(551/150)(0.5/4.5)^3=2503.6730.00137=1.26m³/sPm=ρgHmQmηm=10009.81201.260.92=228kW68.机组甩全负荷，已知：机组惯性时间常数Ta=9s，额定功率Pn=300MW，额定转速nn=150r/min，导叶直线关闭时间Ts=6s，水击相长Tr=2s，水击压力上升率ζ=0.3，转速上升率β允许<0.45。校核β是否超标，并求最大转速nmax。（10分）答案：β=(Ta/Ts)(1+ζ)(1+0.5ζ)=(9/6)1.31.15=2.24，查曲线得β=0.42<0.45，合格。nmax=nn(1+β)=1501.42=213r/min69.发电机额定容量Sn=350MVA，额定电压Un=18kV，纵差保护CT变比25000/5，一次