省级行业企业职业技能竞赛(水轮发电机组值班员)考试题及答案(2025年全国)

省级行业企业职业技能竞赛(水轮发电机组值班员)考试题及答案(2025年全国)一、单项选择题（本大题共30小题，每小题1分，共30分。每小题只有一个正确选项，请将正确选项的代码填入括号内）1.水轮发电机组在正常运行中，其调速器的作用主要是维持机组（）的稳定。A.电流B.电压C.频率D.功率因数【答案】C【解析】水轮发电机组调速器的主要功能是通过调节水轮机的导叶开度（或桨叶角度），控制进入水轮机的流量，从而改变水轮机的输入力矩，以维持机组转速（即频率）的稳定，满足电网负荷变化的需求。电压和功率因数主要由励磁系统调节。2.在电力系统中，所谓“黑启动”是指（）。A.机组全停后，利用系统内自备电源启动B.整个系统因故障停运后，通过具有自启动能力的机组带动无自启动能力的机组，逐渐恢复系统供电C.机组在夜间低谷负荷时的停机操作D.机组故障后的紧急停机【答案】B【解析】“黑启动”是指整个系统因故障停运后，不依赖大电网的帮助，通过系统内具备自启动能力的水轮发电机组（或燃气轮机）首先启动，向被启动机组提供厂用电，进而带动其他发电机组，逐渐扩大系统恢复范围，最终恢复整个系统的供电。3.水轮发电机发生定子一点接地时，其后果是（）。A.立即造成短路，必须立即跳闸停机B.非故障相对地电压升高，但允许短时间运行C.没有任何影响，可以继续长期运行D.只是保护装置动作，不会影响电压【答案】B【解析】对于中性点不接地或经消弧线圈接地的小电流接地系统，当发生定子一点接地时，三相线电压依然对称，不影响对用户的供电。但是，非故障相对地电压会升高为线电压（即升高倍），容易引起绝缘击穿，发展为两点接地短路。因此，通常允许继续运行一段时间（如2小时），但必须发出信号并寻找接地点。4.混流式水轮机在运行中，若发现顶盖排水异常增大，且水中含有大量细沙，这通常意味着（）。A.尾水管真空破坏阀损坏B.水轮机导轴承磨损严重C.转轮上冠或止漏环密封损坏D.冷却器管路破裂【答案】C【解析】混流式水轮机转轮上冠通常设有减压孔，以减少轴向水推力。正常运行时，通过止漏环的漏水量很小。如果水中含有细沙且排水量大，说明上冠止漏环（迷宫环）间隙因磨损变大，导致高压水流通过间隙大量漏入顶盖，并夹带泥沙。5.变压器瓦斯保护动作，重瓦斯保护作用于（），轻瓦斯保护作用于（）。A.跳闸；信号B.信号；跳闸C.跳闸；跳闸D.信号；信号【答案】A【解析】瓦斯保护是变压器油箱内部故障的主保护。当变压器内部发生严重故障（如匝间短路、铁芯烧损）产生大量气体和油流时，重瓦斯保护动作于跳闸。当变压器内部发生轻微故障（如局部过热、绝缘油分解产生少量气体）或油面下降时，轻瓦斯保护动作于发出信号。6.水轮发电机组励磁系统的强励倍数通常是指（）。A.额定励磁电流与最大励磁电流之比B.最大励磁电流与额定励磁电流之比C.额定励磁电压与最大励磁电压之比D.最大励磁电压与额定励磁电压之比【答案】D【解析】强励倍数是指在系统发生故障导致机端电压降低时，励磁系统能够提供的顶值电压（最大励磁电压）与额定励磁电压的比值。它是衡量励磁系统响应速度和支撑系统电压恢复能力的重要指标，一般要求不小于2倍。7.在进行倒闸操作时，若发现操作票有错误，应（）。A.立即修改错误项继续操作B.涂改后加盖公章继续操作C.废止该操作票，重新填写并履行审核手续D.只要监护人同意即可直接修改【答案】C【解析】倒闸操作必须严格遵守操作票制度。一旦发现操作票填写错误，严禁在操作过程中随意涂改或修改，必须立即停止操作，将该操作票作废，重新填写新的操作票，并经过审核、模拟预演等流程无误后方可执行。8.发电机并网条件中，必须满足的是（）。A.电压幅值相等、频率相同、相位相同、相序一致B.电压幅值相等、频率相同、波形一致、相序一致C.频率相同、相位相同、波形一致、电压相角差为180度D.电压幅值相等、频率相同、相位相同、连接方式一致【答案】A【解析】理想的准同期并网条件是：待并发电机与运行系统的电压幅值相等、频率相同、相位相同、相序一致。如果相序不一致，将产生巨大的短路电流，严重损坏发电机。9.水电站“厂用电”是指（）。A.供给水轮发电机组励磁的电源B.供给主变压器冷却的电源C.电站内辅助设备（如油、水、气系统，照明，控制等）及生活用电的总称D.送给近区负荷的电源【答案】C【解析】厂用电是水电站自身运行所需的用电，包括机组油泵、水泵、空压机、调速器油压装置、冷却水系统、闸门启闭设备、照明、检修设备、控制保护系统电源等。它是保证主机正常运行的基础。10.调速器中的PID调节规律是指（）。A.比例、积分、微分B.比例、积分、差动C.功率、电流、微分D.压力、流量、速度【答案】A【解析】PID调节规律包含比例（P）、积分（I）、微分（D）三个环节。比例环节快速响应偏差，积分环节消除稳态误差，微分环节预测偏差变化趋势，改善动态特性。现代微机调速器普遍采用PID控制算法。11.当发电机发生不对称运行时，定子绕组中会出现（）电流。A.正序B.负序C.零序D.负序和零序【答案】B【解析】当发电机发生不对称运行（如单相接地或两相短路）时，根据对称分量法，定子电流可以分解为正序、负序和零序分量。对于发电机而言，由于中性点通常不接地或经高阻抗接地，定子绕组中主要流过正序和负序电流。负序电流会在转子表面感应出两倍工频的电流，导致转子表面发热。12.油压装置中的压力油罐（压力油槽），其油体积通常占总容积的比例为（）。A.10%~20%B.30%~40%C.50%~60%D.80%~90%【答案】B【解析】为了满足调速系统在紧急停机或大量操作时的用油需求，同时保证有足够的气体容积来维持压力稳定，压力油罐内通常压缩空气占大部分（约60%-70%），透平油占小部分（约30%-40%）。如果油位过高，容易导致事故低油压或压力波动过大。13.电力系统发生短路时，短路电流中包含（）分量。A.只有周期分量B.只有非周期分量C.周期分量和非周期分量D.零序分量【答案】C【解析】短路瞬间，由于电感中的电流不能突变，电路中会出现一个按指数规律衰减的非周期分量（直流分量），以维持短路初瞬间的电流不变。同时，存在一个稳态的周期分量（交流分量）。因此，短路电流全电流=周期分量+非周期分量。14.水轮发电机的进相运行是指（）。A.发电机发出有功功率，发出无功功率B.发电机发出有功功率，吸收无功功率C.发电机吸收有功功率，发出无功功率D.发电机吸收有功功率，吸收无功功率【答案】B【解析】进相运行是指发电机在发出有功功率的同时，从系统中吸收感性无功功率（即功率因数超前）。这种运行方式会降低机端电压，通常用于在夜间低谷负荷时吸收系统过剩的无功功率，以维持系统电压水平。15.下列关于继电保护四性的说法，错误的是（）。A.选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障B.速动性是指保护装置尽可能快地切除故障C.灵敏性是指保护装置对其保护范围内发生故障的反应能力D.可靠性是指保护装置在不需要动作时可靠拒动【答案】D【解析】可靠性是指保护装置在该动作时可靠动作（不拒动），在不该动作时可靠不动作（不误动）。选项D只描述了可靠拒动，忽略了可靠动作，因此说法片面且错误。16.抽水蓄能电站机组在抽水工况下，水轮机导叶（）。A.开启B.关闭C.全关，利用SFC启动D.微开【答案】A【解析】抽水蓄能机组在抽水工况下，电机作为电动机运行，带动水泵（即水轮机反向旋转）抽水。此时，水流方向是从下水库往上水库流，导叶必须开启以形成水流通道。17.在大电流接地系统中，发生单相接地短路时，故障点的零序电压（）。A.与正序电压大小相等，方向相反B.为零C.等于三相电压之和D.最大【答案】A【解析】根据对称分量法，在A相金属性接地短路时，边界条件为=0,=0,=0。推导可得++=0，且==18.发电机定子绕组测温元件，通常埋设在（）。A.定子铁芯齿部B.定子铁芯轭部C.定子线棒层间或槽底D.定子机座外壁【答案】C【解析】为了监测定子绕组的绝缘和运行温度，测温元件（如电阻温度计RTD）通常埋设在定子线棒的层间绝缘之间或槽底，以最直接地反映线棒铜导体的温度。19.蝴蝶阀主要用于（）。A.调节流量B.紧急事故停机截断水流C.调节压力D.排除泥沙【答案】B【解析】蝴蝶阀安装在水轮机蜗壳前，作为主阀。其主要作用是当机组发生事故或检修时，迅速截断水流，保护机组安全。虽然也可以用于截断水流检修，但一般不用于调节流量（流量调节由导叶完成）。20.发电机纵差动保护是（）的主保护。A.发电机定子绕组相间短路B.发电机定子绕组单相接地C.发电机转子绕组一点接地D.发电机外部短路【答案】A【解析】发电机纵差动保护通过比较发电机机端和中性点侧电流的幅值和相位，能够灵敏地反应发电机定子绕组及其引出线的相间短路故障。它是发电机内部相间短路的主保护。21.水轮机调节系统中的“死区”是指（）。A.调速器完全失去控制作用的区域B.调速器由于机械间隙等原因，对微小转速变化不产生调节动作的转速变化范围C.水轮机气蚀严重的区域D.机组飞逸的区域【答案】B【解析】死区是指由于调速器机械传动机构的间隙、液压卡涩或控制逻辑设定的阈值，导致当转速（或频率）偏差在某一微小范围内变化时，调速器不动作，不进行导叶开度调节的区域。适当的死区可以防止系统微小波动引起机组频繁调节，但过大会导致调节失灵。22.电气设备倒闸操作中，下列（）操作可以不需要填写操作票。A.拉合全厂唯一的断路器B.拉合直流电源保险C.拉合电压互感器D.事故处理【答案】D【解析】根据《电业安全工作规程》，事故处理是为了迅速切除故障、隔离故障点、恢复供电及设备运行，情况紧急，允许不填写操作票，但必须由值班负责人发布指令，并作好记录。其他正常操作均需填写操作票。23.励磁系统中的灭磁开关的作用是（）。A.切断励磁电流并将转子磁场能量快速消耗B.仅切断励磁电流C.仅接通励磁电流D.保护整流桥【答案】A【解析】灭磁开关是励磁系统的重要保护元件。当发电机内部故障或停机时，灭磁开关跳闸，不仅切断励磁电源，还将转子绕组中储存的巨大磁场能量通过灭磁电阻（或非线性电阻）快速消耗掉，防止故障扩大或过电压损坏绝缘。24.水轮发电机的额定功率因数一般为（）。A.0.6~0.7B.0.8~0.9C.1.0D.0.5【答案】B【解析】水轮发电机的额定功率因数通常设计在0.8~0.9之间（滞后）。这意味着发电机在发出有功功率的同时，也发出一定比例的无功功率。功率因数过低会增加视在功率和成本，过高则降低系统的静态稳定性。25.下列哪种气体常用于大容量变压器作为绝缘和冷却介质？（）A.氧气B.氮气C.六氟化硫（SF6）D.氢气【答案】C【解析】六氟化硫（SF6）气体具有优异的绝缘性能和灭弧性能，常用于高压断路器和气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）。在大容量变压器中，除了传统的油浸式，也有采用SF6作为绝缘和冷却介质的气体绝缘变压器，尤其是在防火要求高的场所。26.在微机继电保护装置中，采样频率的选择主要依据是（）。A.电网频率B.采样定理（奈奎斯特准则）C.CPU速度D.A/D转换精度【答案】B【解析】根据采样定理，为了能够从采样信号中无失真地还原原始模拟信号，采样频率必须大于原始信号中最高频率成分的2倍。电力系统中通常需滤除高次谐波，一般只关注基波及部分低次谐波，因此采样频率通常设定为基波频率（50Hz）的整数倍，如600Hz、1200Hz、2400Hz等。27.机组过速保护一般设有（）。A.机械过速保护和电气过速保护B.只有机械过速保护C.只有电气过速保护D.只有液压过速保护【答案】A【解析】为了防止机组飞逸，过速保护通常采用双重化配置。电气过速通过测速装置（如齿盘、残压）监测转速，达到设定值（如115%Ne）动作；机械过速通过离心飞摆机械动作，达到更高设定值（如140%~150%Ne）直接动作停机，作为最后的一道防线。28.当变压器差动保护动作时，通常重点检查（）。A.变压器外部套管及引出线B.变压器油质C.变压器冷却系统D.变压器瓦斯继电器【答案】A【解析】差动保护的保护范围是变压器各侧电流互感器之间的区域。动作后，应重点检查该范围内的设备，包括变压器本体内部绕组、引出线、套管等。如果检查外部无故障，且瓦斯保护未动作，可能是保护误动或二次回路故障，但也需怀疑内部轻微故障。29.水轮机气蚀破坏主要发生在（）。A.导叶B.转轮叶片背面及尾水管进口处C.蜗壳D.座环【答案】B【解析】气蚀（空化）是由于水流中局部压力降低至汽化压力，产生气泡，气泡随水流至高压区溃灭，产生高频冲击力。在水轮机中，最易发生气蚀的部位是转轮叶片的背面（低压区）以及尾水管进口处（容易产生空腔气蚀）。30.在双母线接线方式中，母联断路器的作用不包括（）。A.连接两组母线，使母线并列运行B.在倒母线操作中作为过渡元件C.与母线保护配合，实现选择性D.直接切除线路故障【答案】D【解析】母联断路器用于连接两组母线，实现母线并列运行，以及在倒闸操作中通过“冷倒”或“热倒”切换元件连接的母线。线路故障由线路断路器切除，母联断路器不直接切除线路故障（除非母线故障或死区故障）。二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。每小题有两个或两个以上正确选项，请将正确选项的代码填入括号内。多选、少选、错选均不得分）1.水轮发电机组开机前必须具备的条件包括（）。A.调速器油压正常B.制动系统已解除（风闸落下）C.发电机励磁系统正常D.进水主阀在全开位置E.冷却水系统正常【答案】ABDE【解析】开机前，调速器需要油压操作，制动系统必须解除否则会烧损制动闸板，进水阀必须开启才能过水，冷却水系统必须正常以提供冷却。励磁系统虽然需要正常，但通常是在机组升速并网后才建立励磁，部分机组可以零起升压，但通常开机流程中不要求励磁电流已建立，只要求励磁装置具备电源且无故障。故选A、B、D、E。2.下列情况中，应立即停机的水轮发电机故障有（）。A.发电机冒烟着火B.发电机内部发生剧烈振动C.发电机轴承温度急剧升高超过停机值D.励磁机整流子环出现强烈火花E.发电机三相电流不平衡超过规定值【答案】ABC【解析】选项A、B、C均属于严重威胁设备安全的故障，必须立即停机。选项D，整流子火花虽然需要监视，但轻微火花是允许的，强烈火花需根据规程处理，不一定立即停机，可先减负荷。选项E，三相不平衡超过规定值通常先发信号，若持续且保护未动作或伴随其他异常才考虑停机，并非所有超限都需“立即”手动停机，保护会延时或瞬时动作。故最符合“立即停机”的是A、B、C。3.电力系统中，限制短路电流的方法有（）。A.加大变压器阻抗B.采用分裂变压器C.解列运行D.在线路中串联电抗器E.增加并联电容器【答案】ABCD【解析】加大变压器阻抗、采用分裂变压器、电网解列运行（减少并列回路）、串联电抗器都能有效增加系统阻抗，从而限制短路电流。增加并联电容器主要用于无功补偿，对限制短路电流无效，甚至可能增大短路电流的冲击。4.微机调速器的主要功能包括（）。A.转速（频率）调节B.负荷控制C.开度限制D.机组自动启停逻辑控制E.成组控制（AGC接口）【答案】ABCDE【解析】现代微机调速器功能强大，不仅能进行基本的转速和负荷调节（PID），还能进行开度限制，集成机组顺序控制器（开停机逻辑），接收上位机AGC指令进行成组控制等。5.发电机转子绕组发生两点接地时，会产生下列危害（）。A.转子部分绕组被短路，导致磁场不对称B.引起机组剧烈振动C.接地电流可能烧损转子绕组和铁芯D.可能导致轴系磁化E.定子绕组过电压【答案】ABCD【解析】转子两点接地会使得部分绕组被短接，气隙磁场畸变，产生巨大的不平衡磁拉力，引起机组剧烈振动。同时，接地点会流过故障电流，烧损转子。长期两点接地还可能产生轴电压，导致轴系磁化和轴承油膜破坏。不会直接导致定子绕组过电压。6.变压器的冷却方式主要有（）。A.油浸自冷（ONAN）B.油浸风冷（ONAF）C.强迫油循环风冷（OFAF）D.强迫油循环水冷（OFWF）E.蒸发冷却【答案】ABCDE【解析】变压器的冷却方式多种多样，包括利用油自然对流散热（自冷）、加装风扇（风冷）、利用油泵强迫油循环并配合风冷器或水冷器（强油风冷、强油水冷），以及新型的蒸发冷却技术。7.下列属于水轮机水力振动原因的有（）。A.尾水管压力脉动（涡带）B.卡门涡列C.转轮叶片与导叶的水力冲击D.气蚀E.发电机电气不平衡【答案】ABCD【解析】水力振动源于水流流态的不稳定。尾水管涡带是低频振动源，卡门涡列是高频振动源，转轮与导叶配合不当会引起冲击振动，气蚀本身就是高频冲击。选项E属于电磁振动，不属于水力振动。8.在进行SF6断路器巡视检查时，应注意检查（）。A.SF6压力指示是否在正常范围B.是否有漏气异响（如“嘶嘶”声）C.断路器分合闸位置指示是否正确D.操作机构储能是否正常E.外绝缘瓷套是否清洁无破损【答案】ABCDE【解析】SF6断路器巡视内容全面，包括气体压力（涉及绝缘和灭弧性能）、密封性（漏气）、机械位置指示、操作机构储能状态（弹簧或液压）以及外绝缘状态。9.电力系统稳定性可分为（）。A.静态稳定B.暂态稳定C.动态稳定D.热稳定E.机械稳定【答案】ABC【解析】电力系统稳定性通常指同步运行稳定性。静态稳定是指受到微小扰动后恢复原状的能力；暂态稳定是指受到大扰动后保持同步的能力；动态稳定是指考虑自动控制系统调节作用下的长过程稳定性。热稳定和机械稳定是电气设备和结构本身的特性，不属于系统运行稳定性分类。10.下列关于避雷器的描述，正确的有（）。A.避雷器应装在被保护设备附近B.避雷器的接地线应与被保护设备的外壳接地线相连C.避雷器用于限制雷电过电压和操作过电压D.阀型避雷器在工频电压下作用是无穷大阻抗E.氧化锌避雷器（MOA）无串联间隙【答案】ABCE【解析】避雷器保护距离越近越好，接地应可靠连接以降低残压。它能限制雷电和操作过电压。氧化锌避雷器（MOA）利用其优异的非线性伏安特性，正常工况下仅有微安级电流，通常无串联间隙。阀型避雷器（如FS、FZ）有间隙，但在工频电压下（未击穿）确实呈现极高阻抗，但选项D的表述不如E精准，且MOA是主流。选项A、B、C、E均为正确描述。三、判断题（本大题共20小题，每小题0.5分，共10分。正确的打“√”，错误的打“×”）1.水轮发电机的飞轮转矩（GD²）越大，机组甩负荷后的转速上升率就越低。【答案】√【解析】GD²代表了机组的惯性。惯性越大，储存的动能越大，或者在同样不平衡力矩下，转速变化越慢。甩负荷时，水轮机功率大于发电机阻力矩，多余能量转化为动能，GD²越大，转速上升越慢。2.变压器的变比等于原边绕组与副边绕组的匝数比。【答案】√【解析】根据变压器原理，/≈3.发电机在并网瞬间，只要频率相等即可，相位和电压有偏差可以由系统自动调整。【答案】×【解析】并网条件必须严格满足电压、频率、相位、相序一致。若相位或电压偏差过大，并网瞬间会产生巨大的冲击电流和电磁力矩，损坏发电机或导致机组失步。4.调速器的永态转差系数（bp）决定了机组在并列运行中承担负荷分配的比例。【答案】√【解析】bp（调差率）用于实现有功功率的按比例分配。在并列运行中，bp值大的机组，随频率变化承担的负荷变化量小；bp值相等的机组按容量分配负荷。5.继电保护装置的灵敏度必须满足要求，即使牺牲选择性。【答案】×【解析】继电保护四性（选择性、速动性、灵敏性、可靠性）是统一的整体，不能为了灵敏度而牺牲选择性，否则会导致非故障设备停电，扩大事故范围。应通过优化保护配置和整定计算兼顾四性。6.水电站进水阀（蝴蝶阀或球阀）只能在机组停机状态下进行开启或关闭操作。【答案】×【解析】进水阀可以在机组停机时操作，也可以在机组运行中动水关闭（作为事故保护），但一般不能在机组运行中动水开启（会造成巨大冲击和导叶操作困难）。7.电流互感器二次侧严禁开路，电压互感器二次侧严禁短路。【答案】√【解析】CT二次开路会产生高电压危及人身和设备安全；PT二次短路会产生巨大电流烧毁线圈。8.发电机进相运行时，其静态稳定性比迟相运行高。【答案】×【解析】进相运行时，发电机处于欠励磁状态，电势降低，功角特性曲线的幅值降低，且功角增大，静态稳定能力下降，更容易失步。9.水轮机调节系统的调节品质主要指调节过程的快速性、稳定性和准确性。【答案】√【解析】调节品质的评价指标包括调节时间（快速性）、超调量和振荡次数（稳定性）和静差（准确性）。10.SF6气体在电弧作用下分解出的低氟化物是无毒的。【答案】×【解析】SF6在电弧高温下会分解出SF4、S2F2等低氟化物，这些物质通常有毒且具有腐蚀性。但在灭弧后，大部分会迅速复合，且现代断路器装有吸附剂吸收分解物。11.发电机定子线棒采用罗贝尔换位是为了减小涡流损耗。【答案】×【解析】罗贝尔换位（也称360度换位）主要是为了减小由槽漏磁通引起的股线间循环电流，从而减小附加损耗，虽然与涡流有关，但核心是解决“循环电流”和“槽漏磁”问题。普通换位主要是解决端部漏磁。但在常规考试中，常描述为减小附加损耗。此处严谨来说，主要针对“股间循环电流”。12.电力系统的中性点不接地方式，适用于110kV及以上高压电网。【答案】×【解析】中性点不接地方式（小电流接地）一般用于10kV、35kV配电网。110kV及以上电网为了降低绝缘水平和限制过电压，通常采用有效接地方式（中性点直接接地或经小电抗接地）。13.混流式水轮机的吸出高度Hs值越大，说明水轮机的抗气蚀性能越好。【答案】×【解析】吸出高度Hs是转轮叶片压力最低点相对于下游水位的垂直距离。为了防止气蚀，Hs通常为负值（即转轮埋在下游水位以下）。Hs越大（越接近正数），转轮越高出水面，越容易产生气蚀。所以Hs值越小（负得越多），越不容易气蚀，但挖方量增加。题目说法反了。14.发电机纵差动保护不仅反应相间短路，也能反应定子绕组匝间短路。【答案】×【解析】传统的单星形接线纵差动保护不反应匝间短路，因为匝间短路时，流过中性点和机端的电流依然相等（电流从故障点流出又流回）。只有裂相横差保护或零序电压保护等才能反应匝间短路。15.在进行事故处理时，为了争取时间，可以解除闭锁装置进行操作。【答案】×【解析】严禁随意解除闭锁装置。只有在特殊情况下（如闭锁装置故障且危及安全），经总工程师批准后方可解除，并需特别监护。常规事故处理不应解除闭锁。16.励磁系统的强励作用可以提高电力系统的暂态稳定。【答案】√【解析】系统发生短路导致机端电压降低时，强励迅速增加励磁电流，提高发电机电势，增加电磁功率输出，从而减小加速面积，增加减速面积，帮助机组在受到扰动后保持同步。17.水轮机导叶的立面间隙过大，会导致停机后机组不能完全停止转动（长转）。【答案】√【解析】导叶立面间隙是导叶关闭后的漏水量。如果间隙过大，即使导叶全关，仍有大量水流通过推动转轮，导致机组停机后长时间低速旋转（长转），无法制动。18.电气设备的绝缘电阻随温度的升高而降低。【答案】√【解析】绝缘材料具有吸湿特性，温度升高时，绝缘内的水分和杂质活动加剧，导电性增加，且绝缘材料本身的极化损耗增加，导致绝缘电阻下降。19.双绕组变压器差动保护的保护范围包括变压器本体、各侧断路器之间的引出线以及变压器内部套管。【答案】√【解析】差动保护范围是各侧CT之间的区域，包含了变压器本体、引出线及套管。20.水电站“黑启动”过程中，必须首先恢复厂用电系统。【答案】√【解析】厂用电是辅助设备（油泵、水泵、调速器、励磁等）的动力源。没有厂用电，机组无法完成开机、并网等操作。因此黑启动的第一步是利用直流或蓄电池启动柴油发电机或小水机，建立厂用电。四、计算题（本大题共3小题，每小题5分，共15分。要求写出必要的计算过程和公式，结果保留两位小数）1.某水轮发电机组单机额定容量为=150MW，额定功率因数cosϕ=0.85，额定电压【答案】解：(1)计算额定视在功率：根据公式=c=(2)计算额定无功功率：根据功率三角形关系=+或Q先求sis则：=(3)计算额定电流：根据三相视在功率公式=：==答：该发电机的额定视在功率为176.47MVA，额定无功功率为92.98Mvar，额定电流为7384.52A。2.某水电站压力钢管水头损失为=4m，水轮机工作水头H=120m，流量Q=50/s【答案】解：水轮机的输入功率（水力功率）为：=其中水的密度ρ==注意：题目中给出的H通常指净水头或毛水头，此处若H为净水头则直接计算；若为毛水头需减去。通常公式P=9.81QHη中的机组总效率η=机组输出的有功功率为：===答：水轮发电机组输出的有功功率约为53.06MW。3.一台三相变压器，额定容量=100MVA，额定电压/=220k【答案】解：(1)计算高压侧额定电流：==(2)计算归算到高压侧的短路阻抗：阻抗电压百分数的定义为：当变压器一侧绕组短路，另一侧绕组施加电压使短路电流达到额定电流时，所施加的电压与额定电压之比的百分数。即。由此可得：=或者直接利用阻抗基准值公式：=其中高压侧阻抗基准值=。==答：变压器高压侧额定电流为262.43A，归算到高压侧的短路阻抗为67.76Ω。五、案例分析题（本大题共3小题，每小题5分，共15分。请根据背景材料回答问题）1.某水电站，一台水轮发电机组在运行中突然跳闸，监控系统报出“发电机纵差动保护动作”、“发电机电气事故停机”。值班人员检查现场，发现发电机差动保护范围内的一次设备无明显故障痕迹，保护装置报文显示A相差流很大，且B、C相有较小的不平衡电流。请分析：(1)造成发电机纵差动保护动作的可能原因有哪些？(2)值班人员应如何进行检查和处理？【答案】(1)可能原因：①发电机定子绕组及其引出线确实发生了相间短路（A相）。②差动保护用电流互感器（CT）二次回路断线（特别是A相），导致保护装置检测到巨大差流。③差动保护用CT极性接错或变比不匹配。④保护装置本身故障或误动（如采样异常、逻辑错误）。⑤外部穿越性短路引起的不平衡电流过大导致保护误动（整定值问题）。(2)