水电厂水轮机运维检修考试题库

水电厂水轮机运维检修考试题库一、单项选择题（每题1分，共20分）1.水轮机按能量转换方式分为反击式和冲击式两大类，下列属于反击式水轮机的是：A.水斗式B.混流式C.斜击式D.双击式答案B解析混流式水轮机同时利用水流的压能和动能，属于反击式；水斗式、斜击式、双击式均只利用水流动能，属于冲击式。2.冲击式水轮机主要利用水流的：A.压能B.动能C.势能D.弹性能答案B3.水轮机蜗壳的主要作用是：A.回收转轮出口动能B.将水流均匀、对称地引入导水机构C.增大工作水头D.调节水轮机流量答案B4.尾水管最重要的作用是：A.增大水轮机转速B.回收转轮出口水流的动能C.减小吸出高度D.降低下游尾水位答案B5.混流式水轮机的主要适用水头范围是：A.1～30mB.30～700mC.700～2000mD.2000m以上答案B6.水轮机吸出高度增大时，其抗空蚀性能：A.提高B.降低C.不变D.无法判断答案B解析吸出高度越大，转轮最低压力点处压力越低，越容易发生空蚀，故抗空蚀性能降低。7.水轮机转轮止漏环（迷宫环）间隙过大会造成：A.水力损失增大B.容积损失增大C.机械损失增大D.摩擦损失增大答案B解析止漏环间隙增大使泄漏流量增大，容积损失相应增大，水轮机效率下降。8.机组甩负荷时，导叶关闭使压力管道中水流压力急剧升高的现象称为：A.空蚀B.水锤（水击）C.共振D.飞逸答案B9.调速器在水电站中的基本任务是：A.调节励磁电流B.随负荷变化调节导叶开度，保持机组转速（频率）恒定C.控制进水口闸门启闭D.调节机组冷却水量答案B10.现代水轮机调速器常用的调节规律是：A.P调节B.PID调节C.开环调节D.双位调节答案B11.机组运行中测量主轴径向摆度最常用的仪表是：A.塞尺B.百分表C.水平仪D.超声波探伤仪答案B12.检查导叶端面间隙最常用的量具是：A.内径千分尺B.外径千分尺C.塞尺D.游标卡尺答案C13.立式水轮发电机组中，承受轴向水推力和机组转动部件重量的轴承是：A.上导轴承B.水导轴承C.推力轴承D.下导轴承答案C14.部分负荷工况下，尾水管内形成螺旋状涡带会引起：A.电磁振动B.低频压力脉动与机组振动C.机组飞逸D.水锤答案B15.消除尾水管涡带引起振动的有效措施是：A.提高机组转速B.向尾水管内补气C.增大导叶立面间隙D.关小进水口闸门答案B16.水轮机转轮静平衡试验的主要目的是：A.检验转轮材料强度B.消除转轮静不平衡，使不平衡力矩在允许范围内C.测量转轮圆度D.检查叶片出水边开口度答案B17.机组年度汛前进行的例行停机检查与消缺，一般属于：A.A级检修（扩大性大修）B.B级检修（大修）C.C级检修（小修）D.D级检修（维护）答案C18.转轮叶片发现裂纹后，正确的处理方法是：A.直接补焊B.先打磨清除裂纹，确认无缺陷后进行补焊，并按工艺要求消氢或热处理C.用腻子封堵后继续运行D.不作处理，加强监视运行答案B19.进入蜗壳或尾水管内部工作前，必须完成的安全措施是：A.戴上安全帽即可进入B.关闭进水口闸门，排出积水，可靠隔离并办理工作票，有害气体检测合格后方可进入C.启动机组低速盘车D.开启调速器压油装置答案B20.水轮机额定水头是指：A.上游最高水位与下游最低水位之差B.保证水轮机发出额定出力的最小净水头C.任意工况下的运行水头D.上游水位与下游水位的平均值答案B二、多项选择题（每题2分，共20分）1.下列水轮机中，属于反击式的有：A.混流式B.轴流式C.贯流式D.斜流式E.水斗式答案ABCD解析混流式、轴流式、贯流式、斜流式均同时利用压能与动能，属反击式；水斗式（冲击式）仅利用水流动能。2.水轮机运行中的主要能量损失包括：A.水力损失B.容积损失C.机械损失D.电磁损失E.铁损答案ABC解析水轮机的损失分为水力损失、容积损失、机械损失三大类；电磁损失与铁损属于发电机部分。3.按破坏部位与成因，水轮机空蚀的常见类型有：A.翼型空蚀B.空腔空蚀C.间隙空蚀D.局部空蚀E.电化学腐蚀答案ABCD4.水轮机导水机构的主要组成部分包括：A.活动导叶B.顶盖与底环C.控制环（调速环）D.接力器与传动机构E.尾水管答案ABCD5.向尾水管补气的作用有：A.破坏涡带，减小振动B.降低噪声C.减小尾水管压力脉动D.明显提高水轮机效率E.防止机组飞逸答案ABC解析补气可破坏涡带、减小低频压力脉动与振动、降低噪声，但不会明显提高效率，更不能防止飞逸。6.机组振动按起因分类，可分为：A.机械振动B.水力振动C.电磁振动D.共振E.噪声答案ABC7.下列属于水轮机主轴密封作用及结构形式的有：A.防止水流从主轴与顶盖之间外漏B.工作密封（如端面密封、填料密封）C.检修密封（如橡胶围带式密封）D.承受机组轴向水推力E.承受主轴径向荷载答案ABC解析轴向水推力由推力轴承承受，径向荷载由导轴承承受，均与主轴密封无关。8.造成水导轴承瓦温升高的常见原因有：A.轴承油量不足或油质劣化B.轴瓦间隙过小或接触不良C.冷却水中断或冷却效果差D.主轴摆度过大E.下游水位过高答案ABCD9.关于水轮机飞逸转速，下列说法正确的有：A.飞逸转速指调速器失灵、导叶不能关闭时，机组在最大水头下空转所能达到的最高转速B.飞逸转速下机组振动和离心应力急剧增大C.飞逸转速等于额定转速D.机组各部件强度应按可能出现的飞逸转速校核E.飞逸工况可长期运行答案ABD10.下列检修项目中，属于水轮机转轮检修内容的有：A.转轮叶片裂纹检查与补焊B.空蚀区的堆焊与打磨处理C.转轮静平衡试验D.止漏环间隙测量与处理E.推力轴承瓦面刮研答案ABCD三、判断题（每题1分，共10分）1.混流式水轮机导叶开度越大，通过水轮机的流量越大。答案正确2.吸出高度越大，水轮机的抗空蚀性能越好。答案错误解析吸出高度越大，转轮出口压力越低，空蚀越容易发生，抗空蚀性能反而越差。3.尾水管既可回收转轮出口水流的动能，又能利用转轮与下游水位之间的高差形成静力真空。答案正确4.水轮机可以在飞逸转速下长期稳定运行。答案错误5.检修中可用砂布打磨主轴轴颈，以去除表面锈蚀和毛刺。答案错误解析轴颈为精加工配合表面，不允许用砂布打磨，防止破坏圆度和表面粗糙度，应用油石等专用工具处理。6.水轮机大修后，应进行充水、空载试运行和带负荷试运行，确认各部位工作正常后方可投入运行。答案正确7.主轴中心孔补气是消除尾水管涡带振动的常用措施之一。答案正确8.导叶立面间隙超标会使导叶关闭时的漏水量增大，不利于停机截流。答案正确9.进入尾水管工作时，只要把积水排干即可进入，不必关闭进水口闸门。答案错误解析必须关闭进水口闸门并对操作用水等可靠隔离，办理工作票后方可进入，排干积水只是条件之一。10.水轮机的单位转速、单位流量可以用于不同工况及相似机组之间的性能换算。答案正确四、简答题（每题5分，共20分）1.简述水轮机空蚀的主要危害及常用防护措施。答案（1）主要危害：①过流部件表面金属剥蚀破坏，缩短检修周期和使用寿命；②水轮机效率下降；③产生振动和噪声，恶化运行工况；④严重时可引起厂房和机组结构振动。（2）常用防护措施：①合理选择吸出高度，保证足够的淹没深度；②运行中避开严重空蚀工况区；③采用抗空蚀材料（如不锈钢）或表面防护涂层；④必要时向尾水管补气，破坏空腔涡带；⑤检修中及时补焊修复空蚀部位，恢复过流面型线。2.简述水轮机主轴密封的作用，并列举两种常见的密封结构形式。答案（1）作用：封堵压力水流，防止水流从转轮上冠与顶盖之间的间隙沿主轴外漏，同时防止运行时空气从该部位吸入。（2）常见结构形式：①接触式工作密封，如橡胶平板密封、端面密封、填料密封；②非接触式密封，如梳齿（节流）密封；此外通常还设有检修密封，如橡胶围带充气密封。3.简述水轮机B级（大修）检修的主要内容（列出不少于5项）。答案（1）转轮检修：叶片裂纹检查与补焊、空蚀区处理、转轮静平衡试验；（2）止漏环间隙测量、处理或更换；（3）导水机构检修：导叶端面、立面间隙测量与调整，导叶套筒及轴封检修；（4）主轴及轴线检查调整，水导轴承、推力轴承检修，轴瓦刮研与间隙调整；（5）主轴密封检修或更换；（6）调速器、油压装置及附属管路检修调试；（7）蜗壳、座环、尾水管及排水系统检查；（8）机组充水、空载及带负荷试运行。4.机组运行中出现异常振动，简述现场分析处理的基本思路。答案（1）记录振动部位、幅值、频率，以及振动与水头、负荷、励磁电流等参数的关系；（2）区分振动性质：水力振动（尾水管涡带、空蚀、压力脉动）、机械振动（轴线不正、摆度大、轴承间隙超标、转动部件松动）或电磁振动（励磁不平衡、磁拉力不对称）；（3）通过变负荷试验、变励磁试验和停机惰走观察等手段判断来源；（4）对症处理：调整运行工况避开不稳定区、投入补气、调整轴线与轴承间隙、紧固或加固松动部件等；（5）处理后复测振动、摆度，验证处理效果。五、计算题（每题5分，共10分）1.某混流式水轮机设计水头H=80m，额定流量Q=60m​3答案水轮机出力公式为：P代入数据：P该水轮机的额定出力约为43.32MW。2.某电站上游水位124.5m，下游尾水位46.8m，引水系统水头损失hw=3.5m，水轮机引用流量Q=45答案毛水头为：H工作水头（净水头）：H轴功率：P该水轮机的工作水头为74.2m，轴功率约为29.48MW。六、综合分析与论述题（每题10分，共20分）1.综合分析题：某立式混流式机组在导叶开度60%左右运行时，厂房振动和噪声明显增大，尾水管进入门处可听到周期性“砰砰”声，机组摆度增大；机组负荷升高或降低后振动均有所减轻。请分析：（1）该现象最可能的原因是什么？（2）简述消除或减轻该现象的技术措施。答案（1）原因分析：①机组在部分负荷工况运行，尾水管内形成螺旋状空腔涡带，产生周期性低频压力脉动，是典型的尾水管涡带振动；②该振动频率低、周期性明显、与负荷区相关，偏离该负荷区后振动减轻，符合涡带不稳定特性；③若补气系统未投入、堵塞或真空破坏阀失效，涡带无法有效破坏，振动和噪声将进一步加剧。（2）消除或减轻措施：①运行中调整有功出力，避开该不稳定负荷区；②投入尾水管补气装置（短管补气或主轴中心孔补气），破坏空腔涡带；③检查补气管路、阀门及真空破坏阀，确认其动作可靠、管路畅通；④必要时在尾水管内加装阻水环、导流板等结构措施，改善流态；⑤停机检修时检查转轮叶片、尾水管内壁空蚀破坏情况，清理异物并加固松动部件；⑥加强振动、摆度和压力脉动监测，记录特征参数，为后续优化运行提供依据。2.论述题：结合水轮机检修实践，论述立式机组轴线测量的基本原理、盘车测量方法、摆度计算及质量要求。答案（1）测量目的与基本原理：轴线测量的目的是检查机组转动部分轴线与理论旋转中心线的偏差，确定镜板摩擦面与轴线不垂直、各段轴连接处偏心或弯曲所在，为轴线调整提供依据。其基本原理是将转动部分旋转一周，通过固定于各被测断面的百分表读取径向变化量，从而得出摆度。（2）盘车测量方法：①盘车前使转动部分处于自由状态，在推力瓦面注入或涂布透平油，并顶起转子形成油膜；②在待测断面（如上导、下导、水导及法兰处）互成90°的方向对称安装两只百分表；③采用机械或电动盘车，将转动部分沿固定方向等分成8份（每45°记录一次读数），盘车应匀速、连续、方向一致；④记录各测点在每一等分位置的百分表读数，并校核起始位置读数是否闭合。（3）摆度计算：某断面某方向的全摆度为相对180°位置读数差的最大值；扣除起始偏心后得到净摆度。轴线质量用相对摆度衡