水电设备故障技师试题及答案

水电设备故障技师试题及答案一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.水轮机空蚀破坏最易发生的部位是（）A.叶片背面出口边附近B.叶片正面进水边C.导叶轴颈D.尾水管进口2.水轮发电机转子一点接地保护动作后，通常应（）A.立即跳闸B.发信号并加强监视C.自动减负荷D.手动灭磁3.变压器油中溶解气体分析中，特征气体乙炔（）主要反映的故障类型是（）A.油中局部过热B.电弧放电C.固体绝缘受潮D.油流带电4.调速器电液转换器卡涩会导致（）A.机组无法正常调节转速和功率B.轴承温度升高C.冷却水中断D.发电机失磁5.水轮发电机定子绕组绝缘吸收比（60s/15s）在10～30℃下应不小于（）A.1.1B.1.3C.1.5D.2.06.轴流转桨式水轮机转轮叶片密封漏油，不会导致（）A.轮毂油压降低B.尾水管油污C.调速器油压波动D.转轮叶片动作失灵7.水轮机导叶剪断销剪断的原因不包括（）A.导叶间有异物卡住B.导叶接力器关闭过快C.剪断销材质疲劳D.导叶轴套磨损卡涩8.发电机在运行中突然失磁，下列现象中不会出现的是（）A.无功功率由正变负B.定子电流增大C.有功功率指示不变D.转子电流为零9.水电站技术供水系统中，滤水器堵塞会导致（）A.供水压力升高B.供水流量减小，轴承温度升高C.排水压力增大D.无影响10.水轮发电机组振动原因中，属于电磁原因的是（）A.转轮质量不平衡B.定子铁芯松动C.尾水管低频涡带D.导轴承间隙过大11.变压器差动保护动作后，应首先检查（）A.变压器油位B.差动保护范围内有无明显故障点C.冷却器是否正常D.分接开关位置12.水轮机调节系统中，转速死区是指（）A.机组转速变化而调速器不动作的范围B.导叶开度变化范围C.油压变化范围D.接力器行程13.发电机定子绕组端部振动过大常见原因是（）A.端部固定结构松动B.冷却水温度低C.有功功率过低D.功率因数过高14.高压断路器液压机构压力异常降低，可能原因是（）A.氮气泄漏B.油泵频繁启动C.分合闸线圈烧坏D.辅助开关失灵15.水轮机尾水管压力脉动主要来源于（）A.空腔涡带B.转轮叶片数C.导叶开度D.发电机磁极二、多项选择题（共10题，每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，少选得1分，多选、错选不得分）1.水轮机空蚀类型包括（）A.翼型空蚀B.间隙空蚀C.空腔空蚀D.局部空蚀E.泥沙磨损2.发电机转子一点接地的可能原因有（）A.绝缘受潮B.碳粉堆积C.转子绕组变形D.滑环引线绝缘损坏E.定子铁芯松动3.变压器油中溶解气体分析中，反映过热故障的特征气体有（）A.CB.C.D.E.4.水轮发电机组振动的原因包括（）A.机械不平衡B.水力不平衡C.电磁不平衡D.油温过高E.冷却水量过大5.调速器溜负荷的可能原因有（）A.电液转换器卡涩B.主配压阀卡涩C.反馈电位器故障D.油压过高E.导叶接力器漏油6.水电站压缩空气系统故障可能造成（）A.调速器油压装置补气不足B.制动闸无法投入C.断路器气动操作失灵D.冷却水压力升高E.尾水管水位异常7.发电机定子单相接地故障的常见原因有（）A.定子绕组绝缘老化B.定子绕组端部磨损C.内部进水受潮D.转子一点接地E.铁芯局部过热8.水轮机导叶漏水大的原因有（）A.导叶间隙过大B.导叶立面密封损坏C.导叶轴套磨损D.尾水管真空度大E.转轮间隙大9.变压器重瓦斯保护动作的可能原因有（）A.变压器内部严重短路B.油面急剧下降C.冷却器故障D.二次回路故障误动E.穿越性故障电流10.发电机绝缘预防性试验项目包括（）A.测量绝缘电阻和吸收比B.直流耐压试验C.交流耐压试验D.介质损耗因数测量E.空载特性试验三、填空题（共20空，每空1分，共20分）1.水轮机比转速公式为=，其中P的单位为______，H的单位为______。2.变压器轻瓦斯保护动作于______，重瓦斯保护动作于______。3.水轮发电机定子绕组绝缘吸收比（60s/15s）在10～30℃下应不低于______，极化指数应不低于______。4.调速器由测量元件、放大元件、执行元件和______元件组成。5.水轮机导叶剪断销的作用是当导叶被异物卡住时保护______不受损坏。6.发电机失磁后，机组进入______运行状态。7.水电站技术供水水源通常包括水库水、尾水、地下水和______。8.变压器油中溶解气体分析的三比值法使用的三对气体比值为______、______、______。9.水轮机空腔空蚀通常发生在尾水管中心区域，产生______频压力脉动。10.水轮发电机组振动按原因可分为机械振动、水力振动和______振动。11.调速器转速死区是指机组转速变化而调速器______的范围。12.水轮机主轴密封的常见形式有______和______。13.发电机定子绕组端部振动过大常见原因是端部固定结构______。14.变压器差动保护动作后，应首先检查差动保护范围内有无______。四、简答题（共5题，每题4分，共20分）1.简述水轮机空蚀的类型及其主要危害。2.简述发电机转子一点接地的现象、危害及处理原则。3.简述调速器电液转换器卡涩的原因及处理方法。4.简述变压器油中溶解气体分析中特征气体与故障类型的对应关系。5.简述水轮发电机组振动过大的主要原因及诊断步骤。五、计算分析题（共2题，每题5分，共10分）1.某水电站水轮机设计水头H=120m，流量Q=60m³/s，水轮机效率=0.92，发电机效率=2.某水电站混流式机组在汛期运行中，尾水管进入大量漂浮物后，机组振动和噪声明显增大，出力下降。试从水力和机械两方面分析故障原因，并提出检查和处理方案。参考答案及解析一、单项选择题1.A解析：水轮机空蚀多发生在叶片背面出口边附近，该区域流速高、压力低，易产生空泡溃灭破坏。2.B解析：转子一点接地时短路电流很小，通常保护动作于信号，并加强监视，尽快安排停机处理；若发展成两点接地则需立即跳闸。3.B解析：乙炔是电弧放电的特征气体，局部过热主要产生甲烷、乙烯、乙烷。4.A解析：电液转换器是调速器的关键部件，卡涩后调节信号无法正常传递，导致机组转速和功率调节失灵。5.B解析：绝缘吸收比（60s/15s）在10～30℃下不低于1.3，极化指数不低于1.5。6.C解析：叶片密封漏油会使轮毂油压降低、尾水管出现油污、叶片动作迟缓或失灵；调速器油压波动与叶片密封无直接关系。7.B解析：剪断销剪断主要因导叶间卡入异物、轴套磨损卡涩、材质疲劳等，接力器正常关闭不会导致剪断销剪断。8.C解析：发电机失磁后进入异步运行，无功由正变负，定子电流增大，有功功率下降并摆动，转子电流为零或接近零，有功功率指示不可能不变。9.B解析：滤水器堵塞后供水流量减小，轴承冷却不足，温度升高；供水压力通常因节流而下降。10.B解析：定子铁芯松动属于电磁原因；转轮质量不平衡为机械原因；尾水管涡带为水力原因；导轴承间隙过大为机械原因。11.B解析：差动保护动作后首先应检查保护范围内有无明显故障点，同时检查二次回路是否误动。12.A解析：转速死区是指机组转速变化但调速器不动作的范围，反映调速器灵敏度。13.A解析：定子端部振动过大常见原因是端部固定结构松动，导致端部绕组固有频率降低，在电磁力作用下振动加剧。14.A解析：断路器液压机构压力异常降低多因氮气泄漏，使预压力不足；油泵频繁启动可能是内漏或油泵故障，但不是压力降低的直接原因。15.A解析：尾水管压力脉动主要来源于空腔涡带，形成低频压力脉动。二、多项选择题1.ABCD解析：泥沙磨损不属于空蚀类型。2.ABCD解析：转子一点接地原因包括绝缘受潮、碳粉堆积、转子绕组变形、滑环引线绝缘损坏等；定子铁芯松动与转子接地无直接关系。3.ABC解析：过热故障特征气体为甲烷、乙烯、乙烷；乙炔是电弧放电特征气体；氢气在局部放电和过热中均可能出现，不具特异性。4.ABC解析：水轮发电机组振动主要原因包括机械、水力、电磁三方面不平衡；油温和冷却水量不属于振动主因。5.ABCE解析：调速器溜负荷可能因电液转换器卡涩、主配压阀卡涩、反馈电位器故障、导叶接力器漏油等；油压过高一般不会引起溜负荷。6.ABC解析：压缩空气系统故障会影响调速器补气、制动闸、断路器气动操作；与冷却水和尾水管水位无直接关系。7.ABCE解析：定子单相接地原因包括绝缘老化、端部磨损、进水受潮、铁芯局部过热等；转子一点接地不直接导致定子接地。8.ABC解析：导叶漏水大主要因导叶间隙过大、立面密封损坏、轴套磨损；尾水管真空度和转轮间隙与导叶漏水无直接关系。9.ABD解析：重瓦斯保护动作可能因内部严重短路、油面急剧下降、二次回路误动；冷却器故障一般不引起重瓦斯动作。10.ABCD解析：绝缘预防性试验包括绝缘电阻和吸收比、直流耐压、交流耐压、介质损耗因数等；空载特性试验属于发电机特性试验。三、填空题1.kW；m2.信号；跳闸3.1.3；1.54.反馈5.传动机构6.异步7.循环冷却水8./；C/；9.低10.电磁11.不动作12.填料密封；机械密封13.松动14.明显故障点四、简答题1.水轮机空蚀的类型包括翼型空蚀、间隙空蚀、空腔空蚀和局部空蚀。主要危害：破坏叶片表面，使金属表面粗糙、产生麻点和孔洞；降低水轮机效率；引起机组振动和噪声；缩短检修周期，严重时导致转轮叶片断裂或损坏。2.现象：转子一点接地保护动作发信号，测量转子绝缘电阻下降。危害：一点接地时无短路电流，但若发展成两点接地，会使部分转子绕组短路，产生不平衡磁拉力，引起机组振动，甚至烧坏转子绕组。处理原则：立即确认保护动作情况，检查转子回路绝缘，加强监视，申请停机处理；未消除一点接地前，禁止机组升压并列。3.原因：油质污染、油中杂质或水分进入电液转换器；电液转换器内部阀芯磨损或卡涩；电气控制信号异常或零位偏移。处理方法：检查调速器油质，清洗或更换滤芯；清洗电液转换器；调整电气零位和反馈；若阀芯磨损严重，应更换电液转换器。4.氢气主要反映局部放电和油中受潮；甲烷、乙烯、乙烷主要反映油过热故障；乙炔主要反映电弧放电故障；一氧化碳和二氧化碳主要反映固体绝缘受热或老化。根据特征气体组分和含量可初步判断变压器内部故障类型。5.主要原因：机械方面包括转轮质量不平衡、轴线弯曲、导轴承间隙过大、推力轴承磨损；水力方面包括尾水管涡带、空蚀、导叶开度不均、转轮叶片开口偏差；电磁方面包括气隙不均匀、转子匝间短路、定子铁芯松动。诊断步骤：测量振动幅值和频率，进行频谱分析；改变负荷和转速，观察振动变化趋势；检查轴承温度、主轴摆度；分别进行空载、负载和调相运行试验，区分振动原因。五、计算分析题1.水轮机出力：=发电机出力：=2.