水利水電工程泵站運(yùn)行試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.軸流泵的比轉(zhuǎn)速范圍通常為（）。A.50300B.300500C.5001000D.100015002.離心泵啟動(dòng)前需關(guān)閉出口閥門的主要目的是（）。A.防止電機(jī)過(guò)載B.減少啟動(dòng)時(shí)間C.提高啟動(dòng)揚(yáng)程D.避免管道振動(dòng)3.泵站運(yùn)行中，機(jī)組效率η的計(jì)算公式為（）。A.η=有效功率/軸功率×100%B.η=軸功率/有效功率×100%C.η=有效功率/電機(jī)輸入功率×100%D.η=軸功率/電機(jī)輸入功率×100%4.以下哪種情況會(huì)導(dǎo)致水泵汽蝕（）。A.進(jìn)口壓力高于液體飽和蒸汽壓B.進(jìn)口壓力低于液體飽和蒸汽壓C.出口流量突然增大D.電機(jī)轉(zhuǎn)速低于額定值5.同步電機(jī)與異步電機(jī)的主要區(qū)別在于（）。A.定子結(jié)構(gòu)B.轉(zhuǎn)子是否有勵(lì)磁繞組C.額定電壓D.冷卻方式6.泵站電氣主接線中，單母線分段接線的優(yōu)點(diǎn)是（）。A.投資成本低B.可靠性高，可分段檢修C.操作簡(jiǎn)單D.適用于小型泵站7.水泵運(yùn)行時(shí)，軸承溫度超過(guò)（）℃需立即停機(jī)檢查。A.50B.60C.70D.808.測(cè)量泵站流量時(shí)，電磁流量計(jì)的工作原理基于（）。A.伯努利方程B.法拉第電磁感應(yīng)定律C.文丘里效應(yīng)D.多普勒效應(yīng)9.軸流泵的葉片調(diào)節(jié)方式中，全調(diào)節(jié)是指（）。A.僅調(diào)節(jié)葉片安裝角B.僅調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速C.同時(shí)調(diào)節(jié)葉片安裝角和轉(zhuǎn)速D.調(diào)節(jié)導(dǎo)葉角度10.泵站事故停機(jī)的觸發(fā)條件不包括（）。A.機(jī)組振動(dòng)超標(biāo)B.軸承溫度超限C.電網(wǎng)電壓波動(dòng)D.油位低于最低限值二、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）1.軸流泵的高效區(qū)較窄，適合在設(shè)計(jì)工況附近運(yùn)行。（）2.離心泵的揚(yáng)程隨流量增大而升高。（）3.泵站啟動(dòng)前需檢查潤(rùn)滑油油位是否在規(guī)定范圍內(nèi)。（）4.同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)頻率無(wú)關(guān)。（）5.水泵汽蝕會(huì)導(dǎo)致過(guò)流部件表面產(chǎn)生麻點(diǎn)或蜂窩狀破壞。（）6.泵站電氣設(shè)備的接地電阻應(yīng)小于10Ω。（）7.混流泵的性能介于離心泵和軸流泵之間，適用于中高揚(yáng)程、中高流量場(chǎng)景。（）8.機(jī)組運(yùn)行中，若發(fā)現(xiàn)電流表指針劇烈擺動(dòng)，可能是電機(jī)繞組短路。（）9.泵站清污機(jī)的主要作用是防止漂浮物進(jìn)入進(jìn)水池，影響水泵運(yùn)行。（）10.軸流泵停機(jī)時(shí)應(yīng)先關(guān)閉出口閥門，再切斷電機(jī)電源。（）三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述泵站開機(jī)前需進(jìn)行的主要檢查項(xiàng)目。2.水泵運(yùn)行中出現(xiàn)異常振動(dòng)的可能原因有哪些？3.說(shuō)明泵站電氣設(shè)備“五防”的具體內(nèi)容。4.簡(jiǎn)述軸流泵與離心泵在性能曲線上的主要差異。5.如何通過(guò)監(jiān)測(cè)機(jī)組軸承溫度判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)？四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某離心泵額定流量Q=0.5m3/s，額定揚(yáng)程H=30m，效率η=80%，水的密度ρ=1000kg/m3，重力加速度g=9.81m/s2，求該泵的軸功率。2.某泵站輸水管道為DN500鋼管（內(nèi)徑d=0.5m），流量Q=0.3m3/s，管道長(zhǎng)度L=200m，沿程阻力系數(shù)λ=0.02，求管道沿程水頭損失h_f（公式：h_f=λ×L/d×v2/(2g)，其中v為流速）。五、案例分析題（20分）某泵站3機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中突然出現(xiàn)以下現(xiàn)象：電機(jī)電流持續(xù)升高至額定值的120%，機(jī)組振動(dòng)加劇，出口壓力下降，值班人員巡檢發(fā)現(xiàn)水泵軸承溫度升至85℃。問(wèn)題：（1）分析可能的故障原因；（2）提出應(yīng)急處理措施；（3）簡(jiǎn)述故障排查的具體步驟。答案一、單項(xiàng)選擇題1.C2.A3.A4.B5.B6.B7.C8.B9.C10.C二、判斷題1.√2.×3.√4.×5.√6.×（注：一般要求小于4Ω）7.√8.√9.√10.×（注：軸流泵停機(jī)時(shí)應(yīng)先斷電源，再關(guān)閥門，防止水錘）三、簡(jiǎn)答題1.開機(jī)前檢查項(xiàng)目包括：（1）電氣設(shè)備：檢查電機(jī)絕緣電阻、開關(guān)狀態(tài)、控制回路是否正常；（2）機(jī)械部分：檢查水泵與電機(jī)聯(lián)軸器對(duì)中情況、軸承潤(rùn)滑油油位及油質(zhì)、密封裝置是否泄漏；（3）輔助系統(tǒng)：檢查冷卻水管路是否暢通、潤(rùn)滑系統(tǒng)壓力是否達(dá)標(biāo)、進(jìn)水池水位是否滿足啟動(dòng)要求；（4）儀表與保護(hù)：校驗(yàn)壓力表、電流表等監(jiān)測(cè)儀表，確認(rèn)過(guò)流、過(guò)壓等保護(hù)裝置投運(yùn)正常。2.異常振動(dòng)的可能原因：（1）機(jī)械原因：機(jī)組中心不正（聯(lián)軸器對(duì)中偏差）、轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡、軸承磨損或損壞、軸彎曲；（2）水力原因：水泵偏離設(shè)計(jì)工況運(yùn)行（如流量過(guò)小或過(guò)大）、進(jìn)水池水位過(guò)低導(dǎo)致渦帶形成、葉輪堵塞或汽蝕；（3）電氣原因：電機(jī)轉(zhuǎn)子斷條、定子繞組短路、電源三相不平衡；（4）基礎(chǔ)原因：機(jī)組基礎(chǔ)松動(dòng)或沉降。3.電氣設(shè)備“五防”指：（1）防止誤分、誤合斷路器；（2）防止帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)；（3）防止帶電掛（合）接地線（接地開關(guān)）；（4）防止帶接地線（接地開關(guān)）合斷路器（隔離開關(guān)）；（5）防止誤入帶電間隔。4.軸流泵與離心泵性能曲線差異：（1）揚(yáng)程流量（HQ）曲線：離心泵HQ曲線較平緩，流量增大時(shí)揚(yáng)程緩慢下降；軸流泵HQ曲線陡峭，流量增大時(shí)揚(yáng)程急劇下降，甚至出現(xiàn)負(fù)揚(yáng)程。（2）功率流量（PQ）曲線：離心泵PQ曲線隨流量增大而上升，啟動(dòng)時(shí)需關(guān)閥以降低啟動(dòng)功率；軸流泵PQ曲線隨流量增大而下降，啟動(dòng)時(shí)需開閥以避免功率過(guò)載。（3）效率流量（ηQ）曲線：離心泵高效區(qū)較寬，適合變工況運(yùn)行；軸流泵高效區(qū)較窄，需嚴(yán)格控制在設(shè)計(jì)流量附近。5.軸承溫度監(jiān)測(cè)方法：（1）正常運(yùn)行時(shí)，滾動(dòng)軸承溫度≤70℃，滑動(dòng)軸承溫度≤65℃；（2）若溫度緩慢上升，可能是潤(rùn)滑油不足、油質(zhì)劣化或軸承輕微磨損；（3）若溫度急劇升高（如超過(guò)80℃），可能是軸承卡阻、油膜破壞或冷卻系統(tǒng)故障；（4）結(jié)合溫度變化速率和振動(dòng)數(shù)據(jù)綜合判斷，如溫度升高伴隨振動(dòng)增大，可能為軸承間隙過(guò)大或滾珠損壞。四、計(jì)算題1.有效功率P_e=ρgQH=1000×9.81×0.5×30=147150W=147.15kW軸功率P=P_e/η=147.15/0.8≈183.94kW2.流速v=Q/(πd2/4)=0.3/(3.14×0.52/4)=0.3/0.196≈1.53m/s沿程水頭損失h_f=λ×L/d×v2/(2g)=0.02×200/0.5×(1.532)/(2×9.81)=8×(2.3409/19.62)=8×0.119≈0.95m五、案例分析題（1）可能故障原因：①水泵葉輪堵塞或磨損，導(dǎo)致水力效率下降，電機(jī)需輸出更大功率；②軸承損壞（如滾珠碎裂），摩擦阻力增大，電流升高且振動(dòng)加?。虎垭姍C(jī)繞組局部短路，電流異常增大；④進(jìn)水池水位過(guò)低，水泵吸入空氣形成汽蝕，出口壓力下降并引發(fā)振動(dòng)；⑤聯(lián)軸器對(duì)中偏差，機(jī)組運(yùn)行時(shí)額外受力導(dǎo)致振動(dòng)和負(fù)荷增加。（2）應(yīng)急處理措施：①立即啟動(dòng)事故停機(jī)流程，切斷電機(jī)電源；②關(guān)閉出口閥門，防止倒灌；③開啟機(jī)組冷卻水，避免軸承因高溫進(jìn)一步損壞；④記錄故障時(shí)的運(yùn)行參數(shù)（電流、壓力、溫度），通知檢修人員到場(chǎng)。（3）故障排查步驟：①檢查電機(jī)：測(cè)量三相繞組絕緣電阻，確認(rèn)是否存在短路或接地；檢查電源