水電技術(shù)考試題及答案解析水電技術(shù)考試試卷一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.以下哪種水輪機(jī)適用于高水頭電站？（）A.混流式水輪機(jī)B.軸流式水輪機(jī)C.貫流式水輪機(jī)D.斜流式水輪機(jī)2.水電站壓力管道的作用是（）。A.輸送水流B.調(diào)節(jié)流量C.防止水錘D.以上都是3.水輪機(jī)的效率是指（）。A.水輪機(jī)輸出功率與輸入功率之比B.水輪機(jī)輸入功率與輸出功率之比C.水輪機(jī)有效功率與輸入功率之比D.水輪機(jī)輸入功率與有效功率之比4.水電站的日調(diào)節(jié)是指（）。A.對一日內(nèi)的天然來水進(jìn)行調(diào)節(jié)B.對一周內(nèi)的天然來水進(jìn)行調(diào)節(jié)C.對一月內(nèi)的天然來水進(jìn)行調(diào)節(jié)D.對一年內(nèi)的天然來水進(jìn)行調(diào)節(jié)5.下列關(guān)于水輪機(jī)調(diào)速器的說法，錯(cuò)誤的是（）。A.調(diào)節(jié)水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速B.保證機(jī)組輸出功率與負(fù)荷平衡C.只能在機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)工作D.可提高機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性6.水電廠的主要電氣設(shè)備中，用于改變電壓的是（）。A.發(fā)電機(jī)B.變壓器C.斷路器D.母線7.水輪機(jī)的吸出高度是指（）。A.水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪出口最低點(diǎn)到下游水面的垂直距離B.水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪進(jìn)口最高點(diǎn)到上游水面的垂直距離C.水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪出口最高點(diǎn)到下游水面的垂直距離D.水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪進(jìn)口最低點(diǎn)到上游水面的垂直距離8.水電站進(jìn)水口的攔污柵的作用是（）。A.攔截水中的漂浮物B.防止泥沙進(jìn)入水輪機(jī)C.調(diào)節(jié)進(jìn)水流量D.提高進(jìn)水壓力9.以下哪種水電站的水頭相對較低，且流量較大？（）A.壩式水電站B.引水式水電站C.混合式水電站D.潮汐水電站10.水輪機(jī)的比轉(zhuǎn)速是指（）。A.水輪機(jī)在單位水頭、單位流量下的轉(zhuǎn)速B.水輪機(jī)在單位水頭、單位功率下的轉(zhuǎn)速C.水輪機(jī)在單位流量、單位功率下的轉(zhuǎn)速D.水輪機(jī)在額定水頭、額定流量下的轉(zhuǎn)速11.水電站的廠用電主要用于（）。A.照明B.輔助設(shè)備運(yùn)行C.控制設(shè)備運(yùn)行D.以上都是12.水輪機(jī)的空化現(xiàn)象會導(dǎo)致（）。A.水輪機(jī)效率降低B.水輪機(jī)過流部件損壞C.水輪機(jī)振動(dòng)加劇D.以上都是13.下列關(guān)于水電站水庫的說法，正確的是（）。A.水庫的主要作用是防洪B.水庫可以調(diào)節(jié)徑流，提高發(fā)電效益C.水庫的死庫容沒有任何作用D.水庫的正常蓄水位總是高于設(shè)計(jì)洪水位14.水電站的自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能不包括（）。A.自動(dòng)控制機(jī)組的啟動(dòng)和停止B.自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)組的負(fù)荷C.自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)D.自動(dòng)改變水電站的設(shè)計(jì)水頭15.水輪機(jī)的流量與（）有關(guān)。A.水頭B.水輪機(jī)的過流面積C.水輪機(jī)的效率D.以上都是二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共30分）1.水輪機(jī)按水流能量轉(zhuǎn)換特征可分為（）。A.反擊式水輪機(jī)B.沖擊式水輪機(jī)C.混流式水輪機(jī)D.軸流式水輪機(jī)2.水電站壓力管道的布置方式有（）。A.明管B.地下埋管C.壩內(nèi)埋管D.壩后背管3.水輪機(jī)調(diào)速器的調(diào)節(jié)方式有（）。A.機(jī)械液壓調(diào)速B.電氣液壓調(diào)速C.微機(jī)調(diào)速D.手動(dòng)調(diào)速4.水電站進(jìn)水口的類型有（）。A.有壓進(jìn)水口B.無壓進(jìn)水口C.塔式進(jìn)水口D.壩式進(jìn)水口5.以下屬于水電廠主要電氣設(shè)備的有（）。A.發(fā)電機(jī)B.變壓器C.斷路器D.隔離開關(guān)6.水輪機(jī)的空化類型有（）。A.翼型空化B.間隙空化C.空腔空化D.局部空化7.水電站水庫的特征水位有（）。A.死水位B.正常蓄水位C.防洪限制水位D.設(shè)計(jì)洪水位8.水電站自動(dòng)化系統(tǒng)的組成部分包括（）。A.自動(dòng)檢測系統(tǒng)B.自動(dòng)控制系統(tǒng)C.自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)D.自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)9.水輪機(jī)的主要過流部件有（）。A.蝸殼B.導(dǎo)水機(jī)構(gòu)C.轉(zhuǎn)輪D.尾水管10.水電站的輔助設(shè)備系統(tǒng)包括（）。A.油系統(tǒng)B.水系統(tǒng)C.，氣系統(tǒng)D.通風(fēng)系統(tǒng)三、判斷題（每題1分，共10分）1.水輪機(jī)的效率越高，說明水輪機(jī)將水能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的能力越強(qiáng)。（）2.水電站的壓力管道越長，水錘現(xiàn)象越不明顯。（）3.水輪機(jī)的調(diào)速器只能在機(jī)組單機(jī)運(yùn)行時(shí)起作用。（）4.水電站進(jìn)水口的攔污柵可以完全防止泥沙進(jìn)入水輪機(jī)。（）5.壩式水電站的水頭主要由攔河壩形成。（）6.水輪機(jī)的比轉(zhuǎn)速越大，其適用的水頭越高。（）7.水電站的廠用電在總發(fā)電量中所占比例通常較小。（）8.水輪機(jī)的空化現(xiàn)象只會影響水輪機(jī)的效率，不會對水輪機(jī)造成其他損害。（）9.水電站水庫的死庫容在任何情況下都不能用于發(fā)電。（）10.水電站的自動(dòng)化系統(tǒng)可以提高水電站的運(yùn)行效率和可靠性。（）四、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述水輪機(jī)調(diào)速器的作用和工作原理。2.簡述水電站進(jìn)水口的類型及各自的特點(diǎn)。五、計(jì)算題（10分）已知某水輪機(jī)的額定功率為$P=10000$kW，額定水頭為$H=50$m，水輪機(jī)效率為$\eta=0.9$，求該水輪機(jī)的額定流量$Q$。（水的密度$\rho=1000$kg/m3，重力加速度$g=9.8$m/s2）答案解析一、單項(xiàng)選擇題1.答案：A解析：混流式水輪機(jī)適用于高水頭、中流量的水電站，故A正確；軸流式水輪機(jī)適用于中低水頭、大流量的水電站；貫流式水輪機(jī)適用于低水頭、大流量的水電站；斜流式水輪機(jī)適用于中高水頭、中流量的水電站。2.答案：D解析：水電站壓力管道的作用是輸送水流，同時(shí)可以通過閥門等調(diào)節(jié)流量，還可以采取措施防止水錘現(xiàn)象的發(fā)生，故D正確。3.答案：C解析：水輪機(jī)的效率是指水輪機(jī)有效功率與輸入功率之比，故C正確。4.答案：A解析：水電站的日調(diào)節(jié)是指對一日內(nèi)的天然來水進(jìn)行調(diào)節(jié)，故A正確。5.答案：C解析：水輪機(jī)調(diào)速器在機(jī)組單機(jī)運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)都能工作，其作用是調(diào)節(jié)水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，保證機(jī)組輸出功率與負(fù)荷平衡，提高機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性，故C錯(cuò)誤。6.答案：B解析：變壓器用于改變電壓，將發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓升高或降低，以滿足輸電和用電的需求，故B正確。7.答案：A解析：水輪機(jī)的吸出高度是指水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪出口最低點(diǎn)到下游水面的垂直距離，故A正確。8.答案：A解析：水電站進(jìn)水口的攔污柵的作用是攔截水中的漂浮物，防止其進(jìn)入水輪機(jī)，損壞過流部件，故A正確。9.答案：A解析：壩式水電站的水頭相對較低，且流量較大，故A正確；引水式水電站適用于水頭較高、流量較小的情況；混合式水電站結(jié)合了壩式和引水式的特點(diǎn)；潮汐水電站利用潮汐能發(fā)電，與水頭和流量的關(guān)系與其他常規(guī)水電站不同。10.答案：B解析：水輪機(jī)的比轉(zhuǎn)速是指水輪機(jī)在單位水頭、單位功率下的轉(zhuǎn)速，故B正確。11.答案：D解析：水電站的廠用電主要用于照明、輔助設(shè)備運(yùn)行、控制設(shè)備運(yùn)行等，故D正確。12.答案：D解析：水輪機(jī)的空化現(xiàn)象會導(dǎo)致水輪機(jī)效率降低、過流部件損壞、振動(dòng)加劇等問題，故D正確。13.答案：B解析：水庫的主要作用包括防洪、發(fā)電、灌溉、航運(yùn)等，故A錯(cuò)誤；水庫可以調(diào)節(jié)徑流，提高發(fā)電效益，故B正確；水庫的死庫容可以在特殊情況下使用，如在枯水期補(bǔ)充下游用水等，故C錯(cuò)誤；水庫的正常蓄水位低于設(shè)計(jì)洪水位，故D錯(cuò)誤。14.答案：D解析：水電站的自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能包括自動(dòng)控制機(jī)組的啟動(dòng)和停止、自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)組的負(fù)荷、自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等，但不能自動(dòng)改變水電站的設(shè)計(jì)水頭，故D錯(cuò)誤。15.答案：D解析：水輪機(jī)的流量與水頭、水輪機(jī)的過流面積、水輪機(jī)的效率等有關(guān)，故D正確。二、多項(xiàng)選擇題1.答案：AB解析：水輪機(jī)按水流能量轉(zhuǎn)換特征可分為反擊式水輪機(jī)和沖擊式水輪機(jī)，故AB正確；混流式水輪機(jī)和軸流式水輪機(jī)是反擊式水輪機(jī)的具體類型。2.答案：ABCD解析：水電站壓力管道的布置方式有明管、地下埋管、壩內(nèi)埋管、壩后背管等，故ABCD正確。3.答案：ABC解析：水輪機(jī)調(diào)速器的調(diào)節(jié)方式有機(jī)械液壓調(diào)速、電氣液壓調(diào)速、微機(jī)調(diào)速等，手動(dòng)調(diào)速不屬于調(diào)速器的調(diào)節(jié)方式，故ABC正確。4.答案：ABCD解析：水電站進(jìn)水口的類型有有壓進(jìn)水口、無壓進(jìn)水口、塔式進(jìn)水口、壩式進(jìn)水口等，故ABCD正確。5.答案：ABCD解析：水電廠的主要電氣設(shè)備包括發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)等，故ABCD正確。6.答案：ABCD解析：水輪機(jī)的空化類型有翼型空化、間隙空化、空腔空化、局部空化等，故ABCD正確。7.答案：ABCD解析：水電站水庫的特征水位有死水位、正常蓄水位、防洪限制水位、設(shè)計(jì)洪水位等，故ABCD正確。8.答案：ABCD解析：水電站自動(dòng)化系統(tǒng)的組成部分包括自動(dòng)檢測系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)等，故ABCD正確。9.答案：ABCD解析：水輪機(jī)的主要過流部件有蝸殼、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)輪、尾水管等，故ABCD正確。10.答案：ABCD解析：水電站的輔助設(shè)備系統(tǒng)包括油系統(tǒng)、水系統(tǒng)、氣系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)等，故ABCD正確。三、判斷題1.答案：√解析：水輪機(jī)的效率越高，說明水輪機(jī)將水能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的能力越強(qiáng)，該說法正確。2.答案：×解析：水電站的壓力管道越長，水錘現(xiàn)象越明顯，故該說法錯(cuò)誤。3.答案：×解析：水輪機(jī)調(diào)速器在機(jī)組單機(jī)運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)都能起作用，故該說法錯(cuò)誤。4.答案：×解析：水電站進(jìn)水口的攔污柵主要攔截水中的漂浮物，不能完全防止泥沙進(jìn)入水輪機(jī)，故該說法錯(cuò)誤。5.答案：√解析：壩式水電站的水頭主要由攔河壩形成，該說法正確。6.答案：×解析：水輪機(jī)的比轉(zhuǎn)速越大，其適用的水頭越低，故該說法錯(cuò)誤。7.答案：√解析：水電站的廠用電在總發(fā)電量中所占比例通常較小，該說法正確。8.答案：×解析：水輪機(jī)的空化現(xiàn)象不僅會影響水輪機(jī)的效率，還會導(dǎo)致水輪機(jī)過流部件損壞、振動(dòng)加劇等問題，故該說法錯(cuò)誤。9.答案：×解析：在特殊情況下，水電站水庫的死庫容也可以用于發(fā)電，故該說法錯(cuò)誤。10.答案：√解析：水電站的自動(dòng)化系統(tǒng)可以提高水電站的運(yùn)行效率和可靠性，該說法正確。四、簡答題1.答案：作用：水輪機(jī)調(diào)速器的作用是調(diào)節(jié)水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，使其保持在規(guī)定的范圍內(nèi)；保證機(jī)組輸出功率與外界負(fù)荷平衡，使機(jī)組能穩(wěn)定運(yùn)行；提高機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，在機(jī)組負(fù)荷變化、系統(tǒng)故障等情況下，能迅速調(diào)節(jié)水輪機(jī)的流量，使機(jī)組適應(yīng)工況變化。工作原理：調(diào)速器一般由測量元件、放大元件、執(zhí)行元件和反饋元件等組成。測量元件（如轉(zhuǎn)速傳感器）測量水輪機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，并與給定的轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，得出轉(zhuǎn)速偏差信號。放大元件將轉(zhuǎn)速偏差信號進(jìn)行放大，以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件。執(zhí)行元件（如接力器）根據(jù)放大后的信號，調(diào)節(jié)水輪機(jī)的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)或噴針，改變水輪機(jī)的過流量，從而改變水輪機(jī)的轉(zhuǎn)矩，使水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。反饋元件將執(zhí)行元件的動(dòng)作情況反饋到測量元件，形成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，使調(diào)速過程更加穩(wěn)定和準(zhǔn)確。2.答案：有壓進(jìn)水口：特點(diǎn)：進(jìn)水口淹沒在水下，水流具有一定的壓力。適用于有壓引水式水電站和壩式水電站。一般設(shè)有攔污柵、閘門、通氣孔等設(shè)備。其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，能適應(yīng)較高的水頭和較大的流量，可有效控制進(jìn)水流量和壓力。無壓進(jìn)水口：特點(diǎn)：進(jìn)水口在水面以上，水流為無壓流。常用于低水頭、大流量的水電站，如小型引水式水電站。通常由進(jìn)水閘、攔污柵、沉沙池等組成。結(jié)構(gòu)相對簡單，造價(jià)較低，但對進(jìn)水水質(zhì)要求較高，需要設(shè)置有效的攔污和沉沙設(shè)施。塔式進(jìn)水口：特點(diǎn)：進(jìn)水口布置在塔式結(jié)構(gòu)中，塔身獨(dú)立于壩體或岸邊。適用于壩前水深較大、地質(zhì)條件較差的情況。塔式進(jìn)水口可以靈活地選擇進(jìn)水高程，有利于攔截漂浮物和調(diào)節(jié)進(jìn)水流量，但結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，施工難度較大。壩式進(jìn)水口：特點(diǎn)：進(jìn)水口直接布置在壩體上，與壩體成為一個(gè)整體。適用于壩式水電站。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，與壩體結(jié)合緊密，水流條件較好，能充分利用壩體的擋水作用。但設(shè)計(jì)和施工時(shí)需要考慮壩體的穩(wěn)定性和防滲等問題。五、計(jì)