水力發(fā)電站設備職業(yè)資格考試題庫前言本題庫旨在為從事水力發(fā)電站設備運行、維護、檢修及管理工作的專業(yè)人員提供一套系統(tǒng)的職業(yè)資格考試復習資料。內(nèi)容涵蓋水力發(fā)電站主要設備的原理、結構、運行、維護、故障處理等核心知識，注重理論與實踐的結合，力求專業(yè)嚴謹，突出實用價值。試題類型包括選擇題、判斷題、簡答題等常見形式，希望能助各位考生梳理知識體系，提升專業(yè)技能，順利通過職業(yè)資格認證。---第一章水力發(fā)電站基礎知識第一節(jié)水力學與熱力學基礎一、選擇題1.在水力發(fā)電中，水流的能量主要表現(xiàn)為哪幾種形式？（）A.動能、勢能、壓力能B.動能、熱能、化學能C.勢能、電能、機械能D.壓力能、電能、動能*參考答案：A**解析：水流在流動過程中，主要具有動能（由流速決定）、勢能（由位置高度決定）和壓力能（由壓強決定）。水力發(fā)電就是利用水流的這些能量轉(zhuǎn)化為機械能，再進一步轉(zhuǎn)化為電能。*2.下列哪項不是水輪機選型時需要考慮的主要因素？（）A.水頭B.流量C.電站裝機容量D.當?shù)貧夂驐l件*參考答案：D**解析：水輪機選型主要依據(jù)水頭、流量、出力（與裝機容量相關）以及水流特性等參數(shù)。當?shù)貧夂驐l件一般不是水輪機選型的直接決定因素，除非有特殊極端氣候影響設備運行環(huán)境。*二、判斷題1.水輪機的比轉(zhuǎn)速越高，其轉(zhuǎn)速一定越高。（）*參考答案：錯誤**解析：比轉(zhuǎn)速是一個綜合反映水輪機性能的參數(shù)，它與水頭、流量、轉(zhuǎn)速都有關系。比轉(zhuǎn)速高通常意味著水輪機在較低水頭下能獲得較大出力，但并不直接等同于轉(zhuǎn)速一定高，轉(zhuǎn)速還與轉(zhuǎn)輪直徑等因素相關。*2.水電站的水庫具有調(diào)節(jié)徑流的作用，可提高發(fā)電的穩(wěn)定性和可靠性。（）*參考答案：正確**解析：水庫通過蓄水和放水，可以調(diào)節(jié)天然徑流的季節(jié)變化和年際變化，使水電站在枯水期也能有較穩(wěn)定的水量發(fā)電，從而提高發(fā)電的穩(wěn)定性和可靠性。*三、簡答題1.簡述水電站的基本組成部分及其主要作用。*參考答案：水電站的基本組成部分通常包括：（1）水工建筑物：如攔河壩、進水口、引水渠道（或隧洞）、調(diào)壓室、尾水渠等。主要作用是集中水頭、調(diào)節(jié)流量、引水至水輪機，并將發(fā)電后的尾水排回河道。（2）水輪發(fā)電機組：由水輪機和發(fā)電機組成。水輪機將水流的能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機械能，發(fā)電機再將機械能轉(zhuǎn)換為電能。（3）電氣設備：包括變壓器、開關設備、配電裝置、勵磁系統(tǒng)、繼電保護裝置等。主要作用是將發(fā)電機發(fā)出的電能進行變換、輸送、分配，并保證電站的安全穩(wěn)定運行。（4）輔助設備：如油系統(tǒng)、水系統(tǒng)、氣系統(tǒng)等。為水輪發(fā)電機組及其他主設備的正常運行提供必要的工作條件，如潤滑、冷卻、操作控制等。*---第二章水輪機第一節(jié)水輪機的類型與結構一、選擇題1.反擊式水輪機與沖擊式水輪機的主要區(qū)別在于（）。A.反擊式水輪機水流在轉(zhuǎn)輪內(nèi)有壓力變化，沖擊式則無B.反擊式水輪機轉(zhuǎn)速高，沖擊式轉(zhuǎn)速低C.反擊式水輪機效率高，沖擊式效率低D.反擊式水輪機適用于高水頭，沖擊式適用于低水頭*參考答案：A**解析：反擊式水輪機工作時，水流充滿整個轉(zhuǎn)輪流道，水流在轉(zhuǎn)輪內(nèi)不僅改變方向，且壓力也發(fā)生變化，并利用水流的反作用力做功。沖擊式水輪機則是利用高速水流沖擊轉(zhuǎn)輪葉片做功，水流在轉(zhuǎn)輪內(nèi)不充滿流道，壓力基本不變（為大氣壓力）。*2.混流式水輪機轉(zhuǎn)輪的主要作用是（）。A.將水流的動能轉(zhuǎn)換為機械能B.將水流的勢能轉(zhuǎn)換為機械能C.將水流的動能和勢能轉(zhuǎn)換為機械能D.引導水流進入導水機構*參考答案：C**解析：混流式水輪機是反擊式水輪機的一種，其轉(zhuǎn)輪同時利用水流的動能和勢能來做功，將水流的能量高效地轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)的機械能。*二、判斷題1.軸流式水輪機的導葉開度越大，通過水輪機的流量一定越大。（）*參考答案：錯誤**解析：在一定范圍內(nèi)，導葉開度增大，過流量隨之增大。但當開度達到一定程度后，由于水流的壅塞或其他因素，流量可能不再增加，甚至出現(xiàn)下降。此外，過流量還與水頭、轉(zhuǎn)輪特性等因素有關。*三、簡答題1.簡述水輪機氣蝕現(xiàn)象產(chǎn)生的原因、危害及主要防止措施。*參考答案：原因：水輪機運行時，若流道中局部區(qū)域的水流壓力降低至當時水溫下的飽和蒸汽壓力時，水會發(fā)生汽化產(chǎn)生氣泡。這些氣泡隨水流進入高壓區(qū)后迅速潰滅，周圍水體以極高速度向潰滅點沖擊，產(chǎn)生巨大的沖擊力和高溫，導致金屬表面逐漸被侵蝕破壞，這種現(xiàn)象稱為氣蝕。危害：（1）破壞水輪機過流部件（如轉(zhuǎn)輪、導葉等）的金屬表面，縮短設備壽命；（2）產(chǎn)生強烈的振動和噪音，影響機組穩(wěn)定運行；（3）降低水輪機的效率和出力。防止措施：（1）合理設計水輪機轉(zhuǎn)輪形狀，優(yōu)化流道，避免局部低壓區(qū)；（2）控制水輪機在設計工況附近運行，避開不利的氣蝕工況；（3）提高水輪機的安裝高程，減少進口處的真空度（對反擊式水輪機）；（4）采用抗氣蝕性能好的金屬材料制造過流部件；（5）在容易發(fā)生氣蝕的部位設置補氣裝置，破壞真空，防止氣泡產(chǎn)生或減輕氣泡潰滅的危害。*---第三章水輪發(fā)電機第一節(jié)發(fā)電機的基本原理與結構一、選擇題1.同步發(fā)電機的“同步”是指（）。A.發(fā)電機的轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)頻率保持固定比例關系B.發(fā)電機的電壓與電網(wǎng)電壓保持同相位C.發(fā)電機的電流與電網(wǎng)電流保持同相位D.發(fā)電機的功率因數(shù)為1*參考答案：A**解析：同步發(fā)電機是指發(fā)電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n1相等，即n=n1=60f/p（其中f為電網(wǎng)頻率，p為磁極對數(shù)）。這種固定的比例關系是“同步”的核心含義。*2.水輪發(fā)電機推力軸承的主要作用是（）。A.承受發(fā)電機轉(zhuǎn)子的徑向力B.承受水輪機轉(zhuǎn)輪和發(fā)電機轉(zhuǎn)子的軸向推力C.固定發(fā)電機轉(zhuǎn)子的軸向位置D.降低發(fā)電機的轉(zhuǎn)速*參考答案：B**解析：水輪發(fā)電機的推力軸承是一個關鍵部件，它主要承受由水輪機轉(zhuǎn)輪傳來的軸向水推力以及發(fā)電機轉(zhuǎn)子自身的重量等軸向載荷，并將這些載荷傳遞給發(fā)電機的基礎。*二、判斷題1.水輪發(fā)電機的勵磁電流越大，其輸出的端電壓一定越高。（）*參考答案：錯誤**解析：在一定范圍內(nèi)，增大勵磁電流可以提高發(fā)電機的感應電動勢，從而提高輸出端電壓。但當磁路飽和后，繼續(xù)增大勵磁電流，端電壓的升高將變得非常緩慢，甚至不再升高。同時，端電壓還與發(fā)電機的轉(zhuǎn)速、負載大小和性質(zhì)等因素有關。*---第四章調(diào)速系統(tǒng)第一節(jié)調(diào)速系統(tǒng)的作用與組成一、選擇題1.水輪機調(diào)速系統(tǒng)的主要任務是（）。A.保持水輪機轉(zhuǎn)速恒定B.調(diào)節(jié)水輪機的出力C.當電網(wǎng)頻率變化時，相應改變水輪機的導葉開度（或針閥行程），以維持機組轉(zhuǎn)速（或電網(wǎng)頻率）在規(guī)定范圍內(nèi)，并實現(xiàn)機組的有功功率調(diào)節(jié)D.防止水輪機發(fā)生飛逸*參考答案：C**解析：調(diào)速系統(tǒng)最核心的任務是頻率調(diào)節(jié)和有功功率調(diào)節(jié)。它通過感受機組轉(zhuǎn)速（或電網(wǎng)頻率）的變化，自動調(diào)節(jié)水輪機的導葉開度（或沖擊式水輪機的針閥行程），改變進入水輪機的流量，從而調(diào)整水輪機的出力，使機組轉(zhuǎn)速（或電網(wǎng)頻率）維持在允許范圍內(nèi)，并按要求與電網(wǎng)交換有功功率。*二、簡答題1.簡述液壓調(diào)速器的基本組成部分及其工作原理。*參考答案：液壓調(diào)速器通常由以下基本部分組成：（1）轉(zhuǎn)速感受機構：又稱調(diào)速器的敏感元件，用于感受機組轉(zhuǎn)速的變化，并將其轉(zhuǎn)換為機械位移或油壓變化信號。常見的有離心飛擺式、電子測速式等。（2）放大機構：將感受機構輸出的微弱信號進行放大，以帶動執(zhí)行機構動作。液壓調(diào)速器中多采用液壓放大，如引導閥、輔助接力器、主配壓閥等。（3）執(zhí)行機構：接受放大機構的信號，直接操作水輪機的導水機構（導葉）或噴針，改變水輪機的流量。通常為接力器。（4）反饋機構：將執(zhí)行機構的動作信號反饋到前面的環(huán)節(jié)（如放大機構或感受機構），形成閉環(huán)控制，保證調(diào)節(jié)過程的穩(wěn)定，并使調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有一定的靜態(tài)特性。分為機械反饋、液壓反饋等。（5）定值給定與調(diào)節(jié)機構：用于設定機組的額定轉(zhuǎn)速（或頻率），并可進行手動或自動的轉(zhuǎn)速（頻率）和功率調(diào)節(jié)。工作原理：當機組轉(zhuǎn)速偏離額定值時，轉(zhuǎn)速感受機構發(fā)出偏差信號，該信號經(jīng)放大機構放大后，驅(qū)動執(zhí)行機構動作，改變導葉開度（或針閥行程），調(diào)整水輪機出力，使轉(zhuǎn)速向額定值恢復。同時，執(zhí)行機構的動作通過反饋機構反饋回來，抵消輸入的偏差信號，當轉(zhuǎn)速恢復到額定值時，偏差信號消失，調(diào)節(jié)過程結束，機組穩(wěn)定在新的工況下運行。*---第五章輔助設備與系統(tǒng)第一節(jié)油、水、氣系統(tǒng)一、選擇題1.水電站透平油的主要作用不包括（）。A.潤滑B.冷卻C.絕緣D.傳遞能量（液壓操作）*參考答案：C**解析：透平油在水電站中主要用于機組軸承的潤滑、冷卻，以及作為液壓傳動介質(zhì)（如調(diào)速系統(tǒng)、蝴蝶閥操作等）傳遞能量。絕緣是絕緣油（如變壓器油）的主要作用之一。*2.水電站技術供水系統(tǒng)的主要任務是（）。A.供給機組人員生活用水B.供給水輪機轉(zhuǎn)輪冷卻、發(fā)電機空氣冷卻器、軸承冷卻等設備的冷卻用水，以及水輪機導軸承潤滑用水等C.供給大壩沖沙用水D.供給下游灌溉用水*參考答案：B**解析：技術供水系統(tǒng)是水電站的重要輔助系統(tǒng)，其核心任務是為水電站的主要設備提供符合要求的冷卻水和潤滑水，以保證設備在允許的溫度下安全運行。*二、判斷題1.水電站壓縮空氣系統(tǒng)僅用于機組的氣動操作和制動。（）*參考答案：錯誤**解析：水電站壓縮空氣系統(tǒng)的用途廣泛，除了機組的氣動操作（如閘閥、蝶閥的氣動操作）和制動外，還包括：壓油槽補氣以維持調(diào)速系統(tǒng)油壓、水輪機頂蓋排水補氣、寒冷地區(qū)管道及閘門的防凍吹冰、部分設備的清掃、以及作為事故備用氣源等。*---第六章運行與維護第一節(jié)機組啟動與停機一、簡答題1.簡述水輪發(fā)電機組正常開機的主要操作步驟（以常規(guī)機組為例，從機組處于備用狀態(tài)開始）。*參考答案：常規(guī)水輪發(fā)電機組正常開機的主要操作步驟大致如下（具體步驟可能因機組型號和電站規(guī)程略有差異）：（1）開機前檢查：確認機組各部分（水輪機、發(fā)電機、調(diào)速系統(tǒng)、勵磁系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)等）完好，具備開機條件；各保護裝置投入；油、水、氣系統(tǒng)壓力正常；導葉、蝶閥（或球閥）處于關閉位置。（2）啟動輔助設備：如啟動技術供水泵，向需要冷卻水的設備供水；啟動空壓機，維持氣壓系統(tǒng)正常；檢查回油箱油位、油壓正常。（3）開啟進水閥門：如開啟蝶閥或球閥，向水輪機蝸殼充水。充水過程中注意排氣，并檢查有無漏水。（4）投入勵磁：合上勵磁開關，啟動勵磁系統(tǒng)，建立發(fā)電機電壓。（5）并網(wǎng)操作：當發(fā)電機電壓、頻率與電網(wǎng)電壓、頻率基本一致時，通過同步裝置進行并網(wǎng)操作，合上發(fā)電機主斷路器。（6）帶負荷：并網(wǎng)后，根據(jù)調(diào)度指令，通過調(diào)速器逐步增大導葉開度，使機組帶上規(guī)定的有功負荷。同時，根據(jù)需要調(diào)整勵磁電流，維持機端電壓或控制無功功率。（7）開機后檢查：密切監(jiān)視機組各參數(shù)（轉(zhuǎn)速、電壓、電流、功率、各部溫度、振動、擺度、聲音等）是否正常，有無異常情況。*第二節(jié)常見故障處理一、選擇題1.運行中發(fā)現(xiàn)水輪發(fā)電機組振動異常增大，應首先（）。A.立即緊急停機B.匯報值班負責人，同時密切監(jiān)視振動變化趨勢及其他參數(shù)C.減小機組負荷，觀察振動是否降低D.手動增加勵磁電流*參考答案：B**解析：當發(fā)現(xiàn)機組振動異常增大時，操作人員應首先向值班負責人匯報，并立即加強對機組各運行參數(shù)（如轉(zhuǎn)速、負荷、各部溫度、聲音、擺度等）的監(jiān)視，判斷振動原因和嚴重程度。不應立即緊急停機（除非振動已達到危及設備安全的極限值或伴有其他嚴重故障征兆），也不應盲目調(diào)整負荷或勵磁，以免情況惡化。*---第七章安全與防護第一節(jié)安全規(guī)程與制度一、選擇題1.在水電站設備檢修工作中，“兩票三制”中的“兩票”是指（）。A.工作票和操作票B.檢修票和試驗票C.工作票和動火票D.操作票和工作許可票*參考答案：A**解析：“兩票三制”是電力生產(chǎn)中保障安全生產(chǎn)的基本制度。“兩票”指工作票和操作票；“三制”指交接班制度、巡回檢查制度和設備定期試驗與輪換制度。*二、判斷題1.進入發(fā)電機風洞（或水車室）工作時，只要確保機組已停機即可，無需再做其他安全措施。（）*參考答案：錯誤**解析：進入發(fā)電機風洞、水車室等confinedspace工作時，除確保機組已停機外，還必須嚴格執(zhí)行安全措施，如：拉開相關電源開關并掛牌上鎖（“上鎖掛牌”制度）、切斷勵磁電源、投入機械制動、關閉進水閥門并鎖閉、做好防止機組轉(zhuǎn)動的措施（如加鎖、設置止動器）、進行通風換氣、檢測空氣質(zhì)量等，并辦理工作票，得到工作許可后方可進入。*---第八章綜合案例分析案例一：機組振動過大背景描述：某水電站一臺混流式水輪發(fā)電機組，在運行中出現(xiàn)振動逐漸增大的現(xiàn)象，特別是在某一特定負荷區(qū)域振動尤為明顯，伴隨有異常噪音。問題：1.請列舉可能導致該機組振動過大的主要原因（至少列出5點）。2.針對上述可能原因，簡述應采取哪些檢查和處理措施？參考答案與解析：1.可能原因：（1）機組中心不正或軸承間隙過大、磨損；（2）轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡或磁極松動；（3）水輪機轉(zhuǎn)輪存在氣蝕損壞或葉片結垢不均，導致水力不平衡；（4）導葉開度不均或?qū)~端面間隙過大，水流不