2025年水泵水輪機(jī)工職業(yè)技能考試題庫及答案(含各題型)一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20題）1.水泵水輪機(jī)的核心過流部件中，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件是（）A.蝸殼B.導(dǎo)水機(jī)構(gòu)C.轉(zhuǎn)輪D.尾水管答案：C解析：轉(zhuǎn)輪是水泵水輪機(jī)中將水能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的核心部件，其葉片型線直接影響能量轉(zhuǎn)換效率。2.可逆式水泵水輪機(jī)在發(fā)電工況下，導(dǎo)葉開度與流量的關(guān)系為（）A.導(dǎo)葉開度增大，流量減小B.導(dǎo)葉開度增大，流量增大C.導(dǎo)葉開度與流量無關(guān)D.導(dǎo)葉開度增大，流量先增后減答案：B解析：發(fā)電工況下，導(dǎo)葉開度增大時(shí)，通流面積增加，流經(jīng)轉(zhuǎn)輪的流量隨之增大。3.水泵水輪機(jī)空化的主要誘因是（）A.轉(zhuǎn)輪進(jìn)口壓力高于汽化壓力B.轉(zhuǎn)輪進(jìn)口壓力低于汽化壓力C.轉(zhuǎn)輪出口壓力過高D.尾水管真空度不足答案：B解析：當(dāng)水流局部壓力低于對(duì)應(yīng)溫度下的汽化壓力時(shí)，會(huì)產(chǎn)生汽泡，汽泡潰滅時(shí)引發(fā)空化破壞。4.水泵水輪機(jī)飛逸轉(zhuǎn)速是指（）A.機(jī)組甩負(fù)荷后，導(dǎo)葉全關(guān)時(shí)的最高轉(zhuǎn)速B.機(jī)組甩負(fù)荷后，導(dǎo)葉全開時(shí)的最高轉(zhuǎn)速C.額定轉(zhuǎn)速的1.2倍D.額定轉(zhuǎn)速的0.8倍答案：B解析：飛逸轉(zhuǎn)速是機(jī)組突然甩去全部負(fù)荷，導(dǎo)葉未能及時(shí)關(guān)閉時(shí)，水輪機(jī)因輸入能量無法輸出而達(dá)到的最高失控轉(zhuǎn)速。5.主軸密封的主要作用是（）A.防止?jié)櫥托孤〣.防止壓力水從頂蓋與主軸間隙噴出C.提高轉(zhuǎn)輪效率D.降低機(jī)組振動(dòng)答案：B解析：主軸密封用于阻止轉(zhuǎn)輪區(qū)域的壓力水沿主軸與頂蓋的間隙上溢，避免水進(jìn)入機(jī)坑或軸承油槽。6.水泵水輪機(jī)在水泵工況下，通常采用（）啟動(dòng)方式A.背靠背拖動(dòng)B.直接并網(wǎng)啟動(dòng)C.靜葉啟動(dòng)D.飛逸啟動(dòng)答案：A解析：水泵工況啟動(dòng)時(shí)需克服靜水壓力，通常通過與發(fā)電工況的機(jī)組背靠背拖動(dòng)，達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后切換至水泵模式。7.調(diào)保計(jì)算中，最大轉(zhuǎn)速上升率一般不超過額定轉(zhuǎn)速的（）A.10%B.30%C.50%D.70%答案：C解析：根據(jù)《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)規(guī)范》，調(diào)保計(jì)算中最大轉(zhuǎn)速上升率通常限制在額定轉(zhuǎn)速的50%以內(nèi)，以保障機(jī)組安全。8.水導(dǎo)軸承溫度異常升高的常見原因是（）A.潤(rùn)滑油油位過高B.冷卻水量不足C.導(dǎo)葉開度偏大D.轉(zhuǎn)輪間隙過小答案：B解析：水導(dǎo)軸承通過冷卻水帶走摩擦熱量，冷卻水量不足會(huì)導(dǎo)致熱量積聚，溫度升高。9.水泵水輪機(jī)的吸出高度Hs是指（）A.轉(zhuǎn)輪最高點(diǎn)至下游水位的垂直距離B.轉(zhuǎn)輪中心線至下游水位的垂直距離C.蝸殼進(jìn)口至下游水位的垂直距離D.尾水管出口至下游水位的垂直距離答案：B解析：吸出高度Hs定義為轉(zhuǎn)輪中心線到下游最低水位的垂直距離，是防止空化的重要參數(shù)。10.下列不屬于水泵水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成的是（）A.調(diào)速器B.導(dǎo)葉接力器C.勵(lì)磁裝置D.反饋傳感器答案：C解析：勵(lì)磁裝置屬于發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要包括調(diào)速器、接力器、傳感器等。11.水泵工況下，機(jī)組振動(dòng)突然增大，可能的原因是（）A.導(dǎo)葉開度均勻B.轉(zhuǎn)輪葉片有裂紋C.冷卻水壓力過高D.軸承油位正常答案：B解析：轉(zhuǎn)輪葉片裂紋會(huì)破壞水流對(duì)稱性，導(dǎo)致水力不平衡，引發(fā)振動(dòng)增大。12.機(jī)組正常停機(jī)時(shí)，導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)間應(yīng)（）A.盡可能短，減少能量損耗B.符合調(diào)保計(jì)算要求，避免過大水錘C.與開機(jī)時(shí)間相同D.由運(yùn)行人員隨意調(diào)整答案：B解析：導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)間需通過調(diào)保計(jì)算確定，過快會(huì)引發(fā)過大水錘壓力，過慢會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)速上升過高。13.空蝕余量（NPSH）是指（）A.泵進(jìn)口處總水頭與汽化壓力水頭的差值B.泵出口處總水頭與汽化壓力水頭的差值C.轉(zhuǎn)輪出口總水頭與汽化壓力水頭的差值D.尾水管進(jìn)口總水頭與汽化壓力水頭的差值答案：A解析：空蝕余量是水泵進(jìn)口處單位重量液體所具有的超過汽化壓力的富余能量，是防止空化的關(guān)鍵參數(shù)。14.水泵水輪機(jī)的效率η計(jì)算公式為（）A.η=（輸出功率/輸入功率）×100%B.η=（輸入功率/輸出功率）×100%C.η=（水功率/軸功率）×100%D.η=（軸功率/水功率）×100%答案：D解析：效率是軸功率（機(jī)組輸出或輸入的機(jī)械功率）與水功率（水流提供的能量）的比值。15.下列屬于水泵水輪機(jī)特殊運(yùn)行工況的是（）A.額定工況B.空載工況C.調(diào)相工況D.停機(jī)工況答案：C解析：調(diào)相工況是水泵水輪機(jī)特有的運(yùn)行模式，用于電網(wǎng)無功調(diào)節(jié)，此時(shí)轉(zhuǎn)輪在空氣中旋轉(zhuǎn)，需向轉(zhuǎn)輪室充氣壓水。16.主軸擺度測(cè)量時(shí)，通常在（）位置安裝傳感器A.水導(dǎo)軸承上、下B.推力軸承上方C.發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子中部D.蝸殼進(jìn)口答案：A解析：主軸擺度主要監(jiān)測(cè)水導(dǎo)軸承處的徑向位移，通常在水導(dǎo)軸承上、下部位安裝電渦流傳感器。17.油系統(tǒng)中，壓力油罐的氮?dú)鈮毫?yīng)保持在（）A.低于工作油壓B.等于工作油壓C.高于工作油壓D.與工作油壓無關(guān)答案：C解析：壓力油罐通過氮?dú)鈮嚎s儲(chǔ)存能量，氮?dú)鈮毫π韪哂诠ぷ饔蛪?，以保證壓力油穩(wěn)定輸出。18.水泵水輪機(jī)的“S”特性是指（）A.流量-揚(yáng)程曲線出現(xiàn)負(fù)斜率段B.轉(zhuǎn)速-力矩曲線出現(xiàn)負(fù)斜率段C.效率-流量曲線呈S形D.導(dǎo)葉開度-流量曲線呈S形答案：B解析：“S”特性指機(jī)組在低轉(zhuǎn)速區(qū)，力矩隨轉(zhuǎn)速升高而減小的現(xiàn)象，可能導(dǎo)致啟動(dòng)或停機(jī)過程中轉(zhuǎn)速失控。19.機(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)，需重點(diǎn)監(jiān)測(cè)（）A.冷卻水溫度B.蝸殼壓力、轉(zhuǎn)速上升率C.軸承油位D.導(dǎo)葉開度答案：B解析：甩負(fù)荷試驗(yàn)主要驗(yàn)證調(diào)保參數(shù)，需監(jiān)測(cè)蝸殼壓力（水錘壓力）和轉(zhuǎn)速上升率是否符合設(shè)計(jì)要求。20.下列不屬于過流部件抗磨蝕措施的是（）A.表面堆焊不銹鋼B.涂覆環(huán)氧金剛砂C.增加導(dǎo)葉數(shù)量D.優(yōu)化轉(zhuǎn)輪葉片型線答案：C解析：增加導(dǎo)葉數(shù)量主要影響水流控制精度，與抗磨蝕無直接關(guān)聯(lián)；表面處理和型線優(yōu)化是常見抗磨蝕手段。二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題，錯(cuò)選、漏選均不得分）1.水泵水輪機(jī)的過流部件包括（）A.轉(zhuǎn)輪B.蝸殼C.發(fā)電機(jī)定子D.尾水管答案：ABD解析：過流部件指水流經(jīng)過的部件，包括蝸殼、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)輪、尾水管；發(fā)電機(jī)定子屬于電氣部件。2.機(jī)組啟動(dòng)前需檢查的項(xiàng)目有（）A.油系統(tǒng)油位、油壓正常B.冷卻水壓力、流量符合要求C.導(dǎo)葉全關(guān)，接力器鎖定投入D.主軸密封無大量漏水答案：ABD解析：?jiǎn)?dòng)前導(dǎo)葉應(yīng)全關(guān)，但接力器鎖定需解除，否則無法開啟導(dǎo)葉。3.水泵水輪機(jī)振動(dòng)的可能原因有（）A.轉(zhuǎn)輪動(dòng)平衡不良B.導(dǎo)葉開度不均勻C.尾水管渦帶D.軸承間隙過大答案：ABCD解析：機(jī)械不平衡（動(dòng)平衡、軸承間隙）、水力不平衡（導(dǎo)葉開度、渦帶）均會(huì)引發(fā)振動(dòng)。4.空化對(duì)水泵水輪機(jī)的危害包括（）A.轉(zhuǎn)輪葉片表面剝蝕B.效率下降C.機(jī)組振動(dòng)增大D.軸承溫度升高答案：ABC解析：空化主要影響過流部件，導(dǎo)致剝蝕、效率降低和振動(dòng)，軸承溫度升高多與潤(rùn)滑或冷卻有關(guān)。5.水泵工況下，機(jī)組無法啟動(dòng)的可能原因有（）A.背靠背拖動(dòng)機(jī)組故障B.勵(lì)磁系統(tǒng)未投用C.轉(zhuǎn)輪室水位未排至啟動(dòng)水位D.導(dǎo)葉鎖定未解除答案：ACD解析：水泵啟動(dòng)需拖動(dòng)設(shè)備（背靠背機(jī)組）正常、轉(zhuǎn)輪室水位滿足要求（通常需排至轉(zhuǎn)輪頂部以上）、導(dǎo)葉鎖定解除；勵(lì)磁系統(tǒng)主要用于發(fā)電并網(wǎng)，水泵工況為電動(dòng)機(jī)模式，無需勵(lì)磁。6.導(dǎo)葉分段關(guān)閉的目的是（）A.減少關(guān)機(jī)時(shí)間B.防止過大水錘壓力C.降低轉(zhuǎn)速上升率D.提高效率答案：BC解析：分段關(guān)閉通過先快后慢的關(guān)閉規(guī)律，初期快速關(guān)閉減少流量以限制轉(zhuǎn)速上升，后期緩慢關(guān)閉降低水錘壓力。7.油系統(tǒng)中，濾油器的作用是（）A.去除油中雜質(zhì)B.調(diào)節(jié)油壓C.防止油氧化D.保證油清潔度答案：AD解析：濾油器通過過濾介質(zhì)去除油中顆粒雜質(zhì)，確保油液清潔度，延長(zhǎng)設(shè)備壽命。8.主軸密封的常見類型有（）A.橡膠平板密封B.水壓式端面密封C.迷宮密封D.磁流體密封答案：ABC解析：磁流體密封多用于高轉(zhuǎn)速、小間隙場(chǎng)景，水泵水輪機(jī)主軸密封常用橡膠平板、水壓端面、迷宮密封。9.機(jī)組運(yùn)行中需監(jiān)視的參數(shù)有（）A.各軸承溫度B.定子繞組溫度C.蝸殼進(jìn)口壓力D.上游水位答案：ABCD解析：軸承溫度、定子溫度（發(fā)電機(jī)部分）、蝸殼壓力（水力參數(shù)）、上游水位（運(yùn)行條件）均為關(guān)鍵監(jiān)視參數(shù)。10.水泵水輪機(jī)的主要特性曲線包括（）A.效率曲線B.吸出高度曲線C.飛逸曲線D.流量-揚(yáng)程曲線答案：ABCD解析：特性曲線涵蓋效率、吸出高度（空化特性）、飛逸轉(zhuǎn)速（穩(wěn)定性）、流量-揚(yáng)程（工況特性）等。三、判斷題（每題1分，共10題，正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）1.水泵水輪機(jī)在發(fā)電工況下，轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)方向與水泵工況相反。（）答案：×解析：可逆式水泵水輪機(jī)通過同一轉(zhuǎn)輪實(shí)現(xiàn)雙向能量轉(zhuǎn)換，發(fā)電與水泵工況轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)方向相同，僅水流方向相反。2.導(dǎo)葉間隙過大不會(huì)影響機(jī)組效率，只需定期檢查即可。（）答案：×解析：導(dǎo)葉間隙過大會(huì)導(dǎo)致漏水增加，降低效率，嚴(yán)重時(shí)可能引發(fā)局部水流紊亂，加劇空化。3.機(jī)組正常停機(jī)時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉導(dǎo)葉，再跳開主斷路器。（）答案：×解析：正常停機(jī)流程為：先跳開主斷路器解列，再關(guān)閉導(dǎo)葉，避免帶負(fù)荷關(guān)機(jī)引發(fā)過電壓。4.空蝕余量越大，水泵抗空化能力越強(qiáng)。（）答案：√解析：空蝕余量（NPSH）表示進(jìn)口能量富余程度，余量越大，越不易達(dá)到汽化壓力，抗空化能力越強(qiáng)。5.油系統(tǒng)中，壓力油罐的油位過高會(huì)導(dǎo)致氮?dú)鈮嚎s空間不足，影響油壓穩(wěn)定性。（）答案：√解析：壓力油罐中油位過高會(huì)擠占氮?dú)饪臻g，氮?dú)鈮嚎s量減少，無法有效緩沖油壓波動(dòng)。6.主軸擺度測(cè)量值超過允許值時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)檢查。（）答案：√解析：擺度過大可能導(dǎo)致軸瓦磨損或主軸彎曲，需停機(jī)排查機(jī)械或水力原因。7.水泵工況啟動(dòng)時(shí)，需先向轉(zhuǎn)輪室充水至淹沒轉(zhuǎn)輪，再啟動(dòng)拖動(dòng)設(shè)備。（）答案：×解析：水泵啟動(dòng)通常需將轉(zhuǎn)輪室水位排至轉(zhuǎn)輪頂部以下（或抽真空），減少啟動(dòng)阻力，避免帶水啟動(dòng)過載。8.調(diào)相工況下，需向轉(zhuǎn)輪室充入壓縮空氣，將水位壓至轉(zhuǎn)輪以下。（）答案：√解析：調(diào)相工況時(shí)，轉(zhuǎn)輪在空氣中旋轉(zhuǎn)以減少阻力，通過充氣壓水保持轉(zhuǎn)輪室低水位。9.水錘壓力的大小與關(guān)閉時(shí)間無關(guān)，僅與管道長(zhǎng)度和流速有關(guān)。（）答案：×解析：水錘壓力與關(guān)閉時(shí)間成反比，關(guān)閉時(shí)間越短，水錘壓力越大。10.機(jī)組振動(dòng)監(jiān)測(cè)中，垂直振動(dòng)允許值通常大于水平振動(dòng)允許值。（）答案：√解析：機(jī)組支撐結(jié)構(gòu)在垂直方向剛度較高，允許的垂直振動(dòng)幅值一般大于水平方向。四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共6題）1.簡(jiǎn)述水泵水輪機(jī)與常規(guī)水輪機(jī)的主要區(qū)別。答案：（1）可逆性：水泵水輪機(jī)需同時(shí)滿足發(fā)電（水輪機(jī)）和抽水（水泵）兩種工況，常規(guī)水輪機(jī)僅單向運(yùn)行；（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：轉(zhuǎn)輪需優(yōu)化雙向流動(dòng)特性，導(dǎo)水機(jī)構(gòu)需適應(yīng)雙向流量調(diào)節(jié)，密封和軸承需承受雙向載荷；（3）運(yùn)行特性：存在“S”特性、調(diào)相工況等特殊運(yùn)行區(qū)域，啟動(dòng)/停機(jī)邏輯更復(fù)雜；（4）參數(shù)范圍：水泵工況需克服靜水壓力，通常具有更高的揚(yáng)程和功率密度。2.簡(jiǎn)述導(dǎo)葉分段關(guān)閉的原理及作用。答案：原理：導(dǎo)葉關(guān)閉過程分為兩個(gè)階段，初期快速關(guān)閉（約關(guān)閉總行程的80%）以減少流量，限制機(jī)組轉(zhuǎn)速上升；后期緩慢關(guān)閉（剩余20%行程）以降低水錘壓力。作用：通過分段控制關(guān)閉速度，平衡轉(zhuǎn)速上升率和水錘壓力，滿足調(diào)保計(jì)算要求，保障機(jī)組和壓力管道安全。3.列舉水泵水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪常見的故障類型及處理措施。答案：（1）空蝕磨損：葉片表面出現(xiàn)麻點(diǎn)或凹坑；處理措施為補(bǔ)焊不銹鋼或涂覆抗磨蝕涂層，優(yōu)化運(yùn)行工況避免長(zhǎng)期低負(fù)荷運(yùn)行。（2）裂紋：葉片根部或背面出現(xiàn)裂紋；處理措施為打磨裂紋并探傷，采用熱焊工藝修復(fù)，必要時(shí)更換轉(zhuǎn)輪。（3）泥沙磨損：葉片表面均勻減??；處理措施為加強(qiáng)上游水庫排沙，在轉(zhuǎn)輪表面堆焊硬質(zhì)合金，定期檢查磨損量。（4）螺栓松動(dòng)：轉(zhuǎn)輪與主軸連接螺栓松動(dòng)；處理措施為停機(jī)后按力矩要求重新緊固，加裝防松墊片或鎖片。4.機(jī)組運(yùn)行中，水導(dǎo)軸承溫度突然升高至85℃（報(bào)警值80℃），應(yīng)如何處理？答案：（1）立即檢查冷卻水壓力、流量是否正常，若冷卻水中斷，手動(dòng)開啟備用冷卻水閥；（2）檢查油槽油位、油質(zhì)，若油位過低，補(bǔ)加同型號(hào)潤(rùn)滑油；若油質(zhì)乳化，切換至備用油源并濾油；（3）監(jiān)測(cè)軸承振動(dòng)、擺度是否異常，若振動(dòng)增大，可能是軸瓦間隙過小或主軸彎曲，應(yīng)申請(qǐng)停機(jī)檢查；（4）若上述檢查無異常，可能是溫度傳感器故障，聯(lián)系檢修人員校驗(yàn)傳感器；（5）若溫度持續(xù)上升至90℃（跳閘值），啟動(dòng)事故停機(jī)流程。5.簡(jiǎn)述水泵工況啟動(dòng)的主要步驟。答案：（1）檢查確認(rèn)：油系統(tǒng)、水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)參數(shù)正常，導(dǎo)葉全關(guān)，接力器鎖定解除，轉(zhuǎn)輪室水位排至啟動(dòng)水位（通常低于轉(zhuǎn)輪頂部）；（2）啟動(dòng)拖動(dòng)設(shè)備（如背靠背機(jī)組或變頻啟動(dòng)裝置），拖動(dòng)水泵水輪機(jī)至額定轉(zhuǎn)速的80%-90%；（3）投入勵(lì)磁（若為同步電機(jī)），待轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)，合上主斷路器并網(wǎng)；（4）緩慢開啟導(dǎo)葉（或輪葉，視機(jī)型），逐步增加流量至設(shè)定值，進(jìn)入水泵工況運(yùn)行；（5）監(jiān)視各參數(shù)（電流、壓力、溫度、振動(dòng)），確認(rèn)無異常后完成啟動(dòng)。6.什么是“飛逸轉(zhuǎn)速”？影響飛逸轉(zhuǎn)速的主要因素有哪些？答案：飛逸轉(zhuǎn)速是機(jī)組突然甩去全部負(fù)荷，導(dǎo)水機(jī)構(gòu)未能及時(shí)關(guān)閉時(shí)，水輪機(jī)因輸入能量無法輸出而達(dá)到的最高失控轉(zhuǎn)速。影響因素：（1）水輪機(jī)型號(hào)（混流式飛逸轉(zhuǎn)速約為額定轉(zhuǎn)速的1.8-2.2倍，軸流式更高）；（2）水頭（水頭越高，飛逸轉(zhuǎn)速越大）；（3）導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)間（關(guān)閉越慢，飛逸轉(zhuǎn)速越高）；（4）轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越大，飛逸轉(zhuǎn)速上升越慢）。五、計(jì)算題（每題8分，共2題）1.某水泵水輪機(jī)在發(fā)電工況下，已知上游水位180m，下游水位80m，流量Q=150m3/s，機(jī)組輸出功率P=120MW，水的密度ρ=1000kg/m3，重力加速度g=9.81m/s2，求機(jī)組效率η。答案：水功率Pw=ρgQH=1000×9.81×150×(180-80)=1000×9.81×150×100=147,150,000W=147.15MW效率η=(P/Pw)×100%=(120/147.15)×100%≈81.6%2.某壓力鋼管直徑D=2.5m，長(zhǎng)度L=300m，水流流速v0=3m/s，水錘波速a=1000m/s，求導(dǎo)葉緊急關(guān)閉時(shí)的最大水錘壓力ΔH（g=9.81m/s2）。答案：水錘壓力ΔH=(a×v0)/g=(1000×3)/9.81≈305.8m（注：若關(guān)閉時(shí)間Ts<2L/a=2×300/1000=0.6s，屬于直接水錘，按上述公式計(jì)算；