2025年風(fēng)力發(fā)電場運行維護試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共40分）1.某2.5MW雙饋式風(fēng)電機組在額定風(fēng)速下運行時，若變流器直流母線電壓突然升至1200V（正常范圍800-1000V），最可能的故障原因是：A.網(wǎng)側(cè)變流器IGBT模塊擊穿B.轉(zhuǎn)子側(cè)變流器脈沖丟失C.直流支撐電容容量衰減D.電網(wǎng)電壓瞬時跌落答案：B（轉(zhuǎn)子側(cè)變流器脈沖丟失會導(dǎo)致能量無法正?；仞仯绷髂妇€電壓泵升）2.風(fēng)力發(fā)電機齒輪箱強制潤滑系統(tǒng)中，溫控閥的動作溫度通常設(shè)定為：A.35±5℃B.55±5℃C.75±5℃D.95±5℃答案：B（低于50℃時啟動電加熱，高于60℃時切換至冷卻回路）3.采用激光雷達測風(fēng)的智能偏航系統(tǒng)，其校準周期應(yīng)不超過：A.1個月B.3個月C.6個月D.12個月答案：C（根據(jù)《風(fēng)電場智能運維技術(shù)規(guī)范》2024版要求）4.當(dāng)風(fēng)機主控系統(tǒng)報“變槳電池電壓低”故障時，優(yōu)先檢查的部件是：A.變槳驅(qū)動器保險B.滑環(huán)碳刷接觸狀態(tài)C.電池管理系統(tǒng)（BMS）通信D.超級電容充電模塊答案：C（BMS通信中斷會導(dǎo)致誤報，需先確認通信狀態(tài)）5.某風(fēng)機齒輪箱油液光譜分析顯示鐵元素含量為25ppm（前次12ppm），銅元素含量5ppm（前次4ppm），最可能的磨損部位是：A.高速級齒輪B.中間級軸承C.低速級行星輪D.彈性支撐膠塊答案：A（高速級齒輪線速度高，鐵元素增長快）6.直驅(qū)永磁風(fēng)電機組發(fā)電機繞組溫度監(jiān)測應(yīng)采用：A.PTC熱敏電阻B.鉑電阻（PT100）C.熱電偶D.紅外測溫儀答案：B（PT100精度高，適合持續(xù)監(jiān)測）7.風(fēng)機塔基沉降觀測中，相鄰基礎(chǔ)沉降差允許最大值為：A.2mmB.5mmC.10mmD.15mm答案：B（依據(jù)《風(fēng)電場地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB51307-2019）8.偏航制動器的制動力矩應(yīng)定期校驗，校驗時應(yīng)：A.機組停機狀態(tài)下松閘測試B.機組運行狀態(tài)下帶載測試C.分別測試單組制動器力矩D.同時測試所有制動器總力矩答案：D（需驗證整體制動效果）9.風(fēng)機主控系統(tǒng)的CPU負載率長期超過85%時，可能導(dǎo)致：A.變流器切換延遲B.偏航響應(yīng)滯后C.數(shù)據(jù)存儲丟失D.所有上述情況答案：D（高負載會影響實時控制、通信和存儲）10.葉片表面疏冰涂層維護周期為：A.每運行500小時B.每年入秋前C.每次葉片檢查后D.首次結(jié)冰后答案：B（需在結(jié)冰季前完成維護）11.齒輪箱油濾壓差報警值通常設(shè)定為：A.0.1MPaB.0.3MPaC.0.5MPaD.0.7MPa答案：B（超過0.3MPa需更換濾芯）12.風(fēng)機防雷系統(tǒng)接地電阻測量應(yīng)在：A.雨后24小時內(nèi)B.土壤干燥季節(jié)C.機組滿發(fā)時D.任意氣候條件答案：B（干燥土壤測量更準確）13.變流器水冷系統(tǒng)的去離子水電阻率應(yīng)保持在：A.≥1MΩ·cmB.≥5MΩ·cmC.≥10MΩ·cmD.≥20MΩ·cm答案：C（低于10MΩ·cm需更換）14.塔筒內(nèi)電纜固定夾的間距應(yīng)不大于：A.0.5mB.1.0mC.1.5mD.2.0m答案：C（防止電纜擺動磨損）15.風(fēng)電機組振動傳感器的安裝扭矩應(yīng)嚴格按照：A.傳感器說明書要求B.主控系統(tǒng)默認值C.運維經(jīng)驗值D.螺栓強度等級答案：A（不同傳感器安裝扭矩差異大）16.儲能輔助調(diào)頻系統(tǒng)與風(fēng)機聯(lián)合運行時，SOC（荷電狀態(tài)）應(yīng)控制在：A.20%-80%B.30%-70%C.40%-60%D.50%-50%答案：B（預(yù)留充放電裕度）17.葉片除冰系統(tǒng)測試時，應(yīng)：A.全功率運行驗證B.分段啟動加熱模塊C.關(guān)閉主控保護功能D.拆除防雷接閃器答案：B（避免瞬間電流過大）18.齒輪箱油位檢查應(yīng)在：A.機組停機后立即進行B.機組運行30分鐘后停機C.機組停機2小時后D.任意狀態(tài)下答案：C（油液回流穩(wěn)定后）19.風(fēng)機塔架法蘭連接螺栓的復(fù)緊順序應(yīng)為：A.從下至上對稱復(fù)緊B.從中間向四周擴散C.按對角線對稱復(fù)緊D.按順時針順序復(fù)緊答案：C（確保受力均勻）20.智能運維平臺的健康度評估模型不包括：A.振動信號頻譜分析B.油液顆粒度趨勢C.氣象數(shù)據(jù)耦合分析D.運維人員考勤記錄答案：D（健康度評估基于設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)）二、判斷題（每題1分，共10分）1.風(fēng)機可以在風(fēng)速超過切出風(fēng)速1m/s時短暫運行以提高發(fā)電量。（×）（必須嚴格執(zhí)行切出風(fēng)速保護）2.變槳電池更換時，不同批次的電池可以混合使用。（×）（需使用同批次同容量電池）3.齒輪箱油液顆粒度等級應(yīng)達到ISO440618/16/13級。（√）（2.5MW以上機組要求）4.塔筒內(nèi)工作時，工具可以臨時放置在爬梯平臺上。（×）（必須使用工具包固定）5.激光測風(fēng)雷達校準應(yīng)在無雨無霧的白天進行。（√）（天氣影響測量精度）6.發(fā)電機空冷系統(tǒng)濾網(wǎng)清潔后，無需記錄壓差變化。（×）（需對比清潔前后數(shù)據(jù)）7.偏航齒圈潤滑應(yīng)在機組運行狀態(tài)下進行。（√）（轉(zhuǎn)動中潤滑更均勻）8.葉片裂紋深度超過5mm時，需立即停機維修。（√）（根據(jù)《風(fēng)力機葉片維護規(guī)程》）9.主控系統(tǒng)程序升級時，可以同時進行其他設(shè)備操作。（×）（需暫停所有操作防止干擾）10.儲能系統(tǒng)消防報警后，應(yīng)立即進入艙室查看。（×）（需穿戴防護裝備確認無爆炸風(fēng)險后進入）三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述雙饋風(fēng)電機組“發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電流”故障的排查步驟。答案：（1）檢查變流器轉(zhuǎn)子側(cè)電流傳感器信號是否正常（用萬用表測量4-20mA輸出）；（2）查看電網(wǎng)電壓波形，確認是否存在電壓驟降或諧波超標（使用電能質(zhì)量分析儀）；（3）檢測發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組絕緣電阻（應(yīng)≥100MΩ，500V兆歐表）；（4）檢查變流器IGBT模塊驅(qū)動信號是否正常（用示波器測量門極脈沖）；（5）驗證主控系統(tǒng)過流保護定值是否正確（對比廠家技術(shù)文件）；（6）測試轉(zhuǎn)子側(cè)變流器輸出濾波器性能（使用阻抗分析儀）；（7）檢查滑環(huán)碳刷接觸狀態(tài)（磨損量≤1/3，壓力3-5N）；（8）記錄歷史數(shù)據(jù)，分析是否存在頻繁變槳導(dǎo)致的電磁暫態(tài)過程。2.說明齒輪箱油液監(jiān)測的關(guān)鍵指標及意義。答案：（1）運動粘度（40℃）：標準值ISOVG320（320±10%mm2/s），粘度異常反映油液氧化或污染；（2）水分含量：≤200ppm，水分超標會導(dǎo)致油膜破壞和金屬腐蝕；（3）顆粒度（ISO4406）：≤18/16/13，反映磨損顆粒大小和數(shù)量；（4）酸值（TAN）：≤1.0mgKOH/g，酸值升高說明油液氧化加??；（5）鐵譜分析：區(qū)分磨粒類型（滑動磨損、滾動磨損、切削磨損），定位磨損部位；（6）添加劑含量（如ZDDP）：≤新油含量的80%，不足時需補加；（7）閃點（開口）：≥220℃，閃點降低說明油液裂解。3.闡述葉片防雷系統(tǒng)的檢查內(nèi)容及標準。答案：（1）接閃器：檢查表面是否有燒蝕痕跡，固定螺栓扭矩（M8螺栓≥25N·m）；（2）引下線：外觀無破損，與接閃器連接電阻≤0.1Ω（毫歐表測量）；（3）葉根連接：銅辮軟連接無斷裂，壓接端子無氧化（接觸電阻≤0.5mΩ）；（4）絕緣支撐：表面無爬電痕跡，絕緣電阻≥1000MΩ（2500V兆歐表）；（5）放電間隙：與避雷帶間距（600kW以上機組≥150mm），無金屬異物；（6）接地測試：葉片整體接地電阻（與輪轂接地端）≤4Ω（接地電阻測試儀）；（7）加熱系統(tǒng)防雷：加熱電纜屏蔽層單端接地，與引下線間距≥300mm；（8）標識檢查：防雷線路標識清晰，無脫落。4.分析風(fēng)機“振動值高”故障的常見原因及處理方法。答案：（1）機械原因：-葉片不平衡（單側(cè)積灰或損傷）：進行葉片清潔/修復(fù)，動平衡測試；-齒輪箱軸承磨損（振動頻率為BPFI/BPFO）：油液分析+內(nèi)窺鏡檢查，更換軸承；-發(fā)電機轉(zhuǎn)子不對中（2倍轉(zhuǎn)頻振動）：調(diào)整對中，重新找正；-塔筒共振（固有頻率接近1P頻率）：加裝阻尼器或調(diào)整槳距角避開共振區(qū)。（2）電氣原因：-發(fā)電機電磁不平衡（3倍轉(zhuǎn)頻振動）：檢測定子繞組對稱性，修復(fù)短路點；-變流器輸出諧波（高頻振動）：檢查濾波器性能，更換損壞電容；-電網(wǎng)電壓不平衡（負序電流導(dǎo)致）：聯(lián)系電網(wǎng)側(cè)處理電壓質(zhì)量。（3）控制原因：-變槳不一致（1P振動波動大）：校準變槳角度傳感器，同步測試；-偏航誤差大（方位角偏差＞5°）：校準激光雷達，調(diào)整偏航控制參數(shù)；-主控濾波參數(shù)設(shè)置不當(dāng)（高頻信號未過濾）：優(yōu)化振動濾波算法。處理方法：使用振動分析儀采集時域/頻域數(shù)據(jù)，結(jié)合SCADA歷史趨勢，區(qū)分故障類型后針對性處理，必要時進行離線動平衡或部件更換。5.列舉風(fēng)電場智能運維系統(tǒng)的核心功能模塊及應(yīng)用場景。答案：（1）狀態(tài)監(jiān)測模塊：-功能：實時采集振動、溫度、油液等80+類傳感器數(shù)據(jù)；-應(yīng)用：齒輪箱早期故障預(yù)警（如軸承點蝕前3個月預(yù)警）。（2）故障診斷模塊：-功能：基于機器學(xué)習(xí)的故障樹模型，自動識別120+類故障；-應(yīng)用：變流器IGBT模塊劣化診斷（通過結(jié)溫波動特征識別）。（3）智能巡檢模塊：-功能：無人機自動巡檢（可見光+紅外雙光譜），AI識別葉片裂紋；-應(yīng)用：3MW機組群月度巡檢效率提升60%。（4）健康評估模塊：-功能：建立設(shè)備剩余壽命（RUL）預(yù)測模型（基于退化軌跡分析）；-應(yīng)用：主軸承壽命預(yù)測（誤差≤10%），優(yōu)化大修計劃。（5）運維決策模塊：-功能：結(jié)合天氣預(yù)測、電價信息，生成最優(yōu)檢修窗口；-應(yīng)用：冬季結(jié)冰前集中完成50臺機組葉片除冰系統(tǒng)維護。（6）數(shù)字孿生模塊：-功能：建立1:1虛擬機組，模擬故障場景驗證處理方案；-應(yīng)用：驗證新變流器控制策略對振動的影響。四、案例分析題（每題15分，共30分）案例1：某風(fēng)電場35kV集電線路因雷擊跳閘，重合閘成功后，18風(fēng)機報“35kV側(cè)過電壓”故障停機，主控顯示并網(wǎng)點電壓28.5kV（額定35kV），持續(xù)500ms后恢復(fù)正常?，F(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)：-風(fēng)機出口斷路器（35kV）無明顯放電痕跡；-避雷器（YH10WZ-51/134）計數(shù)器動作1次；-箱變低壓側(cè)浪涌保護器（SPD）燒毀；-主控系統(tǒng)電源模塊損壞。問題：（1）分析故障擴大的主要原因；（2）提出整改措施。答案：（1）故障擴大原因：①箱變低壓側(cè)SPD選型不當(dāng)：原SPD通流容量（40kA）不足，無法承受雷擊過電壓能量（實際浪涌電流約60kA）；②接地系統(tǒng)阻抗偏高：實測箱變接地電阻3.2Ω（標準≤4Ω但接近上限），導(dǎo)致過電壓無法快速泄放；③主控電源模塊防護等級不足：未采用帶浪涌保護的專用電源（原模塊僅內(nèi)置普通濾波）；④避雷器動作后未及時校驗：該避雷器已運行5年，殘壓值可能升高（標準殘壓≤134kV，實測145kV）；⑤集電線路防雷措施不足：故障段線路未安裝線路型避雷器（同塔雙回線路易感應(yīng)過電壓）。（2）整改措施：①更換箱變低壓側(cè)SPD：選用10/350μs波形通流容量60kA的產(chǎn)品（如DEHNV20-C/3+NPE）；②降低接地阻抗：增加垂直接地極（原2根，改為4根），接地電阻降至2.1Ω；③升級主控電源模塊：采用帶三級浪涌保護的電源（最大放電電流20kA，電壓保護水平≤1.5kV）；④定期校驗避雷器：每年雷雨季節(jié)前測試殘壓（應(yīng)≤134kV）和泄漏電流（≤50μA）；⑤線路防雷改造：在易擊段（山頂風(fēng)口）安裝10組線路型避雷器（額定電壓42kV，標稱放電電流10kA）；⑥優(yōu)化保護定值：將并網(wǎng)點過電壓保護延時由200ms調(diào)整為500ms（與重合閘時間配合）；⑦增加浪涌監(jiān)測：在箱變低壓側(cè)安裝浪涌記錄儀，記錄過電壓幅值和波形。案例2：某2.0MW風(fēng)機（運行5年）近1個月出現(xiàn)以下異常：-SCADA顯示發(fā)電機前軸承溫度（PT100測量）持續(xù)上升（從65℃升至85℃）；-振動數(shù)據(jù)：10-20kHz高頻振動幅值增加3倍（正常＜0.5g）；-油液分析：鐵元素含量從8ppm升至35ppm，顆粒度從17/15/12升至19/17/14；-紅外測溫：軸承端蓋表面溫度78℃（環(huán)境25℃）。問題：（1）判斷故障類型及發(fā)展階段；（2）制定處理方案。答案：（1）故障類型及階段：①故障類型：發(fā)電機前軸承滾動體早期疲勞剝落（金屬接觸疲勞損傷）；②發(fā)展階段：已進入缺陷發(fā)展期（從初始損傷→表面剝落→裂紋擴展）；依據(jù)：-溫度上升（潤滑失效+摩擦生熱）；-高頻振動（剝落點與滾道撞擊產(chǎn)生的沖擊頻率）；-鐵元素增加（金屬磨粒脫落）；-顆粒度惡化（大尺寸磨粒增多）；-紅外溫度異常（局部過熱）。（2）處理方案：①立即停機：避免故障加速發(fā)展（當(dāng)前溫度85℃接近報警值90℃，繼續(xù)運行可能導(dǎo)致抱死）；②詳細檢測：-振動解調(diào)分析：提取包絡(luò)譜，確認特征頻率（BPF=12.5Hz，與軸承型號6324C3匹配）；-油液鐵譜分析：觀察磨粒形態(tài)（存在片狀磨粒，確認疲勞剝落）；-軸承外觀檢查：拆除端蓋，用內(nèi)窺鏡觀察滾道（可見0.5mm×1mm剝落坑）；-潤滑脂檢測：取樣分析（錐入度從280降至240，氧化程度TAN=1.2mgKOH/g）；③維修步驟：-更換軸承：選用同型號（6324C3），嚴格控制安裝游隙（0.03-0.05mm）；-