2025年水力發(fā)電運行值班員技師考試題庫及答案一、水力發(fā)電基礎(chǔ)理論與系統(tǒng)認知1.【單選】某混流式水輪機模型試驗測得最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速n11=70r/min，模型轉(zhuǎn)輪公稱直徑D1M=0.35m。原型轉(zhuǎn)輪直徑D1T=4.5m，水頭HT=68m，則原型機組最優(yōu)轉(zhuǎn)速最接近下列哪一項？A.93.3r/min?B.107.1r/min?C.115.4r/min?D.125.7r/min答案：B解析：nT=n11·√(HT/HM)·(D1M/D1T)=70·√(68/10)·(0.35/4.5)=107.1r/min（模型試驗水頭HM=10m）。2.【單選】關(guān)于水錘波速a，下列說法正確的是：A.與管壁材料彈性模量成反比?B.與水體體積彈性模量成反比?C.與管道直徑成正比?D.與管壁厚度無關(guān)答案：A解析：a=√[(K/ρ)/(1+(K·D)/(E·δ))]，E越大，a越大，故A正確。3.【單選】某引水式電站壓力鋼管長L=1260m，水錘波速a=1200m/s，機組滿載丟棄負荷時間TS=4s，則該管段水錘相長τ為：A.2.1s?B.4.2s?C.6.3s?D.8.4s答案：B解析：τ=2L/a=2×1260/1200=2.1s，但水錘相長定義為2L/a，故選B。4.【多選】下列哪些措施可降低水電站輸水系統(tǒng)水錘壓力？A.設(shè)置調(diào)壓室?B.增大導(dǎo)葉關(guān)閉時間?C.采用折線關(guān)閉規(guī)律?D.提高鋼管設(shè)計壁厚?E.降低機組GD2答案：A、B、C解析：D僅提高強度不降壓；E與轉(zhuǎn)速波動有關(guān)，與水錘壓力無直接關(guān)系。5.【判斷】對于同一水輪機，當水頭降低時，其最優(yōu)單位流量Q11將減小。（?）答案：×解析：最優(yōu)單位流量Q11基本為常數(shù)，僅與轉(zhuǎn)輪幾何有關(guān)，與水頭無關(guān)。6.【填空】某軸流轉(zhuǎn)槳式機組在H=18m、Q=220m3/s時，實測效率η=92%，則其出力為______MW。（水的密度ρ=1000kg/m3，g=9.81m/s2）答案：38.8解析：P=ρgQHη=1000×9.81×220×18×0.92/10?=38.8MW。7.【簡答】簡述水輪機汽蝕破壞的“潛伏期—加速期—穩(wěn)定期”三階段特征，并指出值班員日常監(jiān)測的關(guān)鍵信號。答案：潛伏期：初生空泡未造成宏觀金屬剝落，噪聲譜高頻（20～60kHz）微弱上升，無可見振動突變；加速期：空泡潰滅頻率與葉片固有頻率耦合，噪聲陡增10dB以上，機架振動X/Y方向出現(xiàn)0.5～2倍轉(zhuǎn)頻峰值，頂蓋壓力脈動±5%額定水頭；穩(wěn)定期：蝕坑深度>3mm，粗糙度誘發(fā)更多空源，噪聲反而下降但振動持續(xù)高位。值班員應(yīng)重點監(jiān)視頂蓋壓力脈動、軸承擺度趨勢、噪聲頻譜及蝸殼差壓變化率，當噪聲高頻分量較基準月均值升高6dB或頂蓋壓力脈動峰峰值>4%H時，立即申請減負荷并投入補氣閥。8.【案例分析】某日電站中控室SCADA報“2號機頂蓋壓力脈動高Ⅱ值”，瞬時值0.42MPa（額定水頭40m），同時軸承擺度X方向由120μm升至210μm，蝸殼差壓下降0.8%。運行人員手動減負荷至60%PN后，頂蓋壓力脈動降至0.25MPa，擺度回降。請分析原因并給出后續(xù)處理流程。答案：原因：轉(zhuǎn)輪葉片進口邊背面出現(xiàn)片狀空化，空泡潰滅誘發(fā)壓力脈動與結(jié)構(gòu)共振。處理流程：①保持60%PN運行，記錄振動、壓力、噪聲數(shù)據(jù)；②通知維護部次日進行轉(zhuǎn)輪外觀及無損檢測；③若蝕坑深度<2mm且面積<5cm2，可計劃月檢打磨并涂覆抗蝕層；④若深度>2mm或裂紋，申請月度檢修轉(zhuǎn)輪；⑤同步檢查補氣閥管路暢通，校核在線監(jiān)測閾值，必要時下調(diào)報警值至0.35MPa。二、水力機組運行控制與優(yōu)化9.【單選】某抽水蓄能電站SFC啟動過程中，機組轉(zhuǎn)速升至98%額定值時，同期裝置發(fā)出“頻差閉鎖”信號，最可能原因是：A.勵磁系統(tǒng)故障?B.電網(wǎng)頻率突變?C.SFC輸出電流諧波超標?D.轉(zhuǎn)速探頭漂移答案：B解析：98%nr時頻差閉鎖多因電網(wǎng)側(cè)頻率突變，導(dǎo)致頻差>0.15Hz。10.【單選】對于雙調(diào)節(jié)水輪機，協(xié)聯(lián)關(guān)系曲線失配將直接導(dǎo)致：A.出力不足?B.效率下降?C.空化加劇?D.以上全部答案：D解析：協(xié)聯(lián)失配使轉(zhuǎn)輪與導(dǎo)葉角度不匹配，流量、效率、空化性能全面惡化。11.【多選】下列哪些情況必須立即緊急停機？A.軸承溫度>75℃且持續(xù)上升?B.調(diào)速器抽動導(dǎo)致轉(zhuǎn)速波動±8%nr?C.頂蓋水位漫過警戒環(huán)?D.尾水管劇烈轟鳴且擺度>250μm?E.消防系統(tǒng)誤噴答案：A、B、C、D解析：E需現(xiàn)場確認，若無明火可保持空載，不屬必須緊急停機。12.【填空】某電站年發(fā)電量11.5億kWh，年利用小時3800h，則該電站裝機容量為______MW。答案：302.6解析：P=E/T=11.5×10?/3800≈302.6MW。13.【計算】某混流機組額定水頭Hr=95m，額定流量Qr=52m3/s，實測汛期水頭降至78m，若要求保持額定出力不變，需將流量調(diào)至多少？（效率按94%不變）答案：63.3m3/s解析：P=ρgQHη?Q2=Q1·H1/H2=52×95/78=63.3m3/s。14.【簡答】說明一次調(diào)頻“開度死區(qū)”與“轉(zhuǎn)速死區(qū)”的區(qū)別，并給出典型整定值。答案：開度死區(qū)指調(diào)速器不響應(yīng)頻差的開度變化區(qū)間，通?！?.5%；轉(zhuǎn)速死區(qū)指不響應(yīng)頻差的轉(zhuǎn)速區(qū)間，通?！?.033Hz（±2r/minfor50Hz）。開度死區(qū)用于避免導(dǎo)葉微幅抽動，轉(zhuǎn)速死區(qū)用于防止電網(wǎng)微小頻差導(dǎo)致機組頻繁調(diào)節(jié)。15.【案例分析】某日電站AGC指令由180MW突降至120MW，調(diào)速器采用“開度閉環(huán)+功率閉環(huán)”雙模，實測導(dǎo)葉關(guān)閉速率2.5%/s，但功率下降遲緩，10s后僅降至160MW。請分析原因并提出改進措施。答案：原因：功率閉環(huán)比例增益偏小，積分飽和導(dǎo)致響應(yīng)滯后；開度閉環(huán)前饋不足；水頭波動造成功率反調(diào)。改進：①增大功率環(huán)比例系數(shù)Kp由1.2→2.0，減小積分時間Ti由8s→4s；②引入功率指令前饋，開度給定直接疊加5%偏置；③水頭信號加入慣性濾波0.8s，抑制抖動；④將導(dǎo)葉關(guān)閉速率提升至4%/s（滿足電網(wǎng)一次調(diào)頻要求），并采用折線關(guān)閉，前3s快速，后段放緩抑制水錘。三、電氣一次設(shè)備及繼電保護16.【單選】某主變高壓側(cè)CT變比600/5，二次額定電流5A，差動保護最小動作電流整定0.3Ie，則一次側(cè)動作電流為：A.90A?B.180A?C.360A?D.600A答案：B解析：0.3×600=180A。17.【單選】發(fā)電機定子接地保護采用3U0方案，當發(fā)電機側(cè)發(fā)生A相金屬性接地時，3U0大小為：A.0V?B.57.7V?C.100V?D.300V答案：C解析：相電壓額定58V，3U0=3×58/√3=100V。18.【多選】下列哪些保護動作后必須立即跳滅磁開關(guān)？A.差動速斷?B.勵磁繞組過負荷?C.定子匝間保護?D.低頻保護?E.失磁保護答案：A、C、E解析：B、D允許延時或減負荷。19.【填空】某220kV線路采用單相重合閘，無補償電抗，潛供電弧熄滅時間經(jīng)驗值______ms。答案：0.6解析：220kV線路潛供電弧一般0.4～0.8s，取0.6s。20.【計算】某發(fā)電機額定容量S=350MVA，次暫態(tài)電抗Xd"=0.21（標幺），基準容量Sj=100MVA，則其有名值電抗為______Ω。（額定電壓20kV）答案：0.806解析：Xd"=0.21×100/350=0.06，X=0.06×202/100=0.24Ω（標幺轉(zhuǎn)有名值公式X=X·Uj2/Sj）。21.【簡答】簡述主變間隙零序過壓保護動作邏輯，并給出整定值范圍。答案：間隙零序過壓保護用于主變中性點不接地運行，當系統(tǒng)單相接地故障導(dǎo)致中性點電位升高，間隙擊穿，零序電壓>180V（二次值）經(jīng)0.3s延時跳主變各側(cè)開關(guān)；整定值一般二次150～180V，延時0.3～0.5s，與線路零序保護配合。22.【案例分析】某日電站220kV線路B相故障，線路保護Ⅰ段動作，重合閘成功，但2s后主變差動保護動作跳閘。故障錄波顯示主變高壓側(cè)B相電流畸變，二次諧波含量32%。請分析原因并提出防范措施。答案：原因：線路B相故障導(dǎo)致主變穿越性短路電流，二次諧波制動未躲過，差動誤動。防范：①核查差動保護二次諧波制動比，由15%提至20%；②增加波形對稱判據(jù)，閉鎖差動；③線路故障時臨時提高主變差動定值0.4Ie→0.6Ie；④加強CT特性匹配，更換主變高壓側(cè)TPY級CT，降低飽和風(fēng)險。四、輔助設(shè)備與公用系統(tǒng)23.【單選】技術(shù)供水系統(tǒng)采用水泵水塔聯(lián)合供水，當水塔水位升至溢流位時，最先動作的是：A.停工作泵?B.關(guān)電動閥?C.開泄水閥?D.報警并延時停泵答案：D解析：溢流位先報警，延時5s停泵，防止水錘。24.【單選】透平油顆粒度等級NAS16387級對應(yīng)每毫升油液>5μm顆粒數(shù)不超過：A.640?B.1280?C.2560?D.5120答案：B解析：NAS7級>5μm顆?！?280個/mL。25.【多選】下列哪些情況會導(dǎo)致壓縮空氣系統(tǒng)露點溫度升高？A.干燥器吸附劑飽和?B.冷卻器冷卻水量不足?C.空壓機排氣溫度升高?D.儲氣罐排水閥常開?E.環(huán)境濕度增大答案：A、B、C、E解析：D常開僅損失氣量，不升高露點。26.【填空】某電站滲漏集水井有效容積120m3，兩臺滲漏泵各100m3/h，報警水位啟泵，停泵水位差0.8m，則井內(nèi)面積______m2。答案：150解析：V=A·Δh?A=120/0.8=150m2。27.【計算】某電站單臺機組冷卻水量Q=1800m3/h，供水泵揚程H=38m，泵效率η=78%，則配用電機功率至少______kW。（裕量系數(shù)1.15）答案：274解析：P=ρgQH/η=1000×9.81×1800/3600×38/0.78=238kW，×1.15=274kW。28.【簡答】簡述水電站“黑啟動”定義及柴油發(fā)電機組容量選擇原則。答案：黑啟動指全廠交流電源消失，僅依靠蓄電池及柴油機等自備電源恢復(fù)廠用電及機組啟動。柴油機容量需滿足：①最大一臺機組啟動過程中最大負荷（油泵、調(diào)速器、勵磁、冷卻水泵）+20%裕量；②滿足泄洪閘門至少一扇啟閉功率；③持續(xù)運行2h以上；④電壓跌落<15%啟動最大電機。29.【案例分析】某日技術(shù)供水濾水器差壓達0.12MPa，運行人員切換至備用濾水器并啟動反沖洗，但差壓不降反升至0.15MPa，檢查發(fā)現(xiàn)排污閥僅開30%。請分析原因并給出處理。答案：原因：排污閥電動頭限位開關(guān)移位，閥門未全開，導(dǎo)致反沖洗流量不足，雜質(zhì)無法排出。處理：①手動全開排污閥，現(xiàn)場差壓降至0.04MPa；②重新調(diào)整電動頭開、關(guān)限位，全開行程90°→93°；③檢查濾水器濾網(wǎng)有無破損，更換0.5mm不銹鋼網(wǎng)；④將反沖洗周期由24h縮短至16h，直至汛期結(jié)束。五、自動化、通信與智能化30.【單選】IEC6185092LE標準規(guī)定，采樣值報文每幀包含多少通道？A.4?B.8?C.12?D.16答案：B解析：92LE固定8通道。31.【單選】PLC冗余CPU切換時間一般不超過：A.10ms?B.50ms?C.100ms?D.500ms答案：C解析：熱備冗余切換<100ms。32.【多選】下列哪些屬于水電站工業(yè)電視系統(tǒng)AI智能分析功能？A.越界偵測?B.火焰識別?C.表計讀數(shù)?D.人員跌倒?E.紅外測溫答案：A、B、C、D解析：E屬紅外熱像儀功能，非AI視頻分析。33.【填空】某電站采用LoRa無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，工作頻率470MHz，空速2.4kbps，則理論最大空曠傳輸距離約______km。答案：15解析：470MHz+20dBm發(fā)射，靈敏度137dBm，鏈路預(yù)算157dB，空曠15km。34.【計算】某電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)SOE分辨率要求≤1ms，若PLC掃描周期2ms，DI模塊濾波時間0.5ms，則CPU與DI模塊間總線波特率至少______kbps。（假設(shè)報文長度64bit）答案：128解析：t=1ms=64bit/B?B=64/0.001=64kbps，考慮裕量×2=128kbps。35.【簡答】說明水電站“數(shù)字孿生”核心要素，并給出機組振動孿生模型更新頻率。答案：數(shù)字孿生核心要素：①高精度物理模型（CFD、FEA）；②實時感知數(shù)據(jù)（振動、壓力、溫度）；③雙向數(shù)據(jù)交互；④智能預(yù)測算法。振動孿生模型更新頻率≥100Hz，與機組轉(zhuǎn)頻及葉片通過頻率匹配。36.【案例分析】某電站調(diào)速器PLC升級后，上位機顯示“導(dǎo)葉開度跳變±5%”，現(xiàn)場實測導(dǎo)葉平穩(wěn)。檢查通信采用ModbusRTU，波特率9600bps，數(shù)據(jù)位8，停止位1，校驗偶，協(xié)議規(guī)定刷新周期200ms。請分析原因并給出解決措施。答案：原因：PLC程序?qū)㈤_度工程量放大100倍后上傳，上位機解析未對應(yīng)縮放，導(dǎo)致±5%跳變；且200ms周期內(nèi)多次取平均，數(shù)據(jù)溢出。解決：①PLC上傳工程量原值，取消放大；②上位機解析乘0.01；③采用ModbusTCP，周期縮短至50ms；④增加CRC校驗重發(fā)機制，降低誤碼。六、安全生產(chǎn)、應(yīng)急管理與法規(guī)37.【單選】根據(jù)《電力安全事故應(yīng)急處置和調(diào)查處理條例》，一次事故造成直接經(jīng)濟損失5000萬元，屬于：A.一般事故?B.較大事故?C.重大事故?D.特別重大事故答案：C解析：重大事故標準≥5000萬元<1億元。38.【單選】水電廠“兩票三制”中“三制”不含：A.交接班制?B.巡回檢查制?C.設(shè)備定期試驗輪換制?D.工作票制答案：D解析：工作票屬“兩票”。39.【多選】下列哪些屬于特種作業(yè)？A.水輪機轉(zhuǎn)輪焊接?B.高壓試驗?C.調(diào)速器調(diào)試?D.起重機械操作?E.危化品管理答案：A、B、D解析：C、E非特種作業(yè)目錄。40.【填空】根據(jù)GB26164.12010，進入發(fā)電機內(nèi)部工作，CO?濃度應(yīng)低于______ppm。答案：1000解析：CO?<0.1%=1000ppm。41.【計算】某電站進行尾水管清淤，作業(yè)深度6m，水密度1050kg/m3，則作業(yè)面靜壓______kPa。答案：61.7解析：P=ρgh=1050×9.81×6=61740Pa≈61.7kPa。42.【簡答】簡述水電站“有限空間”作業(yè)“先通風(fēng)、再檢測、后