2025年風(fēng)電專業(yè)考試題庫(附答案)一、單項選擇題1.風(fēng)力發(fā)電機的理論最大風(fēng)能利用系數(shù)（貝茨極限）為：A.47.3%B.59.3%C.65.2%D.72.1%答案：B2.威布爾分布中，形狀參數(shù)k值越小，代表風(fēng)資源的：A.穩(wěn)定性越好B.湍流強度越低C.風(fēng)速離散性越大D.平均風(fēng)速越高答案：C3.雙饋異步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子繞組通常通過（）與電網(wǎng)連接：A.全功率變流器B.勵磁變流器C.主變壓器D.電容器組答案：B4.齒輪箱高速軸的額定轉(zhuǎn)速一般為：A.100-300r/minB.500-800r/minC.1500-1800r/minD.2000-2500r/min答案：C5.葉片氣動外形設(shè)計中，葉尖速比λ的計算公式為：A.葉尖線速度/風(fēng)速B.輪轂高度風(fēng)速/葉根線速度C.葉輪轉(zhuǎn)速/額定轉(zhuǎn)速D.掃風(fēng)面積/葉片長度答案：A6.風(fēng)機偏航系統(tǒng)的主要作用是：A.調(diào)節(jié)葉片槳距角B.保持葉輪正對風(fēng)向C.提升發(fā)電機效率D.降低塔架振動答案：B7.變流器IGBT模塊的正常工作溫度范圍通常為：A.-20℃~50℃B.0℃~80℃C.30℃~100℃D.50℃~120℃答案：C8.塔筒接地電阻的合格標(biāo)準(zhǔn)為：A.≤2ΩB.≤4ΩC.≤6ΩD.≤10Ω答案：B9.齒輪箱油的更換周期一般為：A.6-12個月B.12-24個月C.24-36個月D.36-48個月答案：C10.風(fēng)機功率曲線測試時，通常需連續(xù)采集（）有效數(shù)據(jù)：A.30天B.60天C.90天D.120天答案：C二、多項選擇題1.以下屬于風(fēng)電機組主要組成部分的有：A.葉輪B.齒輪箱C.塔架D.光伏板答案：ABC2.葉片結(jié)冰可能導(dǎo)致的影響包括：A.氣動性能下降B.重量分布不均C.發(fā)電機效率提升D.塔架振動增大答案：ABD3.雙饋發(fā)電機的優(yōu)勢包括：A.變流器容量小B.能實現(xiàn)變速恒頻發(fā)電C.對電網(wǎng)電壓波動不敏感D.維護成本低答案：AB4.風(fēng)機日常巡檢中需重點檢查的項目有：A.塔筒螺栓力矩B.齒輪箱油位及油質(zhì)C.變流器散熱風(fēng)扇運行D.葉片表面是否有裂紋答案：ABCD5.導(dǎo)致風(fēng)機限功率運行的常見原因有：A.電網(wǎng)調(diào)度指令B.變流器過溫保護C.風(fēng)速超過切出風(fēng)速D.發(fā)電機軸承溫度正常答案：ABC三、判斷題1.風(fēng)電機組的切出風(fēng)速是指風(fēng)機開始發(fā)電的最低風(fēng)速。（）答案：×（切出風(fēng)速是風(fēng)機停止發(fā)電的最高風(fēng)速，切人風(fēng)速是開始發(fā)電的最低風(fēng)速）2.威布爾分布的尺度參數(shù)c值越大，代表風(fēng)資源的平均風(fēng)速越高。（）答案：√3.齒輪箱油的主要作用是潤滑，無需具備散熱功能。（）答案：×（齒輪箱油同時具備潤滑、散熱、防銹等功能）4.風(fēng)機偏航時，制動系統(tǒng)需完全松開以降低摩擦損耗。（）答案：×（偏航時制動系統(tǒng)保持一定預(yù)壓力，避免葉輪大幅擺動）5.變流器直流母線電壓過高時，可通過投入制動電阻釋放能量。（）答案：√四、簡答題1.簡述雙饋風(fēng)電機組的工作原理。答案：雙饋風(fēng)電機組采用雙饋異步發(fā)電機，其定子繞組直接連接電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子繞組通過勵磁變流器與電網(wǎng)連接。當(dāng)葉輪捕獲風(fēng)能帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速變化會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢頻率變化，通過勵磁變流器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子電流的頻率、幅值和相位，使定子輸出電壓的頻率、幅值和相位與電網(wǎng)保持一致，實現(xiàn)變速恒頻發(fā)電。2.列舉齒輪箱常見故障及排查方法。答案：常見故障包括異響、油溫過高、油泄漏、振動偏大。排查方法：（1）異響：檢查齒輪嚙合間隙、軸承磨損情況，通過油樣分析金屬顆粒含量；（2）油溫過高：檢查冷卻系統(tǒng)是否堵塞、油位是否過低、齒輪或軸承是否過載；（3）油泄漏：檢查密封件是否老化、結(jié)合面螺栓是否松動；（4）振動偏大：檢測高速軸、低速軸的對中情況，排查聯(lián)軸器故障或軸承損壞。3.說明葉片槳距角調(diào)節(jié)的作用及控制邏輯。答案：作用：通過改變?nèi)~片槳距角，調(diào)節(jié)葉輪捕獲的風(fēng)能，實現(xiàn)額定風(fēng)速以下的最大風(fēng)能追蹤（MPPT）和額定風(fēng)速以上的功率限制，同時降低機組載荷?？刂七壿嫞寒?dāng)風(fēng)速低于額定風(fēng)速時，槳距角保持0°（最優(yōu)氣動位置），通過調(diào)節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)轉(zhuǎn)速跟蹤；當(dāng)風(fēng)速高于額定風(fēng)速時，增大槳距角以減少氣動轉(zhuǎn)矩，維持輸出功率穩(wěn)定；極端風(fēng)速下，槳距角快速順槳至90°，實現(xiàn)緊急停機。4.分析風(fēng)機發(fā)電機溫度過高的可能原因及處理措施。答案：可能原因：（1）冷卻系統(tǒng)故障（如散熱風(fēng)扇損壞、風(fēng)道堵塞）；（2）軸承潤滑不足或油脂變質(zhì)；（3）發(fā)電機過載運行（如電網(wǎng)限功率解除后突加負載）；（4）定子或轉(zhuǎn)子繞組絕緣老化導(dǎo)致內(nèi)阻增大；（5）溫度傳感器故障誤報。處理措施：（1）清理散熱風(fēng)道，更換損壞的風(fēng)扇；（2）補充或更換潤滑油脂，檢查軸承磨損情況；（3）監(jiān)測功率曲線，避免長時間超額定運行；（4）使用兆歐表檢測繞組絕緣電阻，必要時返廠維修；（5）校驗或更換溫度傳感器。5.簡述風(fēng)機防雷系統(tǒng)的組成及關(guān)鍵維護要點。答案：組成：包括接閃器（葉片接閃器、輪轂接閃器）、引下線（葉片至輪轂、輪轂至塔架的導(dǎo)電通道）、接地裝置（塔底接地網(wǎng)、接地體）。維護要點：（1）定期檢查葉片接閃器是否有燒蝕或脫落，測試接閃器與引下線的導(dǎo)通性（電阻≤0.1Ω）；（2）檢查引下線連接螺栓是否松動，銅纜是否有斷裂或氧化；（3）測量接地電阻（≤4Ω），若超標(biāo)需補打接地極或更換降阻劑；（4）雷雨季節(jié)前完成所有防雷部件的全面檢測，確保通路完整。五、案例分析題案例：某風(fēng)電場15風(fēng)機近期出現(xiàn)“變流器直流母線過壓”故障，平均每天跳閘2-3次，SCADA系統(tǒng)顯示故障時電網(wǎng)電壓正常（35kV母線電壓36.2kV，偏差+3.4%），直流母線電壓最高達1250V（額定1100V）。請分析可能原因及處理步驟。答案：可能原因：（1）變流器制動單元故障：制動電阻未正常投入，無法吸收直流母線多余能量；（2）網(wǎng)側(cè)變流器調(diào)制異常：網(wǎng)側(cè)變流器未能及時將直流母線能量回饋電網(wǎng)；（3）直流母線電容老化：電容容量下降，無法穩(wěn)定母線電壓；（4）發(fā)電機轉(zhuǎn)子側(cè)變流器輸出能量波動大：如變流器控制參數(shù)偏移，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子側(cè)能量突變；（5）風(fēng)速突變引起葉輪機械能輸入波動：短時間內(nèi)風(fēng)能捕獲過多，超過變流器能量處理能力。處理步驟：（1）檢查制動單元：測量制動電阻阻值（應(yīng)符合設(shè)計值），測試制動IGBT模塊是否擊穿，檢查制動接觸器動作是否正常；（2）監(jiān)測網(wǎng)側(cè)變流器運行數(shù)據(jù)：通過示波器觀察網(wǎng)側(cè)電流波形，檢查PWM調(diào)制信號是否正常，確認LCL濾波器是否有元件損壞；（3）測試直流母線電容：使用電容表測量電容容量（應(yīng)≥額定值的90%），檢查電容外觀是否鼓包或漏液；（4）優(yōu)化變流器控制參數(shù)：對比歷史數(shù)據(jù)，檢查轉(zhuǎn)子側(cè)變流器的電流環(huán)、電壓環(huán)參數(shù)是否偏移，必要時重新校準(zhǔn)；（5）分析風(fēng)速與故障的關(guān)聯(lián)：調(diào)取故障時刻的10分鐘平均風(fēng)速、湍流強度數(shù)據(jù)，若存在短時間內(nèi)風(fēng)速驟增（如≥2m/s/s），可通過優(yōu)化變槳控制邏輯（如提前小角度順槳）降低能量輸入波動；（6）更換損壞部件：若確認制動電阻燒毀、電容老化或IGBT模塊損壞，需及時更換并測試功能恢復(fù)情況。案例：某2.5MW風(fēng)機在低風(fēng)速（5-7m/s）下發(fā)電功率明顯低于同型號機組，功率曲線偏差達15%。現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)葉片表面有明顯積灰和油污，塔筒振動正常，齒輪箱油溫和發(fā)電機溫度無異常。請分析可能原因及改進措施。答案：可能原因：（1）葉片表面污染導(dǎo)致氣動性能下降：積灰、油污增加了葉片表面粗糙度，增大了附面層分離風(fēng)險，降低了升阻比；（2）葉片初始安裝角偏差：安裝時槳距角校準(zhǔn)誤差，導(dǎo)致低風(fēng)速下未處于最優(yōu)氣動位置；（3）變流器效率降低：低風(fēng)速下變流器損耗占比增加，若變流器內(nèi)部元件老化，會進一步降低發(fā)電效率；（4）SCADA系統(tǒng)功率傳感器誤差：功率變送器或電能表校準(zhǔn)偏差，導(dǎo)致顯示功率偏低。改進措施：（1）清洗葉片表面：使用專用清洗劑和高壓水槍（壓力≤5MPa）清除積灰和油污，重點清洗葉尖至1/3葉根區(qū)域（氣動敏感區(qū)）；（2）校準(zhǔn)槳距角：使用激光對中儀或槳距角測量儀，檢查0°位置時的實際角度（誤差應(yīng)≤0.5°），調(diào)整伺服電機參數(shù)；（3）測試變流器效率：在相同工況下對