2025年水電運行員試題及答案1.單項選擇題（每題1分，共20分）1.1水輪機效率最高的工況出現(xiàn)在A.額定出力附近B.50%額定出力C.空載工況D.飛逸工況答案：A1.2混流式水輪機轉(zhuǎn)輪上冠與下環(huán)之間的流道稱為A.導(dǎo)葉流道B.蝸殼流道C.轉(zhuǎn)輪流道D.尾水管流道答案：C1.3機組甩100%負(fù)荷時，調(diào)速器主配壓閥活塞運動方向為A.向上B.向下C.保持中位D.先上后下答案：B1.4水電廠“黑啟動”首要保障的設(shè)備是A.主變壓器B.技術(shù)供水泵C.直流系統(tǒng)D.尾水閘門答案：C1.5軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機葉片操作機構(gòu)采用的介質(zhì)通常為A.透平油B.壓縮空氣C.壓力水D.潤滑脂答案：A1.6發(fā)電機空載特性曲線橫坐標(biāo)為A.勵磁電流B.定子電壓C.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速D.輸出功率答案：A1.7水電廠升壓站采用3/2接線的主要目的是A.降低短路電流B.提高供電可靠性C.減少占地面積D.節(jié)約母線材料答案：B1.8水導(dǎo)軸承冷卻水突然中斷，運行員首先應(yīng)A.緊急停機B.切換備用水源C.減負(fù)荷至零D.關(guān)閉主閥答案：B1.9調(diào)速器永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)bp整定值增大，機組調(diào)差率將A.增大B.減小C.不變D.先增后減答案：A1.10尾水管內(nèi)出現(xiàn)渦帶噪聲，說明水輪機運行在A.最優(yōu)效率區(qū)B.高水頭小負(fù)荷區(qū)C.低水頭大負(fù)荷區(qū)D.飛逸區(qū)答案：B1.11發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地保護動作后，運行員應(yīng)A.立即解列停機B.申請轉(zhuǎn)移負(fù)荷后停機C.繼續(xù)運行2h觀察D.退出保護繼續(xù)運行答案：B1.12水電廠廠用電系統(tǒng)0.4kV母線失壓，首先自投的開關(guān)是A.主變低壓側(cè)B.高壓廠變高壓側(cè)C.柴油發(fā)電機出口D.備用廠變低壓側(cè)答案：D1.13水輪機氣蝕破壞最顯著的部位是A.上冠背面B.下環(huán)內(nèi)表面C.葉片出水邊背面D.轉(zhuǎn)輪室喉部答案：C1.14調(diào)速器電液轉(zhuǎn)換器線圈電阻值普遍為A.10ΩB.100ΩC.1kΩD.10kΩ答案：B1.15發(fā)電機定子繞組溫度報警值通常整定為A.80℃B.100℃C.120℃D.150℃答案：C1.16水電廠“AGC”信號由下列哪一環(huán)節(jié)最終執(zhí)行A.調(diào)速器B.勵磁調(diào)節(jié)器C.主變壓器分接開關(guān)D.尾水閘門答案：A1.17水輪機比轉(zhuǎn)速ns增高，其適用水頭將A.增高B.降低C.不變D.先增后降答案：B1.18發(fā)電機不對稱運行限制主要取決于A.定子電流B.轉(zhuǎn)子發(fā)熱C.振動D.負(fù)序電流答案：D1.19水電廠技術(shù)供水系統(tǒng)濾水器差壓達(dá)0.06MPa時應(yīng)A.切換并清洗B.關(guān)閉進出水閥C.立即停機D.加反沖洗泵答案：A1.20機組大修后首次啟動，軸承溫度在2h內(nèi)上升速率不應(yīng)超過A.1℃/10minB.1℃/30minC.1℃/60minD.5℃/60min答案：B2.多項選擇題（每題2分，共20分；每題至少有兩個正確答案，多選少選均不得分）2.1下列屬于水輪機能量損失的有A.容積損失B.機械損失C.水力損失D.鐵芯損耗答案：ABC2.2調(diào)速器PID調(diào)節(jié)參數(shù)包括A.KpB.KiC.KdD.Ka答案：ABC2.3發(fā)電機定子單相接地可能造成的危害有A.鐵芯燒損B.線棒變形C.機組振動增大D.轉(zhuǎn)子接地答案：ABC2.4水電廠直流系統(tǒng)負(fù)荷包括A.繼電保護B.斷路器合閘C.調(diào)速器油泵D.事故照明答案：ABD2.5下列操作可引起水錘壓力升高A.快速關(guān)閉導(dǎo)葉B.快速開啟主閥C.機組甩負(fù)荷D.分段關(guān)閉裝置拒動答案：ACD2.6機組軸承溫度偏高原因有A.冷卻水中斷B.油質(zhì)劣化C.軸電流增大D.機組超負(fù)荷答案：ABD2.7水電廠“四遙”功能包括A.遙測B.遙信C.遙控D.遙調(diào)答案：ABCD2.8下列屬于水輪機過渡過程計算內(nèi)容A.轉(zhuǎn)速上升率B.蝸殼最大壓力C.尾水管真空度D.導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律答案：ABCD2.9發(fā)電機并列條件滿足A.電壓相等B.頻率相等C.相位相同D.相序一致答案：ABCD2.10防止軸電流措施有A.軸承絕緣墊B.轉(zhuǎn)子接地碳刷C.定子鐵芯分段D.軸間碳刷答案：ABD3.填空題（每空1分，共20分）3.1水輪機模型綜合特性曲線橫坐標(biāo)為________，縱坐標(biāo)為________。答案：單位轉(zhuǎn)速，單位流量3.2發(fā)電機額定功率因數(shù)為0.9（滯后），則無功功率與有功功率比值為________。答案：0.484（tanφ=0.484）3.3某水電廠水頭50m，流量100m3/s，機組效率92%，則單機出力約為________MW。（g取9.81）答案：45.13.4調(diào)速器人工失靈區(qū)設(shè)置目的是防止機組________。答案：頻繁調(diào)節(jié)3.5水輪機飛逸轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速比值，混流式約為________。答案：1.7～2.03.6發(fā)電機定子繞組F級絕緣允許最高溫升為________K。答案：803.7水電廠技術(shù)供水系統(tǒng)常用供水方式有________、________、________三種。答案：自流供水，水泵供水，混合供水3.8調(diào)速器分段關(guān)閉裝置拐點一般設(shè)在________%開度附近。答案：30～403.9主變壓器重瓦斯保護動作跳閘后，未經(jīng)________試驗合格不得投運。答案：色譜分析3.10水輪機轉(zhuǎn)輪靜平衡試驗允許剩余不平衡質(zhì)量矩不大于________g·mm/kg。答案：53.11發(fā)電機轉(zhuǎn)子磁極對數(shù)p=24，額定頻率50Hz，則額定轉(zhuǎn)速為________r/min。答案：1253.12水電廠廠用電系統(tǒng)0.4kV母線單相接地運行時間不得超過________h。答案：23.13水輪機尾水管擴散段作用是將動能轉(zhuǎn)換為________能。答案：壓能3.14調(diào)速器測頻環(huán)節(jié)采用________和________雙重測頻。答案：機端電壓互感器，永磁機3.15發(fā)電機并列時，若頻差0.2Hz，則滑差周期為________s。答案：53.16水輪機氣蝕系數(shù)σ越大，其抗氣蝕性能越________。答案：好3.17水電廠“兩票三制”中三制為交接班制、________、設(shè)備定期試驗輪換制。答案：巡回檢查制3.18發(fā)電機定子鐵芯采用硅鋼片涂________漆絕緣。答案：環(huán)氧3.19水輪機導(dǎo)葉密封常用________和________兩種形式。答案：金屬密封，橡膠密封3.20機組大修后首次啟動應(yīng)進行________試驗，確認(rèn)轉(zhuǎn)動部分無異常。答案：手動盤車4.判斷題（每題1分，共10分；正確打“√”，錯誤打“×”）4.1水輪機比轉(zhuǎn)速越高，適用水頭越高。答案：×4.2發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地允許長期運行。答案：×4.3調(diào)速器永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)bp=0時，機組可實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)。答案：√4.4尾水管真空破壞閥開啟可防止抬機。答案：√4.5水電廠直流系統(tǒng)允許采用交流斷路器代替直流斷路器。答案：×4.6機組軸承溫度高Ⅲ值保護動作于停機。答案：√4.7水輪機在最優(yōu)效率區(qū)運行時，尾水管壓力脈動最大。答案：×4.8主變壓器冷卻器全停后允許帶額定負(fù)荷運行20min。答案：×4.9發(fā)電機定子繞組直流耐壓試驗電壓為2.0Un。答案：×（應(yīng)為2.0Un+1kV，但2.0Un表述不嚴(yán)謹(jǐn)，判×）4.10水電廠技術(shù)供水濾水器差壓達(dá)0.08MPa必須切換清洗。答案：√5.簡答題（每題6分，共30分）5.1簡述水輪機氣蝕產(chǎn)生機理及運行防范措施。答案：氣蝕機理：局部壓力降至汽化壓力，水分子汽化形成氣泡，高壓區(qū)氣泡潰滅產(chǎn)生沖擊波與微射流，剝蝕金屬。防范：1.合理選型，控制σ值；2.避開低負(fù)荷、高水頭工況；3.保持尾水位，減小吸出高度；4.采用抗氣蝕材料；5.及時補焊打磨已氣蝕部位。5.2寫出調(diào)速器PID調(diào)節(jié)公式，并說明各參數(shù)物理意義。答案：公式：y=Kp·x+Ki∫xdt+Kd·dx/dt，其中y為輸出，x為頻差；Kp為比例增益，加快響應(yīng)；Ki為積分增益，消除靜差；Kd為微分增益，抑制超調(diào)。5.3列舉發(fā)電機定子單相接地故障現(xiàn)象及處理步驟。答案：現(xiàn)象：接地信號亮，電壓表一相降至零，另兩相升高√3倍，消弧線圈動作。步驟：1.復(fù)歸音響；2.切換絕緣監(jiān)察，判明接地相；3.檢查廠用電系統(tǒng)；4.若為本機，降負(fù)荷停機；5.測量絕緣電阻，安排檢修。5.4說明機組“黑啟動”操作流程。答案：1.啟動直流系統(tǒng)，確保UPS供電；2.啟動柴油發(fā)電機，恢復(fù)廠用電；3.開啟技術(shù)供水、潤滑油系統(tǒng)；4.手動開啟調(diào)速器壓油泵，建立油壓；5.開啟主閥，手動開啟導(dǎo)葉至空載開度；6.機組升速至額定，建壓；7.合上主變高壓側(cè)開關(guān)，對線路零起升壓；8.逐步恢復(fù)廠站用電及電網(wǎng)負(fù)荷。5.5簡述軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機葉片角度調(diào)整原理。答案：受油器將調(diào)速器壓力油經(jīng)操作油管送入轉(zhuǎn)輪體內(nèi)活塞缸，活塞帶動連桿驅(qū)動葉片旋轉(zhuǎn)；槳葉角度隨負(fù)荷變化自動調(diào)整，保持最優(yōu)攻角，提高部分負(fù)荷效率；轉(zhuǎn)輪體內(nèi)設(shè)置回復(fù)機構(gòu)，將角度信號反饋至調(diào)速器，實現(xiàn)閉環(huán)控制。6.計算題（每題10分，共30分）6.1某混流式機組額定水頭Hr=80m，額定流量Qr=60m3/s，機組效率η=90%，求額定出力Pr；若模型機效率ηm=88%，求原型機效率修正值Δη。答案：Pr=9.81·Qr·Hr·η=9.81×60×80×0.90=423.8MW。Δη=(1ηm)/(1+0.5(1ηm))·(D2/D1)^0.2=(10.88)/(1+0.06)×1=0.113，取0.3%，則原型效率η≈90.3%。6.2機組甩全負(fù)荷，導(dǎo)葉按直線關(guān)閉規(guī)律，有效關(guān)閉時間Te=6s，機組慣性時間常數(shù)Ta=8s，求轉(zhuǎn)速上升率β（取λ=1）。答案：β=√(1+2Ta/Te)1=√(1+2×8/6)1=√3.6671=0.915，即91.5%。6.3已知發(fā)電機額定容量Sn=300MVA，額定電壓Un=18kV，定子繞組直流電阻Rd=1.2mΩ，求額定電流下銅耗Pc；若定子鐵芯重G=120t，比損耗1.15W/kg，求額定鐵耗PFe。答案：In=Sn/(√3·Un)=300/(1.732×18)=9.62kA；Pc=3·In2·Rd=3×(9620)2×0.0012=333kW；PFe=1.15×120000=138kW。7.綜合分析題（每題15分，共30分）7.1某日電廠運行記錄：1號機導(dǎo)葉開度85%，有功功率240MW，無功功率80Mvar，水頭78m，尾水位152m，蝸殼進口壓力0.92MPa，調(diào)速器抽動頻繁，軸承溫度65℃并緩慢上升。請分析異常原因并提出處理措施。答案：異常原因：1.調(diào)速器電液轉(zhuǎn)換器零漂或反饋桿卡澀，導(dǎo)致抽動；2.機組遠(yuǎn)離最優(yōu)工況，效率下降，流量偏大，造成軸承負(fù)載增加；3.技術(shù)供水濾水器可能堵塞，冷卻水量不足，溫度上升。措施：1.切換調(diào)速器至手動，檢查電液轉(zhuǎn)換器線圈阻值及反饋桿；2.調(diào)整導(dǎo)葉至最優(yōu)開度約75%，觀察功率與耗水率；3.切換清洗濾水器，檢查冷卻水壓差；4.若溫度繼續(xù)上升至70℃，申請降