2025年水電站面試題庫及答案1.單項選擇題（每題1分，共20分）1.1水輪機(jī)比轉(zhuǎn)速ns的物理意義是A.單位轉(zhuǎn)速與單位流量的比值B.幾何相似水輪機(jī)在1m水頭下發(fā)出1kW功率時的轉(zhuǎn)速C.單位功率與單位轉(zhuǎn)速的乘積D.單位流量與單位轉(zhuǎn)速的比值答案：B1.2對于混流式水輪機(jī)，當(dāng)導(dǎo)葉開度不變而水頭下降時，其效率變化趨勢為A.先升后降B.單調(diào)上升C.單調(diào)下降D.基本不變答案：C1.3某電站采用調(diào)壓井，其穩(wěn)定斷面面積A與引水隧洞面積a的關(guān)系應(yīng)滿足托馬準(zhǔn)則，即A≥A.a·g·Lv/(2gH)B.a·Lv/(gH)C.a·g·Lv/(2H)D.a·Lv/(2gH)答案：A1.4抽水蓄能電站“兩機(jī)一變”接線方式中，“兩機(jī)”指A.兩臺發(fā)電電動機(jī)B.兩臺水輪機(jī)C.兩臺主變壓器D.兩臺調(diào)速器答案：A1.5水輪機(jī)空化系數(shù)σ與裝置空化系數(shù)σa的關(guān)系，當(dāng)σ<σa時，表明A.一定發(fā)生空化B.一定不發(fā)生空化C.臨界空化狀態(tài)D.與空化無關(guān)答案：A1.6某電站最大毛水頭120m，最小毛水頭80m，最優(yōu)效率區(qū)水頭范圍宜選A.80～90mB.90～100mC.100～110mD.110～120m答案：C1.7調(diào)速器永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)bp的取值范圍通常為A.0～2%B.0～8%C.0～12%D.0～20%答案：B1.8軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)協(xié)聯(lián)關(guān)系破壞后，最先出現(xiàn)的異常現(xiàn)象是A.轉(zhuǎn)速升高B.振動加劇C.出力下降D.噪音增大答案：B1.9對于地下廠房，采用尾水調(diào)壓室的主要目的是A.降低水錘壓力B.減小尾水系統(tǒng)水力慣性C.提高機(jī)組效率D.降低開挖量答案：B1.10水輪機(jī)模型綜合特性曲線中，等效率線閉合區(qū)越寬，表明A.高效區(qū)對水頭變化敏感B.高效區(qū)對負(fù)荷變化適應(yīng)性強(qiáng)C.空化性能差D.流量調(diào)節(jié)范圍小答案：B1.11抽水蓄能機(jī)組SFC啟動時，拖動初始頻率一般設(shè)為A.0.1HzB.1HzC.5HzD.10Hz答案：C1.12燈泡貫流式機(jī)組與軸伸貫流式相比，其突出優(yōu)點是A.土建開挖量小B.水力損失小C.檢修方便D.抗泥沙磨損強(qiáng)答案：B1.13水輪機(jī)導(dǎo)葉采用雙連桿操作機(jī)構(gòu)的主要目的是A.減小摩擦力B.實現(xiàn)自關(guān)閉C.降低制造成本D.提高剛度答案：B1.14在可逆式水泵水輪機(jī)中，水泵工況“駝峰區(qū)”是指A.小流量高揚程不穩(wěn)定區(qū)B.大流量低揚程不穩(wěn)定區(qū)C.最優(yōu)效率區(qū)D.空化初生區(qū)答案：A1.15水輪機(jī)相對開度a0與絕對開度y的換算關(guān)系為A.a0=y/D1B.a0=y/Z0C.a0=y/HD.a0=y/D2答案：A1.16某電站壓力鋼管直徑3.0m，設(shè)計流速4.5m/s，其經(jīng)濟(jì)流速評價為A.偏低B.合理C.偏高D.嚴(yán)重偏高答案：B1.17對于高水頭小流量電站，首選機(jī)型為A.混流式B.軸流式C.斜流式D.水斗式答案：D1.18水輪機(jī)飛逸轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速之比，混流式約為A.1.4～1.6B.1.7～2.0C.2.1～2.3D.2.4～2.8答案：B1.19調(diào)壓井底部阻抗孔面積減小，則水位波動周期A.增大B.減小C.不變D.先增后減答案：A1.20抽水蓄能電站發(fā)電工況啟動成功率考核指標(biāo)一般要求不低于A.95%B.98%C.99%D.100%答案：C2.多項選擇題（每題2分，共20分；多選少選均不得分）2.1下列哪些措施可降低水錘壓力A.設(shè)置調(diào)壓井B.延長導(dǎo)葉關(guān)閉時間C.減小管道直徑D.采用折線關(guān)閉規(guī)律答案：A、B、D2.2水輪機(jī)效率現(xiàn)場試驗常用方法有A.熱力學(xué)法B.流速儀法C.超聲波法D.蝸殼差壓法答案：A、D2.3影響水輪機(jī)泥沙磨損的主要因素包括A.泥沙粒徑B.水流速度C.水頭大小D.過流部件材料硬度答案：A、B、D2.4調(diào)速器PID參數(shù)中，積分時間Ti過大可能導(dǎo)致A.調(diào)節(jié)過程緩慢B.轉(zhuǎn)速超調(diào)大C.系統(tǒng)振蕩D.靜態(tài)偏差消除慢答案：A、D2.5抽水蓄能機(jī)組工況轉(zhuǎn)換時間包括A.發(fā)電→抽水B.抽水→發(fā)電C.發(fā)電→調(diào)相D.停機(jī)→發(fā)電答案：A、B、C、D2.6關(guān)于水輪機(jī)空化，下列說法正確的是A.空化初生時效率一定下降B.空化嚴(yán)重時產(chǎn)生噪音C.空化會縮短葉片壽命D.吸出高度越大越易空化答案：B、C2.7尾水管肘管內(nèi)部壓力脈動可能引發(fā)A.機(jī)組功率擺動B.廠房振動C.調(diào)速器抽動D.蝸殼破裂答案：A、B、C2.8燈泡貫流式機(jī)組相對于立式軸流式，其特點有A.流道平直水力損失小B.發(fā)電機(jī)防潮要求高C.廠房高度低D.抗飛逸能力強(qiáng)答案：A、B、C2.9壓力鋼管外壓穩(wěn)定校核需考慮A.鋼管內(nèi)真空B.混凝土收縮C.地下水壓力D.溫度驟降答案：A、C、D2.10水電站技術(shù)供水系統(tǒng)水源可取自A.上游水庫B.下游尾水C.地下水源D.消防水池答案：A、B、C3.填空題（每空1分，共20分）3.1水輪機(jī)比轉(zhuǎn)速ns的國際單位制表達(dá)式為ns=n·sqrt(P)/H^(5/4)，其中P單位為________，H單位為________。答案：kW，m3.2調(diào)壓井水位波動基本微分方程中，忽略阻力項時，波動周期T=2π·sqrt(L·A/(g·a))，其中L為________長度。答案：引水隧洞3.3水斗式水輪機(jī)最優(yōu)圓周系數(shù)Ku一般取________。答案：0.45～0.483.4抽水蓄能機(jī)組發(fā)電電動機(jī)的啟動方式主要有SFC、________、________三種。答案：背靠背，異步啟動3.5水輪機(jī)模型試驗雷諾數(shù)Re應(yīng)大于________，以保證流態(tài)相似。答案：4×10^63.6根據(jù)GB/T9652.1，調(diào)速器轉(zhuǎn)速死區(qū)ix不得超過________%。答案：0.083.7壓力鋼管焊縫無損檢測比例，一類焊縫應(yīng)達(dá)到________%。答案：1003.8水輪機(jī)吸出高度Hs計算時，對應(yīng)的海拔修正系數(shù)Δσ按________公式計算。答案：Δσ=0.0009·(Hatm10.33)3.9燈泡貫流式機(jī)組轉(zhuǎn)子磁極對數(shù)若選為24對，則額定轉(zhuǎn)速為________r/min（電網(wǎng)頻率50Hz）。答案：1253.10水電站技術(shù)供水系統(tǒng)過濾器濾網(wǎng)精度一般取________mm。答案：0.5～1.03.11水輪機(jī)導(dǎo)葉緊急關(guān)閉時間通常按________水錘壓力升高不超過1.3倍額定壓力確定。答案：末端3.12調(diào)壓井托馬穩(wěn)定斷面公式中，若引水隧洞糙率n增大，則所需托馬斷面將________。答案：增大3.13水輪機(jī)飛逸特性曲線中，單位飛逸轉(zhuǎn)速n11r與單位流量Q11的關(guān)系曲線呈________形狀。答案：S3.14抽水蓄能電站上庫正常蓄水位與死水位之間的庫容稱為________庫容。答案：有效3.15水輪機(jī)蝸殼包角通常取________度。答案：3453.16水輪機(jī)主軸密封水壓通常比轉(zhuǎn)輪室壓力高_(dá)_______MPa。答案：0.05～0.103.17水電站油系統(tǒng)分為透平油系統(tǒng)和________油系統(tǒng)。答案：絕緣3.18水輪機(jī)模型效率換算到原型時，采用________公式修正。答案：莫迪3.19壓力鋼管加勁環(huán)間距與管徑之比一般控制在________之間。答案：1.5～2.03.20燈泡貫流式機(jī)組尾水管出口淹沒深度應(yīng)不小于________m。答案：0.54.簡答題（每題8分，共40分）4.1封閉型：簡述水輪機(jī)空化系數(shù)σ的物理意義及其與裝置空化系數(shù)σa的區(qū)別。答案：σ表示轉(zhuǎn)輪低壓側(cè)動能與靜壓能之比，反映水輪機(jī)自身抗空化能力；σa表示裝置實際提供的空化安全裕度，由吸出高度、大氣壓力、汽化壓力決定。當(dāng)σ<σa時空化初生，σ>σa時空化抑制。4.2封閉型：列出調(diào)壓井水位波動衰減的三種工程措施并說明原理。答案：1.設(shè)置阻抗孔，增加局部水頭損失，消耗波動能量；2.井內(nèi)加設(shè)溢流堰，限制水位上升幅值；3.井頂設(shè)阻尼空氣閥，利用空氣壓縮與逸出形成附加阻尼。4.3開放型：某高水頭電站壓力鋼管長1200m，內(nèi)徑2.2m，設(shè)計水頭300m，若采用Q345R鋼材，試分析是否需要設(shè)置彈性墊層并給出理由。答案：需通過計算環(huán)向應(yīng)力σθ=p·D/(2δ)，若σθ接近材料許用應(yīng)力且溫度梯度大，應(yīng)設(shè)彈性墊層以釋放溫度應(yīng)力；若埋管圍巖變形模量高且溫差小，可省略。4.4封閉型：說明抽水蓄能機(jī)組“黑啟動”能力的技術(shù)要求及實現(xiàn)步驟。答案：技術(shù)要求：不依賴外部電源，具備自啟動、自勵磁、自同期能力。步驟：1.上庫充水，壓水至轉(zhuǎn)輪以下；2.SFC拖動至額定轉(zhuǎn)速；3.勵磁建壓；4.同期并網(wǎng)；5.帶負(fù)荷。4.5開放型：比較混流式與斜流式水輪機(jī)在運行靈活性上的差異。答案：斜流式轉(zhuǎn)輪葉片可調(diào)，可在60%～100%負(fù)荷范圍內(nèi)保持高效率，適合日調(diào)節(jié)電站；混流式高效區(qū)窄，負(fù)荷低于70%時效率驟降，但結(jié)構(gòu)簡單、造價低，適合基荷運行。5.計算題（每題10分，共30分）5.1某電站安裝三臺混流式機(jī)組，單機(jī)額定出力85MW，額定水頭120m，轉(zhuǎn)速375r/min，模型比轉(zhuǎn)速nsm=220m·kW，模型效率ηm=92%，原型效率修正系數(shù)Δη=1.2%。求原型比轉(zhuǎn)速ns及轉(zhuǎn)輪直徑D1。解：原型效率ηp=ηm+Δη=93.2%ns=nsm·sqrt(ηp/ηm)=220·sqrt(0.932/0.92)≈221.4m·kW由ns=n·sqrt(P)/H^(5/4)→P=85000kW221.4=375·sqrt(85000)/120^(5/4)→驗算無誤由單位轉(zhuǎn)速n11=n·D1/sqrt(H)→取最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速n11opt=70r/minD1=n11opt·sqrt(H)/n=70·sqrt(120)/375≈2.05m答案：ns≈221m·kW，D1≈2.05m5.2壓力鋼管水錘計算：鋼管長800m，水頭200m，流速4m/s，波速1000m/s，導(dǎo)葉直線關(guān)閉時間6s，求最大水錘壓力升高值ΔH。解：水錘相長tr=2L/c=2×800/1000=1.6s關(guān)閉時間Ts=6s>tr，為間接水錘采用阿列維公式：ΔH=(2L·v)/(g·Ts)=(2×800×4)/(9.81×6)≈108.7m壓力升高率ζ=ΔH/H0=108.7/200≈54.4%答案：ΔH≈109m5.3調(diào)壓井穩(wěn)定斷面校核：引水隧洞長1500m，直徑3.5m，糙率n=0.014，流量60m3/s，水頭180m，電站安裝兩臺機(jī)組，單調(diào)節(jié)，求托馬斷面A。解：托馬公式：A≥a·g·Lv/(2gH)v=Q/A隧=60/(π·3.52/4)≈6.24m/sa=π·3.52/4≈9.62m2A≥9.62×9.81×1500×6.24/(2×9.81×180)≈250m2答案：A≥250m26.綜合分析題（每題15分，共30分）6.1某抽水蓄能電站上庫庫容800萬m3，下庫庫容1200萬m3，額定發(fā)電水頭400m，安裝四臺300MW機(jī)組，額定流量85m3/s。試分析在連續(xù)發(fā)電5小時后，上庫水位下降值，并討論對電網(wǎng)調(diào)峰能力的影響。解：單臺5小時耗水體積V1=85×5×3600=153萬m3四臺共耗水V=4×153=612萬m3上庫水位下降Δh=V/(A庫)，假設(shè)上庫平均面積2km2，則Δh=612×10?/(2×10?)=3.06m占有效庫容比例：612/800≈76.5%結(jié)論：連續(xù)滿發(fā)