水电站大作业
一．基本资料及任务某坝后式电站，总装机容重为120MW，初拟装四台机组，电站最大水头Hmax=140m，最小水头Hmin=100m，加权平均水头Hav=116m，计算水头Hr＝110m，下游水位-流量曲线如下表所列：
表 1 下游水位-流量关系
要求：
（l）确定水轮机类型及装置方式；
（2）确定水轮机转轮直径D1及转速n，校核水轮机的工作范围和计算水头下的额定出力；
（3）计算在设计水头下，机组发出额定出力时的允许吸出高Hs，并算出此时水轮机的安装高程。问此工况是否是气蚀最危险工况？为什么？
（4）采用圆形断面的金属蜗壳，最大包角φmax＝345°，导水叶高度b0=0.224D1。请计算蜗壳及尾水管轮廓尺寸。并用CAD绘出蜗壳、尾水管单线图。
（5）将模型综合特性曲线转换成原型运转综合特性曲线。
?本题是一个水轮机选型的综合题，本题的任务要求有：
●选择水轮机的台数和单机容量；
●选择水轮机的牌号、型号及装置方式；
●确定水轮机的直径、转速、吸出高及安装高程；
●确定蜗壳及尾水管尺寸；
●绘制水轮机运转综合特性曲线；
?选型设计已经收集的基本资料：
（1）水能规划资料
●装机容量：总装机容量为120MW,初拟四台机组；
●各种代表水头：Hmax=140m, Hmin=100m, Hav=116m, Hr＝110m；
●下游水位与流量关系曲线（表1）。
（2）水轮机产品技术资料
●水轮机的系列型谱：附件中包括轮系的水头适用范围、最优工况和限制
工况下的单位转速、单位流量和模型汽蚀系数。
●同步转速n：机组的同步转速与发电机的磁极对数有关，磁极对数只能
是一对一对的，在选择水轮机转速是必须套用同步转速。
n=3000/p(r/min)。
●某一轮系的模型综合特性曲线（包括飞逸特性曲线）。
二．水轮机比较与选择
2.1 水轮机型号初选
在水轮机型号选择中，起主要作用的是水头，每一种水轮机都有一定的水头使用范围。上限是由其结构强度和气蚀条件决定的，一般不允许超出。而下限是由经济条件决定的。Hmax 不能超过该轮系的适用水头的上限；Hav 、Hr 在适用水头范围之内。若两种型号都适用，则需要进行对比分析和计算。问题条件中已经给出了电站的最大水头Hmax=140m ，最小水头Hmin=100m ，加权平均水头Hav=116m ，计算水头H ＝110m 。于是，可以根据水头数据参考水轮机的系列型谱选择水轮机类型。
查《中小型混流式、轴流式水轮机模型参数表》有多种选择方案，为了便于比较分析本文初步选择水轮机型号为A253-46和A502-35。两种机型均为混流型，装置方式采用立轴布置。
2.2水轮机比较
2.2.1混流A253-46型水轮机
1．转轮直径D 1的计算
由公式ηηH H D Q QH N 21 181.981.9==可得到D 1的计算公式为：
η
2
3 1181.9H Q N
D =
(公式1) 注意几个参数的取值：
● N 取水轮机额定出力N r ，/r f f N N η=，f N 是发电机的额定出力（机组
容量）；f η是发电机效率，查资料可取为96%；所以求得N r =31.25MW 。 ● H 取设计水头H r =110m 。
● '1Q 取限制工况下的单位流量'1max Q ，查型谱表得'
1max Q =0.805m 3/s,
M η=88.6%。
● 效率ηηη?+=M ，这一步需要试算，初步估计%.41=?η，则
90%M ηηη=+?=。
由以上参数可以计算出D 1=1.95m ，对照标准直径去定D 1；通常是选用相近而偏大的标准直径，以便使水轮机有一定的富裕容量。所以选择D 1=2.0m 。
2. 转速的计算
水轮机转速的计算公式为：1'1D H
n n =（公式2）
参数取值：
● 已知D 1=2.0m 。
● H 取H av =116m ；即在运行过程中出现最多的水头。
● '1n 选用原型最优单位转速'10n ；初步假定'10'10M n n == 63(r/min)，'
10M n 为模
型的最优单位转速。
由以上参数，计算出n=339.3(r/min)，按照标准选取转速，选取与之相近且偏大的同步转速333.3(r/min)，p=9。
3. 效率及单位参数修正
查表可得A253-46型水轮机在最优工况下的模型最高效率为2%9max =M η，模型转轮直径为D 1M =0.46m ，原型效率
5
1
1max max )1(1D D m
M ηη--=（公式3） 于是，求得max 94.0%η=，效率修正值为max max M ηηη-=?=2%。考虑到模型与原型水轮机在制造工艺质量上的差异，常在已求得的η?值中再减去一个修正值ξ。现在取0.6%ξ=，则可得到效率修正值为 1.4%η?=，由此可得原型水轮机在最优工况和限制工况下的效率为
max max 92% 1.4%93.4%M n ηη=+?=+=
88.6% 1.4%90%M n ηη=+?=+=（与上述假设相同）
单位转速的修正值按下式计算：
''
1101)M n n ?=（公式4-1）
则：'
1'101)10.76%M
n n ?===（公式4-2）
由于'
1'10 3.0%M
n n ?<，按规定单位转速可不加修正，同时，单位流量'1Q 也可以
不加修正。
由上可见，原先假定的''''
11max 101090%,,M Q Q n n η===是正确的，所以上述计
算及选用的结果D 1=2.0m 、n=333.3r/min 也是正确的。
4. 工作范围检验
在选定D 1=2.0m 、n=333.3r/min 后，水轮机的'
1max Q 及各特征水头相对应的'
1n 即可计算出来。水轮机在H r 、N r 下工作时，其''
11max Q Q =，故
'31max 0.7670.805/Q m s =
==<（公式5） 则水轮机的最大引用流量为
'
23max 1max 10.767232.18/Q Q D m s ==?=（公式6）
与特征水头H max 、H min 、和Hr 相对应的单位转速为
（公式7）
在A253-46型水轮机模型综合特性曲线图上分别绘出'
1max
767/Q L s =、 ， 的直线，如图1所示。由图可见，有
这三根直线所围成的水轮机工作范围（图中阴影部分）基本上包含了该特性曲线
的高效率区。所以对于A253-46型水轮机方案，所选定的参数D 1=2.0m 、n=333.3r/min 是合理的。
图 1 A253-46型水轮机的工作范围检验
5. 吸出高度Hs 和安装高程Zs 计算
由水轮机的设计工况参数，'163.56/min r n r =，'
1max
767/Q L s =，在图1上可查得相应的气蚀系数约为0.047σ=，并在《水电站》图2-26查得气蚀系数的修正值约为
，由此可求出水轮机的吸出高度为
10()900
s H H σσ?
=-
-+?（8） 其中?是水轮机安装位置的海拔高程，在初始计算时可取为下游平均水位的
海拔高程，即453.6m ?=，带入公式求得
Hs=2.566（m ）。
即转轮中压力最低点在下游水面2.566m 以上，水轮机安装位置合理，可见A253-46型水轮机方案的吸出高度满足电站要求。
安装高程s Z 按照公式
0/2s w s Z H b =?++（9）
其中w ?为设计尾水位。设计流量3max 32.18/Q m s =，查下游水位-流量曲线
表得设计尾水位w ?=452.8m ，而bo=0.25D1=0.5m ，于是求得
Zs=452.8+0.5+2.566=455.87m 。
由模型综合特性曲线知，图上还有更高的气蚀工况0.065σ=，比设计工况时的气蚀系数0.048m σ=大，因此该工况不是气蚀最危险工况。
2.2.2混流A502-35型水轮机
与混流A253-46型水轮机的参数选择一样，本文从以下4个方面进行分析研究。
1. 转轮直径D 1计算
查《中小型混流式、轴流式水轮机模型参数表》可得A502-35型水轮机在限制工况下的单位流量'310.872/M Q m s =，效率87%M η=，由此可初步假定原型水轮机在该工况下的单位流量''3110.872/M Q Q m s ==，效率89%η=。
上述的'1Q 、η、31250Nr kw =和110r H m =，代入公式（1）中可得1 1.89D m =，选用与之接近而偏大的标称直径1 2.0D m =。
2. 转速n 计算
查《参数表》可得A502-35型水轮机在最优工况下单位转速'
1062/min M n r =，
初步假定''1010M n n =，将已知的'10n 和116av H m =,1 2.0D m =代入式（2）可得
333.88/min n r =，选用与之接近的同步转速333.3/min n r =。
3. 效率及单位参数的修正
查《参数表》可得A502-35型水轮机在最优工况下的模型最高效率为max 92.7%M η=，模型转轮直径为10.35M D m =，根据式（3），可求得原型效率max 94.8%η=，则效率修正值94.8%92.7% 2.1%η?=-=。考虑模型与原型水轮机在制造工艺质量上的差异，常在求得的η?值中减去一个修正值ξ。现在取0.1%ξ=，则可得效率修正值为2%η?=，由此可得原型 水轮机在最优工况和限制工况下的效率为
max max 92.7%2%94.7%M ηηη=+?=+=
87%2%89%M ηηη=+?=+=（与上面假设值相同）
单位转速的修正值按公式（4）计算，则
'
1'
101)1 1.07%3%M
n n ?===< 按照规定单位转速可以不加修正。同时，单位流量'1Q 也可不加修正。
由以上可见，原假定的89%η=，''1010M n n =，
''3110.872/M Q Q m s ==是正确的，那么上述计算的结果1 2.0D m =，333.3/min n r =也是正确的。
4. 共作范围的检验
在选定1
2.0D m =，33
3.3/min n r =后，水轮机的'
1max Q 及各特征水头相对应的'1n 即可以计算出来。
水轮机在H r 、N r 下工作时，其''
11max Q Q =，故由式（5）求解得到'331max 0.776/0.872/Q m s m s =<
则水轮机的最大引用流量由式（6）有：
'
23max 1max 132.54/r Q Q D H m s ==
与特征水头H max 、H min 、和Hr 相对应的单位转速为
'11min max '
11max min '1156.34/min 14066.66/min 100
63.56/min 110
r r n r H n r H n r H =
===
===
== 在A502-35型水轮机模型综合特性曲线图上分别绘出'
1max
776/Q L s =、'1min 56.34/min n r =和'1max 66.66/min n r =的直线，如图2所示。由图可见，有这三根直线所围成的水轮机工作范围（图中阴影部分）基本上包含了该特性曲线的高效率区。所以对于A502-35型水轮机方案，所选定的参数D 1=2.0m 、n=333.3r/min 是合理的。
图 2 A502-35型水轮机的工作范围检验
5. 吸出高度Hs 和安装高程s Z 计算
由水轮机的设计工况参数，'163.56/min r n r =，'
1max
776/Q L s =，在图2上可查得相应的气蚀系数约为0.076σ=，并在《水电站》图2-26查得气蚀系数的修正值约为0.02σ?=，水轮机安装位置海拔高程453.6m ?=，由水轮机的吸出高度公式（8）计算求解得 1.064s H m =-。
即转轮中压力最低点在下游平均水面以下 1.064m ，水轮机安装位置合理，可见A253-46型水轮机方案的吸出高度满足电站要求。
安装高程s Z 按照公式（9），设计流量3max 32.54/Q m s =，查下游水位-流量曲线表得设计尾水位452.778w m ?=，而010.250.5b D m ==，于是求得455.964s Z m =。
由模型综合特性曲线知，图上还有更高的气蚀工况0.11σ=，比设计工况时的气蚀系数0.078m σ=大，因此该工况不是气蚀最危险工况。
2.2.3 两种方案的比较分析
表 2水轮机方案参数对照表
由表2可见，两种机型方案的水轮机直径D 1相同，均为2.0m 。但A253-46型水轮机方案的工作范围包含了较多的高效率区域，运行效率较高，气蚀系数较小，安装高程较高，有利于提高年发电量和减小电站厂房的开挖工程量，所以在制造供货方面没有问题时，初步选择A253-46型方案较为有利。
2.3 主要结论
◆ 经过初选与比较最终选择的水轮机类型为A253-46型，装置方式采用轴
立混流式。
◆ 水轮机直径D 1=2.0m ，转速n=333.3r/min ，水轮机的工作范围100m-140m ，
计算水头下的额定出力31250Nr kw =。
◆ 在设计水头H r ＝110m 下，机组发出的额定出力时的允许吸出高
Hs=2.566m ，水轮机安装高程为Zs=455.87m ，此工况不是气蚀最危险工况。
三． 蜗壳及尾水管尺寸计算
采用圆形断面的金属蜗壳，最大包角φmax ＝345°，导水叶高度b 0=0.224D 1。请计算蜗壳及尾水管轮廓尺寸。并用CAD 绘出蜗壳、尾水管单线图。
3.1蜗壳断面尺寸计算
蜗壳各断面尺寸根据沿流各断面流速相等条件计算。水流进入座环时，按照均匀对称如流的要求。径向流速分量应等于常数，既有
max
r a Q V const D b π=
=（公式10） 其中a D 为座环外径，查规范得到可取 3.45a D m =，座环内径 2.85b D m =；0
b 为导叶高度，由题中b 0=0.224D 1=0.448m ； 圆周速度分量径向变化规律有两种假设
a) 假设任一断面上沿径向各点的水流速度矩等于常数，即const r V u =； b) 假设任一断面上沿径向各点的水流圆周分速度等于常数，即
c u V const V ==。
前一种假定对满足蜗壳均匀、轴对称进水好一些；后一种假定使得蜗壳尾部断面尺寸较大，有利于减小水头损失，并便于加工制作。本文为了计算方便，采用假设（b ），由各断面流速相等条件，得到各断面流速：（包角从鼻端起算，如图3所示）/s 31.28m =3max Q
max 360Q Q i
i
?=
（11）
图 2 金属蜗壳的平面单线图
于是得到蜗壳半径i ρ计算公式：
c
i
i V Q πρ=
（12） 设计水头Hr=110m ，查《水电站》教材，图2-8蜗壳进口断面平均流速曲线，对金属蜗壳可取上限值9.6/c V m s =。
蜗壳外包线i R （如图4所示）计算公式：
图 3 金属蜗壳外包线示意图
i a i r R ρ2+=（13）
其中m r a 725.12/D a ==，m r b 425.12/D b == 蜗壳计算所得数据如下表： φi 360 345 330 315 300 285 270 255 240 Qmax 31.28 31.28 31.28 31.28 31.28 31.28 31.28 31.28 31.28 Vc 8.40 8.40 8.40 8.40 8.40 8.40 8.40 8.40 8.40 Qi 31.28 29.98 28.67 27.37 26.07 24.76 23.46 22.16 20.85 ρi 1.09 1.07 1.04 1.02 0.99 0.97 0.94 0.92 0.89 ai 2.81 2.79 2.77 2.74 2.72 2.69 2.67 2.64 2.61 Ri 3.90 3.86 3.81 3.76 3.71 3.66 3.61 3.56 3.50 φi 225 210 195 180 165 150 135 120 105 Qmax 31.28 31.28 31.28 31.28 31.28 31.28 31.28 31.28 31.28 Vc
8.40
8.40 8.40 8.40 8.40 8.40 8.40 8.40 8.40
表 3 蜗壳计算数据表
3.2 尾水管选型及计算
3.2.1尾水管选型
尾水管的型式很多，目前最常用的有三种：直锥形、弯锥形和弯肘形。他们的特点如下：
η可达80%-85%），但其下部开挖
1.直锥形尾水管结构简单，性能最好（
w
工程量最大，因此一般应用于小型水轮机。
2.弯锥形尾水管比直锥形尾水管对了一段圆形等直径的弯管，它是常用于
小型卧式水轮机中的一种尾水管，由于其转弯段水力损失较大，所以其
η约为40%-60%。
性能较差，
w
3.弯肘形尾水管不但可以减小尾水管的开挖深度，而且具有良好的水力性
η可达75%-80%，除贯流式机组外几乎所有的大中型水轮机均采能，
w
用这种型式的尾水管。
因此，本文中尾水管型式选用弯肘形尾水管。它由进口直锥段、中间肘管段和出口扩散段三部分组成。
3.2.2尾水管尺寸计算
对混流式水轮机的尾水管（图），在一般情况下，其尺寸可以根据《水
电站》教材表2-1及相关参考数据：推荐的尾水管尺寸表确定，由于水
轮机属于高水头水轮机（D1 图 4 混流式水轮机弯肘形尾水管 部分尺寸选择依据： 1. 进口直锥段。进口直锥段是一段圆锥行扩散管，对于混流式水轮机，其单边扩散角θ的最优取值为7°-9°。 2. 中间弯肘段。它是一段90°转弯的变截面弯管，其进口断面为圆形，出口断面为矩形，在《水电站》教材表2-2和图2-18给出了标准混凝土肘管尺寸，其中所列数据对应h4=1.35*D1=2.7(m)，应用时乘以选定的h4=2.7(m)，即可得到所需值。 3. 出口扩散管。它是一段水平放置、两侧平行、顶板上翘α角的矩形扩散管。一般取1013α=?-?。 4. 尾水管的高度。尾水管的高度h 是指水轮机底环平面的高度，对高水头混流式水轮机（D 1 5. 尾水管的水平长度。尾水管的水平长度L 是指机组中心线到尾水管出口断面的距离，通常取1(3.5~4.5)L D =。L=9.0（m ） 3.3蜗壳和尾水管的单线图的绘制 通过以上计算确定蜗壳和尾水管尺寸后，用CAD 绘制的单线图如下： 图 5 A253-46型水轮机蜗壳、尾水管单线图 四．原型运转综合特性曲线的绘制 4.1等水头线的绘制 给定某一水头，对应综合特性上的一条横线，该横线与效率等高线相交，形成一系列交点，算出对应的原型出力，可以作出等水头曲线，即绘出对应每个H 值的效率特性曲线()f N η=。A235-46型水轮机等水头曲线计算表格见表5，用到的公式有： H nD n m 1 1= η23 21 181.9H D Q N = 如下表，分别列出了不通水头对应的不通单位转速下的出力——效率曲线（等水头线）的数据。 序号 效率（Hmin=100） 出力 序号 效率（H 设计=110） 出力 1 0.874 14627.1 1 0.874 16012.6 2 0.894 17575.4 2 0.894 19155.4 3 0.904 18956.7 3 0.904 20384.6 4 0.914 20263.9 4 0.914 21930.1 5 0.924 21921.4 5 0.924 23763.7 6 0.924 26025.8 6 0.924 29996.4 7 0.914 26823.7 7 0.914 31550.3 8 0.904 27512.8 8 0.904 32518.8 9 0.894 28120.6 9 0.894 33300.4 10 0.874 28870.2 10 0.874 34090.6 序号效率（H=120）出力序号效率（Hmax=140）出力 1 0.874 18357.8 1 0.874 24076.5 2 0.894 21106.6 2 0.894 27242.5 3 0.91 4 24105.9 3 0.904 29216.0 4 0.924 26385.7 4 0.914 32135.4 5 0.924 33363.4 5 0.914 41047.1 6 0.914 35949.0 6 0.904 44805.3 7 0.904 37378.9 7 0.894 46645.7 8 0.894 38196.7 8 0.874 47920.1 9 0.874 38920.1 表 3 A235-46型水轮机等水头曲线计算成果表 画出的等水头线如下： 图 6 等水头曲线 4.2 等效率线的绘制 在等水头曲线上作出某一效率值的水平线，它与图中的各等H线相交，读 出所有交点的H、N值，并将其点绘制在H~N坐标图上，把它们连成光滑曲线， 就得到了该效率值的等效率值，整理出数据表格如表6所示，用excel画图，作 水头H 出力(η=91.4%) 水头H 出力(η=90.4%) 水头H 出力(η =89.4%) 水头H 出力(η =87.4%) 水头H 120 32135.4 140 29216.0 140 27242.5 140 24076.5 140 110 24105.9 120 22336.0 120 21106.6 120 18357.8 120 100 21930.1 110 20384.6 110 19155.4 110 16012.6 110 100 20263.9 100 18956.7 100 17575.4 100 14627.1 100 110 26823.7 100 27512.8 100 28120.6 100 28870.2 100 120 31550.3 110 32518.8 110 33300.4 110 34090.6 110 35949.0 120 37378.9 120 38196.7 120 38920.1 120 41047.1 140 44805.3 140 46645.7 140 47920.1 140 表 4 等效率线上的N 、H 值求解表格 图 7 等效率曲线图 4.3出力限制线的绘制 出力限制线表示水轮机在不同水头下实际允许发出的最大出力。由于水轮机与发电机配套运行，所以水轮机最大出力收到发电机额定出力和水轮机5%出力储备线的双重限制。 发电机额定出力gr N 的限制记为水轮机额定出力r N 的，因此在运转综合特性曲线图上，r H H ≥时的出力限制线为31250r N N kw ==的一段垂直线，如图9所示，由于r H 是水轮机发出额定出力的最小水头，所以r H H <时，水轮机出力受5%出力储备线额限制。在相应的模型综合特性曲线图中的5%出力储备线上找出相应于min 100H m =的工况点，1793/Q L s =，然后求出对应的 kw 2520581.923 min 21'1min ==ηηH D Q N 。在图9中把r H 、r N 与min H 、min N 点连成直线，得到r H H <时的出力限制线。 图 9 出力限制线 4.4等吸出高度线的绘制 （1） 绘出各水头下的1'()Q f N =辅助曲线，运用excel 绘制曲线如图10所示。 图 8 1'()Q f N =辅助曲线图 （2） 各水头下的'1M n 值，并在相应的模型综合特性曲线上查出'1M n 水平线与各 等气蚀系数σ线的所有交点坐标'1Q 、σ值。 （3） 在1'()Q f N =辅助曲线上相应于上述各'1Q 的N 值，填入表6。利用公式 10()900 s H H σσ? =- -+?计算出相应于上述各σ的Hs 值，计算结果见 表 5 吸出高度计算表 根据表中对应的Hs 值和N 值，作出()s H f N =曲线，如图11所示。 图 9 Hs~f(N)曲线 （1） 在()s H f N 图上任取某Hs 值（如取Hs=1m 和1.5m ），作水平线与曲线 相交，记下各交点的Hs 、N 值，并点绘在H~N 坐标图上，将各点连成光滑曲线即成为某Hs 值(图中Hs=1m 和1.5m)的等吸出高度线，如图12所示。 图10 等吸出高度线 4.5运转综合特性曲线 通过以上步骤，将各图综合在一起就可以得到原型运转综合特性曲线，如图13。 第十三章：干燥 通过本章的学习，应熟练掌握表示湿空气性质的参数，正确应用空气的H–I 图确定空气的状态点及其性质参数；熟练应用物料衡算及热量衡算解决干燥过程中的计算问题；了解干燥过程的平衡关系和速率特征及干燥时间的计算；了解干燥器的类型及强化干燥操作的基本方法。 二、本章思考题 1、工业上常用的去湿方法有哪几种？ 态参数？ 11、当湿空气的总压变化时，湿空气H–I图上的各线将如何变化? 在t、H 相同的条件下，提高压力对干燥操作是否有利? 为什么? 12、作为干燥介质的湿空气为什么要先经预热后再送入干燥器？ 13、采用一定湿度的热空气干燥湿物料，被除去的水分是结合水还是非结合水？为什么？ 14、干燥过程分哪几种阶段？它们有什么特征？ 15、什么叫临界含水量和平衡含水量？ 16、干燥时间包括几个部分？怎样计算？ 17、干燥哪一类物料用部分废气循环？废气的作用是什么？ 18、影响干燥操作的主要因素是什么？调节、控制时应注意哪些问题？ 三、例题 例题13-1：已知湿空气的总压为101.3kN/m2 ,相对湿度为50%，干球温度为20o C。试用I-H图求解： (a)水蒸汽分压p； (b)湿度Ｈ； (c)热焓Ｉ； (d)露点t d； (e)湿球温度tw ； (f)如将含500kg/h干空气的湿空气预热至117o C，求所需热量Ｑ。 解： 由已知条件：Ｐ＝101.3kN/m2，Ψ0＝50%，t0=20o C在I-H图上定出湿空气的状态点Ａ点。 (a)水蒸汽分压p 过预热器气所获得的热量为 每小时含500kg干空气的湿空气通过预热所获得的热量为 例题13-2：在一连续干燥器中干燥盐类结晶，每小时处理湿物料为1000kg，经干燥后物料的含水量由40%减至5%（均为湿基），以热空气为干燥介质，初始湿度H1为0.009kg水?kg-1绝干气，离开干燥器时湿度H2为0.039kg水?kg-1绝干气，假定干燥过程中无物料损失，试求： （1）水分蒸发是q m,W（kg水?h-1）； （2）空气消耗q m,L（kg绝干气?h-1）； 原湿空气消耗量q m,L’（kg原空气?h-1）； 贵州黔源电力股份有限公司考试试卷 （运行专业） 注意事项：1、答卷前将装订线左边的项目填写清楚。 2、答卷必须用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔，不许用铅笔或红笔。 3、本份试卷共七大题，满分100分，考试时间150分钟。 一、填空题。（ 每空0.5分，共10分） 1、水轮机进水阀是为了保护机组的安全、减轻导叶间隙磨蚀破坏、缩短引水钢管的充水时间而设置。具体有以下几种:蝶阀、球阀、闸阀、筒形阀。 2、每个水电站都有两套油系统及润滑油系统、绝缘油系统，其中润滑油的作用是润滑、散热及传递能量。 3、水力参数测量的目的是为了保证水电站的安全运行和实现经济运行；考查已投入运行机组的实际性能，为科研、设计提供和积累资料。水力监测的内容：拦污栅前后的压力差，电站上下游水位，水轮机装置水头，工作水头，引用流量等。 4、铁芯及其金属构体必须可靠地接地是为了防止变压器在运行和试验时，由于静电感应而在铁心和其它金属构件中产生悬浮电位？，造成对地放电。 5、主变压器上层油温最高不得超过 95℃，为了防止变压器油劣化过速，上层油温不宜经常超过 85℃。 6、调速器的作用：以转速信号为依据，迅速、自动地调节导叶开度，以达到改变出力恢复转速的目的。 7、标示牌： 用来警告人们不得接近设备和带电部分，指示为工作人员准备的工作地点，提醒采取安全措施，以及禁止某设备或某段线路合闸通电的通告示 牌。按其作用可分为警告类、允许类、提示类和禁止类等。 二、选择填空题。(单项选择，请将正确答案的代号填入括号内,每题1分,共20分) 1、发电机内部故障的主保护是〔 C 〕。 〔A 〕 过电压保护 〔B 〕失磁保护 〔C 〕纵差保护 〔D 〕横差保护 2. 最大短路电流系指最大运行方式下〔 D 〕时的短路电流。 〔A 〕单相短路 〔B 〕两相短路 〔C 〕两相短路接地 〔D 〕三相短路 3、电磁式万用表不用时应把旋钮放在〔 C 〕。 〔A 〕 直流档 〔B 〕 电阻档 〔C 〕 交流档 〔D 〕电压档 4、变压器在负载运行时有电压损失，其主要原因是（ C ）。 〔A 〕励磁电抗压降 〔B 〕电阻电压 〔C 〕漏电抗压降 〔D 〕功率损耗 5、发电机失磁后机组转速〔 A 〕。 〔A 〕 增高 〔B 〕降低 〔C 〕不变 〔D 〕可高可低 6、影响变压器寿命的主要因素是（ C ）。 姓 名： 学 历： 厂站： 所学专业： · ································· 装 订线内请勿答题 ◎ ★ ◎ 装订线内请勿答题 · ······························· 水电站建筑物第二次作业 1、除了拦河闸，冲沙闸，进水闸，排水闸，分洪闸，挡潮闸， 还有什么闸？以组为单位，查阅资料； 答：节制闸、排污闸、分水闸 （1）节制闸 ：建于河道或渠道中用于调节上游水位、控制下泄水流流量的水闸。天然河道上的拦河节制闸枢纽中常常包括进水闸、船闸、冲沙闸、水电站、抽水站建筑物。 （2）分水闸 ：建于灌溉渠道分岔处用以分配水量的水闸。将上一级渠道的来水按一定比例分配到下一级渠道中。可兼做量水用。型式有开敞式及封闭式两种。前者为露天的,结构简单;后者为涵洞,上有填土覆盖,主要修建在深挖方渠道上。 2、 除了课堂上所举的大型水利工程，世界上还有那些大型水利 工程（与大坝、闸门有关的水利工程），将相关资料查出来答：（1）世界上最大的水电站－－伊泰普水电站 伊泰普大坝建在流经巴西和巴拉圭两国之间的巴拉那河上。两国联合建坝，从20世纪70年代中期开始，直到1982年才竣工，其耗资200亿美元。大坝有60层高，坝后的水库沿河延伸达161千米。 自1990年改进以后，伊泰普大坝是世界上最大的水电站，18台水轮机组发电量达1.26万兆瓦。它的发电量比仅次于它的对手―委内瑞拉的古里大坝，要高出20％以上。 伊泰普水电站生产的电能由巴西与巴拉圭两国分享。但是，巴拉圭只使用了发电量中极小的一部分。所以，巴拉圭将其份额中的大部分卖给了巴西。 （2）世界高重力坝之一－－胡佛大坝 工程建于1931年4月，1936年3月竣工。水库名米德湖，总库容352亿立米。水电装机1134.5万kW，两个泄洪隧洞引水明渠长约198米，泄量为11340立米/秒。4个进水塔每个底部直径25米，最大坝高222.5米。该坝于1955年被评为美国现代土木工程七大奇迹之一。该工程建成后，在防洪、灌溉、城市及工业供水、水力发电等方面发挥了巨大的作用，为开发和建设美国西部各州作出了贡献。 （3）世界最高坝－－罗贡坝 世界最高的土石坝，也是世界最高坝。工程于1975年开工，1989年完工。位于塔吉克国和国阿姆河支流瓦赫什河上。工程主要任务是灌溉与发电。最大坝高335米，坝顶长660米，坝顶宽20米，底宽1500米。坝体体积7550万立米。水库库容133亿立米。水电装机360万kW。 填空题 1、就集中落差形成水头的措施而言，水能资源的开发方式可分为坝式、引水式和混合式_三种基本类型。河道坡降较缓，流量较大，有筑坝建库条件的河段，宜采用坝式开发方式。 2、根据空化产生的部位不同，一般把水轮机的空化分为四种类型。通常，混流式水轮机以翼型空化为主，而_间隙空化局部空化是次要的。空腔空化只发生在固定叶片的反击式水轮机的尾水管中。 3、凡是具有水库，能在一定限度内按照负荷的需要对天然径流进行调节的水电站，统称为有调节水电站。径流式水电站是指日调节和无调节水电站。 4、反击式水轮机按水流流经转轮方向的不同及适应不同水头与流量的需要，分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式四种型式。 5、根据明钢管的管身在镇墩间是否连续，其敷设方式有连续式和分段式两种。 6、水电站压力管道的主阀有三种常见的型式，即闸阀、蝴蝶阀和球阀 7、分段式明钢管上的作用力，按作用的方向可分为轴向力、法向力和径向力三种，径向力力使管壁产生环向拉应力。 8、根据所用材料的不同，蜗壳通常有金属蜗壳和混凝土蜗壳。较高水头（H大于40m）的水电站常用金属蜗壳。 9、水电站厂房按设备的组成可分为水流设备系统、电流设备系统、电器控制设备系统、 机器控制设备系统和辅助设备系统五个系统。 10、水电站生产电能的过程是有压水流通过水轮机，将水能转变为机械能，水轮机又带动水轮发电机转动，再将机械能转变为电能。 11、引水式水电站根据引水建筑物的不同又可分为坝后式和河床式两种类型。 12、拦污栅在立面上可布置成垂直的或倾斜式，平面形状可以是 平面也可以是多边形的。 13、水电站的引水渠道可分为自动调节渠道和非自动调节渠道两种类 培训班考试题目及答案 1、原来常用A、B、C表示三相，用CT表示电流互感器，用PT表示电压互感器，现在用什么代号（5分）答：U、V、W表示三相；TA表示电流互感器；TV表示电压互感器。 2、发电机同期有几个条件每种条件的误差要求是多少（10分） 答：四个条件： ①发电机的相序要和电网的相序一致。 ②发电机电压与电网电压相差为±5％Ue。 ③发电机频率与电网频率相差为±。 ④发电机的电压相位与电网电压相位相差应≤±150～200。 3、励磁装置起什么作用目前多采用什么形式的励磁系统（5分） 答：给转子提供可控的直流电压与直流电流。 目前多采用“微机型自并励系统”。 4、水电站和变电站的计算机系统常用什么网络（5分） ①现场总线网，一般用RS485作通讯口，速度较慢； ②现场总线网加以太网； ③ PLC直接上以太网； ④双以太网； ⑤环行以太网。 5、LCU的意思是什么（5分） 现地控制单元（Local Control Unit） 6、对保护装置的四项要求是什么（10分） ⑴选择性； ⑵速动性； ⑶灵敏性； ⑷可靠性。 7、水电站综合自动化系统由哪些部分组成（10分） 答： ?1、上位机及网络系统（现场总线网、以太网）； ?2、水机自动化控制（LCU）屏； ?3、公用系统控制（LCU）屏； ?4、发电机、变压器、线路等监控保护屏； ?5、开关站控制（LCU）屏； ?6、闸门控制（LCU）屏； ?7、测温制动屏； ?8、同期屏（含自动准同期及手动同期） ?9、全电子式电度计量屏 ?10、直流电源屏 ?11、站用交流屏 ?12、微机励磁系统； ?13、微机调速器系统。 8、什么是直流高频充电模块的N+1设计（5分） 答：即如果需要2块高频充电模块，则配置3个模块（N+1），以保证直流充电的可靠性。 9、水机自动控制（LCU）屏是作什么的采用什么技术（10分） ⑴完成机组的自动开机、停机； ⑵自动调节发电机有功功率、无功功率； ⑶机组的电量与非电量的测量； ⑷水机的保护； ⑸与上位机通讯； ⑹采用PLC（可编程控制器）技术。 10、TV（PT）输出的额定电压是多少TA（CT）输出的额定电流是多少（5分） 答：TV输出额定电压是100V；TA 输出额定电流是5A 或1A。 11、数字化变电站组成的三个条件是什么（5分） 答：1、智能化的一次设备； 2、网络化的二次设备； 3、自动化的运行管理系统。 12、什么是高油压的调速器它有什么特点（5分） 答：采用16Mpa 以上油压的调速器是高油压调速器； 高油压调速器体积小，用油省，采用充高压氮气的油囊来缓冲油压，不用高压压缩空气补气，可省去高压空气压缩机。 13、许多设备（变压器、发电机、母线、馈线、大型电动机等）都采用差动保护，差动保护的基本工作原理是什么（5分） 答：这些设备工作正常时，流入该设备的电流应该等于流出的电流（以电流互感器的副边计算），如果流入某设备的电流不等于流出该设备的电流时，输入与输出的电流不相等时，表示设备内部有故障，此时电流有差值，进行保护的动作，称为差动保护。 14、励磁系统在并网前和并网后调节时，对发电机调节什么（5分） 答：励磁系统在并网前调节发电机的电压，在并网后调节发电机的无功功率。 15、变电站与水电站的“五防”要求是什么内容（5分） 答： 1、防止带负荷分、合隔离开关； 2、防止误分、误合断路器、负荷开关； 3、防止接地开关处于闭合位置时关合断路器、负荷开关； 4、防止在带电时误合接地开关； 5、防止误入带电室（只有间隔室不带电时，才能开门进入间隔室）。 16、调速器在并网前和并网后调节时，对发电机调节什么（5分） 答：调速器在并网前调节发电机的转速与频率，在并网后调节发电机的有功功率。 ～祝大家身体健康，万事如意！～ 运行年终考试试题库 一、填空题 1、高压设备发生故障时，在室内不得接近故障点____4______米以内，在室外 不得接近故障点____8___米以内。但为了消除故障点而进行的操作和救护受伤 人员则不在此限。此时应穿_____绝缘靴____、并遵照____安全距离_规则进行。 2、雷雨天气,需要巡视室外高压设备时,应穿绝缘靴,并不得靠近避雷器和避雷针。 3、操作中发生疑问时,应立即停止操作并向发令人报告,弄清问题后,待值班负责人许可后，再进行操作。不准擅自更改操作票,不准随意解除闭锁装置。 4、隔离开关（刀闸）因无___消弧_____装置，所以严禁___带负荷___拉合闸。 5、装设接地线必须先接接地端，后接导体端，且必须接触良好。拆接地线的顺序与此相反。装、拆接地线均应使用验电棒和绝缘手套。 6、我电站发电机额定电流为2315.2A。 7、水电站计算机监控系统通常采用分层分布式的结构，由上位机和现地控制单元 LCU两个层次组成。 8、电能的质量主要用电压和频率来衡量。 9、我电站机组的额定转速是85.7r/min。 10、停机时候当转速降至95%ne 时，高压油压装置必须投入。 11、继电保护和自动装置统称为水电厂的二次设备，是保证水电厂安全运行及保护电气设备的重要装置。 12、变压器并列运行的基本条件：联结组别相同，变比相同，短路电压相同。 13、发电机设有切除短路事故的主保护和备保护以及故障发信号保护。 14、我站发电机与电网解列前，须将有功减至2MW，无功减至2MW，然后才能断开出口断路器。 15、机组在停机过程中，转速在≤95%额定转速时自动投入高压顶起，在 水工作业安全规程 1. 主题、适用范围 本标准规定了水工建筑物维护、水工机电设备运行维护、水上作业的安全要求。 本标准适用于。 2 本规程引用标准： 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 2.1 《电业安全工作规程》发电厂和变电所电气部分(能源部91) 2.2 《电业安全工作规程》热力和机械部分(电力部94) 2.3 《水电站大坝安全管理办法》电安(1997)25号 2.4 《电业安全工作规程》水工部分（福建省古田溪水力发电厂88） 2.5 《电力生产安全工作规程》国家电力公司（2000） 3 总则 3.1 通则 3.1.1 为切实保证水工作业人员在生产工作中的安全与健康，严格执行电力生产“安全第一，预防为主”的方针，防止设备和水工建筑物的损坏及其他事故的发生，特制订本规程。 3.1.2 各级领导、工作人员都应根据岗位安全责任的规定对本岗位负有安全责任，要充分发挥安全生产保证体系和监督体系的作用，严格监督本规程的贯彻执行。 3.1.3 凡在管辖区域从事水工工作的人员均应认真执行本规程，并按各自工种和工作性质，学习掌握本规程相关部分，定期进行学习考试，并经考试合格，方可上岗参加工作。 3.1.4 凡新参加工作的人员、临时工、实习生均必须学习本规程并经考试合格后方可进入水工生产现场参加工作或学习。 3.1.5 各级领导在安排水工生产工作时不得发出违反本规程的命令。工作人员在接到违反本规程的命令时，应提出意见，予以纠正，若发令人不予纠正，应报告上级主管部门。任 水电站复习思考题（1） 复习思考题（水轮机部分）（一） 1.水电站的功能是什么，有哪些主要类型？ 2.水电站的装机容量如何计算？ 3.水电站的主要参数有哪些（H、Q、N、N装、P设、N保），说明它们的含义？ 4.我国水能资源的特点是什么？ 5.水力发电有什么优越性？ 复习思考题（水轮机部分）（二） 1.水轮机是如何分为两大类的？组成反击式水轮机的四大部件 是什么？ 水轮机根据转轮内的水流运动和转轮转换水能形式的不同可分为反击式和冲击式水轮机两大类。 组成反击式水轮机的四大部件是：引水部件、导水部件、工作部件、泄水部件 2.反击式和冲击式水轮机各是如何调节流量的？ 反击式水轮机：水流在转轮空间曲面形叶片的约束下，连续不断地改变流速的大小和方向。 冲击式水轮机：轮叶的约束下发生流速的大小和方向的改变，将其大部分的动能传递给轮叶，驱动转轮旋转。 3.什么是同步转速，同步转速与发电机的磁极对数有什么关系？尾水管的作用是什么？ 同步转速：电机转子转速与定子的旋转磁场转速相同(同步)。同步转速与发电机的磁极对数无关。 尾水管的作用：①将通过水轮机的水流泄向下游；②转轮装置在下游水位之上时，能利用转轮出口与下游水位之间的势能H2；③回收利用转轮出口的大部分动能 4.水轮机的型号如何规定？效率怎样计算？ 根据我国“水轮机型号编制规则”规定，水轮机的型号由三部分组成，每一部分用短横线“—”隔开。第一部分由汉语拼音字母与阿拉伯数字组成，其中拼音字母表示水轮机型式。第二部分由两个汉语拼音字母组成，分别表示水轮机主轴布置形式和引水室的特征；第三部分为水轮机转轮的标称直径以及其它必要的数据。 水轮机的效率：水轮机出力（输出功率）与水流出力（输入功率）之比。?=P/Pw 5.什么是比转速？ n s 表示当工作水头H=1m、发出功率N=1kw时，水轮机所具有的转速n称为水轮机的比转速。 水工部2017级新员工培训12月考试试题答案 （水工维护） 姓名：____________ 分数：_________________________________ 一、填空题 1. 施工中防火安全注意事项：材料的防火处理、施工现场防火、电气防火、 消防设施的保护。 2. 受限和密闭空间工作现场配备符合国家标准要求的通风设备、气体检测设备、 照明设备、通讯设备、个人防护用品。 3. 受限和密闭空间作业是指作业人员进入封闭或者部分封闭，与外界相对 隔离，出入口较为狭窄，作业人员不能长时间在内工作，自然通风不良, 易造成有毒有害、易燃易爆物质积聚或者氧含量不足的空间内作业。 4. 水工现场安全生产作业，应坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针。 5. 定置管理使用类型有三类：区域定置管理、仓库定置管理、特别定置管理。 6. 高空焊接、气割作业时，事先必须清除周围易燃物品，防止火星飞溅引起火 灾。 7. 封闭管理区巡视的周期为每周二次,进水口建筑物巡视周期为每月一次 8. 木工机械、风动工具、喷砂除锈、锻造、铆焊等噪声危害严重的作业，应配 备足够的防噪耳塞等防护用品。职工接触噪声强度应符合国家相关规范的 规定 9. 脚手架的钢管外径应为48mm-51mm，壁厚3mmr3.5mm扣件不得有裂纹、 气孔、砂眼、变形滑丝；钢管无锈蚀脱层、裂纹与严重凹陷。 10. 易产生毒物危害的作业场所，应采用无毒或低毒的原材料及生产工艺或通 风、净化装置或采取密闭等措施，并应配有足量的防护用品。 11. 混凝土搅拌机运转中途不准停机，也不得在满载时启动搅拌机。运转出料时， 严禁用工具或手进入搅拌筒内扒料。 12. 砌体工程施工所用的材料应有产品合格证书、产品性能检测报告。块材、水 泥、钢筋、外加剂等还有主要材料性能的进场复检报告。 13. 砌体施工时，楼面和屋面堆载不得超过楼板的允许荷载值。 14. 遇有丄级以上强风、浓雾、雷电等恶劣气候，不应进行露天高处作业。 15. 临时用电必须按规定敷设线路，选用的电线电缆必须满足用电安全性需要。施 工现场禁止使用双绞电线，绝缘导线临时在地面铺设或穿越道路埋设时必须加 钢套管保护。 选择题 1.水工大体积混凝土裂缝A类裂缝在—环境条件下列入日常维护或年度维修 进行处理。 A 一类二类三类 2.灌浆法施工时压水检查, 孔口压力为50%?80%^计灌浆压力，宜为 _ a。 (A) A 0.2 ?0.4MPa B 0.3 ?0.4MPa C 0.2 0.3MPa 3. 定期检查由大坝中心负责，大坝中心可委托水电站大坝主管单位组织实施定 期检查，定期检查一般每五年进行一次，检查时间一般不超过______ 年。（B）A半年 B 一年C 2 年 4. 根据《二滩水电站泄洪运行要求报告》的规定，我厂泄洪洞汛期间歇性检查 前提条件是：单条泄洪洞累计泄洪达______ 小时，就需要进行检查。（ B ） 某水电站运行定岗考试题（问答） 姓名：成绩： 一、填空题：（每空格0.5分，共10分） 1同步发电机主要的额定参数有：额定功率P、额定电压U、额定电流I、额定频率f、额定效率、额定温升、额定功率因数、额定转速n 。 2、用准同期法进行并列操作时，发电机与系统必须电压相等，频率相同，相位一致。 3、一般规定发电机的定子电压变化范围在额定值的＋（-）5%以内，其频率偏差应在额定值的＋（-）0.5Hz以内。 4、同步发电机主要有铁损、铜损、机械损耗、附加损耗等内部损耗。 5、潇湘电站厂用变压器保护有电流速断、过电流、零序电流、母线无压、备用电自投（BZT）。 6、潇湘电站水轮发电机额定容量为14.4MV A 。 7、电力变压器的冷却方式主要有油浸自冷式、油浸风冷式和强迫油循环三种。 8、变压器并联运行的条件有变压比相等、联接组别相同、短路电压相同。 9、变压器油是起绝缘和散热的作用。 10、高压配电装置包括开关设备、测量仪器、连接母线、保护设施及其它辅助设备。 11、三相交流母线涂漆按我国部颁规范规定，A相为黄色，B 相为绿色，C相为红色。中性线不接地时为紫色，中性线接地时为黑色。 12、水电站的三大主设备是：水轮机、水轮发电机、电力变压器。 13、水轮机是把水流能量转变为机械能的一种动力机械，是利用水电站的水头和流量来做功的。而水轮发电机又是把机械能转变为电能的一种动力机械。 14、水轮机主要包括的基本参数有：工作水头、流量、出力、效率和转速。 15、根据保护对被保护元件所起的作用，继电保护可分为主保护、后备保护和辅助保护。 16、水电站中央信号按其用途可分为：事故信号、预告信号和位置信号。 17、电气安规规定，不论高压设备带电与否，值班人员不得单独移开或越过遮栏进行工作；若有必要移开遮栏时，必须有监护人在场，并符合规定的安全距离。 18、潇湘水电站水轮发电机保护有：纵联差动保护、复合电压闭锁过电流、过电压、失磁保护、负序过流、过负荷、定子回路一点接地、转子回路一点接地、逆功率。 19、运行人员应达到的三熟是：熟悉设备、系统和基本原理；熟悉操作和事故处理；熟悉本岗位的规章制度；三能是：能分析运行状况；能及时发现故障和排除故障；能掌握一般的维修技能。 20、发电厂二次回路按电源性质来区分，可分为：交流电流回 《发电厂及变电站电气部分》题库 一、填空题 1．按输出能源分,火电厂分为凝汽式电厂和。 答：热电厂 3.水电厂可分为、引水式水电厂和混合式水电厂。 答：堤坝式水电厂 4.核电厂的系统由核岛和组成。 答：常规岛 5.自然界中现成存在，可直接取得和利用而又改变其基本形态的能源称为。 答：一次能源 6.由一次能源经加工转换的另一种形态的能源。 答：二次能源 7.火力发电厂的能量转换过程为。 答：燃料的化学能→热能→机械能→电能 8. 水力发电厂的能量转换过程为。 答：水的位能→动能→机械能→电能 9.既可以是电力用户，又可以是发电厂的是电厂。 答：抽水蓄能电厂 10.通常把生产、变换、输送、分配和使用电能是设备称为。 答：一次设备 11.对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、件事和保护的设备称为。 答：二次设备 12.由一次设备，如：发电机、变压器、断路器等按预期生产流程所连成的电路，称为。答：一次电路或电气主接线 13．发电厂或变电所中的___________按照设计要求连接而构成的电路称为电气主接线。答：各种一次设备 14. 根据电气主接线的要求，由开关电器、母线、保护和测量设备以及必要的辅助设备和建 筑物组成的整体即为_________。 答：配电装置。 15.能接通正常工作电流，断开故障电流和工作电流的开关电器是_________。 答：断路器 16.电气主接线中应用最多的开关电器是_________。 答：隔离开关 17. _________起汇集和分配电能的作用。 答：母线 18.在多角形接线中，检修一台断路器时，多角形接线变成___________，可靠性降低。 答：开环运行 19.发电厂和变电所的电气主接线必须满足__________、灵活性和经济性。 答：可靠性 20.我国一般对35kV及以下电压电力系统采用中性点不接地或经消弧线圈接地，称为 _________。 答：小电流接地系统 21.我国一般对110kV及以下电压电力系统采用中性点直接接地，称为_________。 答：大电流接地系统 22．旁路母线的作用是____________。 答：可代替线路断路器工作 23.无母线电气主接线的形式有桥形接线、___________和单元接线。 答：角型接线 24.加装旁路母线的唯一目的是。 答：不停电检修出线断路器 25.限流电抗器分为普通电抗器和两种。 答：分裂电抗器 26.当发电机容量较大时，采用组成扩大单元接线，以限制短路电流。答：低压分裂绕组变压器 27.断路器和隔离开关配合工作的原则为。 答：接通线路时先接隔离开关，后接断路器；断开线路时先断路器，后断隔离开关 28. 外桥接线适合于。 答：线路较短和变压器需要经常切换的情况 29. 内桥接线适合于。 答：线路较长和变压器不需要经常切换的情况 30. 隔离开关的作用是隔离电压、倒闸操作和分合小电流。 31.根据电气设备和母线布置特点，层外配电装置通常分为中型配电装置、 某水电站运行定岗考试题 姓名：成绩： 一、填空题：（每空格0.5分，共10分） 1、运行人员应严格执行“两票”、“三制”，即“两票”：工作票、操作票，“三制”：交接班制、设备缺陷管理制、设备定期试验、维护、轮换制，严禁无票操作和无票进行检修或试验工作。 2、潇湘水电站水轮发电机型号为，水轮发电机的额定出力为MW。水轮机的额定出力是13.47MW。水轮机的额定转速为83.3r/min，飞逸转速为233r/min。 3、所谓运用中的电气设备，系指全部带有电压或一部分带有电压及的电气设备。 4、保证安全的技术措施有：停电、、装设按地线、和。 5、当油断路器遮断故障电流次后，按规定应通知检修人员进行检修；对于线路断路器，此时应征得地区调度同意退出装置。 6、禁止在只经开关断开电源的设备上工作，必须，使各方面至少有一个明显的断开点。 7、发电机在运行中应严格控制定子和转子温度，一般定子绕组温升不超过℃，转子绕组温升不超过℃。 8、机组轴承停机温度为℃，其动作后启动停机回路停机。 9、机组事故低油压动作值为Mpa，动作后启动 其停机回路停机。 10、高压电气设备是指的。 二、单项与多项选择题：（每题1分，共12分） 1、倒闸操作原则的规定是因为。 （A）国际通用要求（B）电力系统习惯（C）充分利用断路器的作用（D）尽可能减少事故面 2、压力油罐安全阀动作压力为Mpa。 （A）4.0 （B）4.08 （C）4.2 （D）4.64 3、下列操作属于强迫制动的是。 （A）投入电制动（B）投入转子锁定装置（C）将浆叶开至最大（D）投入紧急制动 4、我电站发电机电流保护有。 （A）电流速断（B）定时限过电流（C）复合电压闭锁过电流（D）反时限过电流 5、PLC自动开机时，下面顺控执行的先后顺序正确的是：。 （A）开冷却水阀→主轴密封水阀→密封空气围带放气→高压顶起油泵； （B）开冷却水阀→高压顶起油泵→主轴密封水阀→密封空气围带放气； （C）开冷却水阀→密封空气围带放气→主轴密封水阀→高压顶起油泵； （D）开冷却水阀→高压顶起油泵→密封空气围带放气→主轴密 1．水在某一温度下开始汽化的临界压力称为该温度下的汽化压力。（2）答： T 2．由于水轮机过流流道中低压区达到（或低于）该温度下水的汽化压力引起的 周期性的气泡产生、破灭而破坏水轮机过流金属表面的现象称为水轮机的汽蚀现象。（2） 答： T 3．水轮机安装高程确定的越高，则水下开挖量越小，水轮机也不容易发生汽蚀。（2） 答： F 4．满足几何相似的一系列大小不同的水轮机，称为同轮系（或同型号）水轮机。（2） 答： T 5．同轮系两水轮机动力相似就称此两水轮机为等角工作状态。（2）答： F 6．使水轮机达到额定转速，刚发出有效功率时的导叶开度a x称为空转开度。（2）答： F 7．冲击式水轮机通过改变导叶开度 a 0来调节机组转速，而反击式水轮机通过改变喷嘴开度来调节机组转速。（2） 答： F 8．水轮机随着机组负荷的变化而相应地改变导叶开度，使机组转速恢复并保持 为额定值或某一预定值的过程称为水轮机调节。（ 2）答： T 9．机械液压调速器调节性能优良，灵敏度和精确度高，成本低，便于安装调 整。（2） 答： F 10．主配压阀直径在80mm 以上的为大型调速器， 60mm 以下的为小型调速器。（ 2） 答： F 11．水电站进水口的功用是引进符合发电要求的用水。（3） 答： T 12．潜没式进水口，在一定的水压之下工作，以引进深层水为主，适用于从水位变化幅度较小的水库中取水。（3） 答： F 13．潜没式进水口不能单独布置，必须和挡水建筑物结合在一起。（3） 答： F 14．有压进水口在布置需要时可能略低于运行中可能出现的最低水 位。（ 3） 答： F 15．事故闸门（工作闸门）在布置时应位于检修闸门下游侧。（3） 答： T 16．通气孔的位置应在有压进水口的事故闸门之前，作用：引水道充气时用以排气，事故闸门紧急关闭放空引水道时，用以补气以防出现有害真 空。（3） 答： F 贵州黔源电力股份有限公司考试试卷·································· 装订线内请勿答 题 ◎ ★ ◎ 装订线内请勿答题 ································ 姓 名： 学 历： 厂 站： 所学专业： （运行专业） 注意事项：1、答卷前将装订线左边的项目填写清楚。 2、答卷必须用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔，不许用铅笔或红笔。 3、本份试卷共5大题，满分40分，考试时间150分钟。 一、填空题。（ 每空0.5分，共10分） 1、水轮发电机组发导轴承的作用是承受机组转动部分的径向机械 不平衡力和电磁不平衡力，使机组轴线在规定数值范围内摆动。 2、机组技术供水系统用水设备对供水的要求是水压符合用水设备 的要求、水量充足、水温适宜、水质清洁。 3、厂房供水系统一般包括技术供水系统、消防水系统和生活用水 系统。 4、重合闸出口有四种方式，分别是：综重、三重、单重和停用。 5、机组运行中应工作需要必须退出#1功率柜时，操作顺序是先切 脉冲电源开关、再断开交流开关、后断开直流刀闸。 6、可控硅换相过电压保护是RC阻容保护和尖峰过压吸收器SPA。 7、PSS装置是电力糸统稳定器的简称，其作用是抑制系统低频振 荡。 7、转子保护电阻是在灭磁开关跳闸并经短暂延时后投入的，其目的之一是可以吸收发电机转子（阻尼）绕组能量。 8、单瓶阀控式密闭铅酸蓄电池的运行电压不应超过2.4V。 二、选择填空题。(单项选择，请将正确答案的代号填入括号内,每题1分,共10题) 1、 对水轮机型号为HL220-LJ-250描述正确的是：（ A ） A、 转轮型号为220的混流式水轮机，金属蜗壳，转轮直径为250cm； B、 转轮型号为250的混流式水轮机，金属蜗壳，转轮直径为220cm； C、 转轮型号为220的混流式水轮机，混凝土蜗壳，转轮直径为250cm； D、 转轮型号为250的混流式水轮机，混凝土蜗壳，转轮直径为220cm。 2、水轮机泄水锥的主要作用是：（ B ） A、使转轮结构匀称好看； B、使水流流线更好，提高出力； C、 增加转轮重量，防止转速过高； D、 以上都不是。 3、水轮机可以在不同的工况下运行，其中（ B ）的工况称为最优工况。 A、 出力最大； B、效率最高； C、流量最大； D、 开度最大。 4、下面哪个不是防抬机的措施：（ D ） A、设置真空破坏阀； B、增设转轮上的止推环； C、分段关导叶； D、设置泄水锥。 5、 机组并入系统后，自调节能力增强，为提高调速器的速动性，使其 水电站题库及答案 GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8- 1．水在某一温度下开始汽化的临界压力称为该温度下的汽化压力。（2）答：T 2．由于水轮机过流流道中低压区达到（或低于）该温度下水的汽化压力引起的周期性的气泡产生、破灭而破坏水轮机过流金属表面的现象称为水轮机的汽蚀现象。（2） 答：T 3．水轮机安装高程确定的越高，则水下开挖量越小，水轮机也不容易发生汽蚀。（2） 答：F 4．满足几何相似的一系列大小不同的水轮机，称为同轮系（或同型号）水轮机。（2） 答：T 5．同轮系两水轮机动力相似就称此两水轮机为等角工作状态。（2） 答：F 6．使水轮机达到额定转速，刚发出有效功率时的导叶开度a 称为空转开度。 x （2） 答：F 来调节机组转速，而反击式水轮机通过改变7．冲击式水轮机通过改变导叶开度a 喷嘴开度来调节机组转速。（2） 答：F 8．水轮机随着机组负荷的变化而相应地改变导叶开度，使机组转速恢复并保持为额定值或某一预定值的过程称为水轮机调节。（2） 答：T 9．机械液压调速器调节性能优良，灵敏度和精确度高，成本低，便于安装调整。（2） 答：F 10．主配压阀直径在80mm以上的为大型调速器，60mm以下的为小型调速器。（2） 答：F 11．水电站进水口的功用是引进符合发电要求的用水。（3） 答：T 12．潜没式进水口，在一定的水压之下工作，以引进深层水为主，适用于从水位变化幅度较小的水库中取水。（3） 答：F 13．潜没式进水口不能单独布置，必须和挡水建筑物结合在一起。（3） 答：F 14．有压进水口在布置需要时可能略低于运行中可能出现的最低水位。（3）答：F 15．事故闸门（工作闸门）在布置时应位于检修闸门下游侧。（3） 答：T 16．通气孔的位置应在有压进水口的事故闸门之前，作用：引水道充气时用以排气，事故闸门紧急关闭放空引水道时，用以补气以防出现有害真空。（3） 答：F 17．充水阀作用是开启闸门前向引水道充水，平衡闸门前后水压，以便在静水中开启闸门，从而减小启门力。（3） 答：T 18．自动调节渠道的渠顶高程沿渠道渠长不变，渠道断面也逐渐加大。（3）答：T 水电站机电运行试题库 一、填空题 1、进油管的颜色为红色，回油管的颜色为黄色，供气管的颜色为白色，水管的颜色为绿色。 2、调速器油压系统的作用是开机、停机及机组调速。 3、蝴蝶阀油压系统的作用是开启和关闭蝴蝶阀，以及机组检修时主阀落锁。 4、低压气系统的作用是刹车、调相压尾水及清扫。 高压气系统的作用是为油压装置补气。 5、技术供水系统的作用是为机组提供冷却用水和润滑水。 6、机房渗漏排水系统供厂房内排除渗漏水之用，检修排水系统在机组大修时，排出蜗壳和尾水管内余水之用。 7、水力测量系统的作用是监视机组运行时的参数，进行测量记录，及时发现问题。 8、电气主接线运行方式是指在主接线图上的设备以不同运行状态的组合。 9、设备的运行状态有正常运行、热备用、冷备用、检修等形式。 10、值班运行的根本任务是根据电网调度命令或用户 要求维持一个水电站或一个变电站的全部机电设备的投入切除和正常运转，保证安全发供电。 11、保证安全的组织措施包括检修工作的工作票制度，工作许可制度，工作监护制度，工作间断、转移和终结制度等四种制度，还有运行值班工作的操作票制度。 12、在全部或部分停电的电气设备上工作，应完成以下措施：停电，验电，装设接地线，悬挂标示牌和装设遮栏。 13、值班运行的根本任务是根据电网调度命令或用户要求维持一个水电站或一个变电站的全部机电设备的投入切除和正常运转，保证安全发供电。 14、装接地线时必须先接接地端，后接导线端，拆除时正好相反，操作时必须使用绝缘手套和绝缘棒。 15、操作时要现场核对设备名称、编号、实际位置、拉合方向“四核对”。绝对防止走错间隔。 16、变压器投入、退出时操作顺序为：退出时应先停负荷侧，后停电源侧，投入时应从电源侧逐级投入。 17、运行操作的总要求是：必须根据电网值班调度员或电站值班负责人命令，受令人复诵无误后，写好操作票，按倒闸操作要求进行操作。 一、计算题 1、已知水轮机为HL240—LJ —120，水电站的H max =37m, H P =31m, H min =25m,尾水位为180 m ，各水头对应的气蚀系数为：H max 时，22.0=σ，H P =31m 时，23.0=σ，H min =25m 时，24.0=σ。坐环高度b 0=0.365D 1，确定水轮机的安装高层。（20分） 解：1）计算吸出高度 ()H ?--?-=σσ900 10s H 可得吸出高度分别为0.18，1.43，2.8。 2）计算安装稿酬4.18020=+ +?=b H Z s a 取吸出高度为179.4米 2、已知水管直径D=1.8m,管长L=120m,流速V=5m/s,静水头H 0=60m,波速a=990m/s,阀们的关闭时间T s =5s,计算从全开到全关的水锤压强。（20分） 解：1）直接与间接判断 T s =2L/a=0.24s<5s 为间接水锤 2）第一相与末相判断 204.021.4200 ==== s T gH LV gH aV σρ 属末相水锤。 3）227.0221=-=σ σξ △H=13.63m 考虑水锤时的总水头为73.63米。 3、已知水管直径D=1.8m, 静水头H 0=60m, 水锤的动水压力△H=13.63m ，钢管[]a MP 4.129=σ，焊缝系数95.0=φ，计算压力水管管壁厚度。（20分） 解：计算内压：H=60+13.63=73.63m P=γH=0.722MP a 管壁厚度[] mm t 6.828.0Pr =+= σφ 取t=10mm t D <=+25.6480 t mm D >=.5.13130 1不满足抗外压稳定，需设置刚性环。 4、已知水轮机为HL240—LJ —120，水电站的H max =37m ，H P =31m, H min =25m ，尾水位为180 m ，设计流量为9.2m 3/s ，坐环直径为2.06m ，确定水轮机的蜗壳尺寸。（10分） 解： 运行人员考试试卷 姓名： 一、填空题（每题0.5分，共30分） 1、董箐电厂机组压油装置油泵工作启动压力： 5.9 MPa,备用泵启动压力： 5.7 Mpa，停泵压力： 6.3 Mpa，油压过高报警： 6.45 Mpa，低油压事故停机： 4.9 Mpa；压力油罐安全阀动作开启压 力： 6.8 Mpa。 2、董箐发电厂主变型号： SSP-250000/500 ；额定容量： 250MVA ；额定电压 500kV ；冷却方式：强迫油循环水冷； 3、董箐发电厂发电机型号： SF220-36/10450 ；额定电压 15.75kV ；额定转速： 166.7r/min ；额定励磁电压： 285V ；空载励磁电流： 1100A ； 4、深井泵在PLC失电或故障时改为“手动”控制方式运行，手动控制只能现地“手动”启动或切除。启动前须先手动打开水泵润滑水供水旁通阀，并检查润滑水示流器正常，才能启动深井泵抽水，停泵后关闭润滑水供水旁通阀； 5、安全生产工作所说的“三违”是指：违章指挥、违章操作、违反劳动纪律。 6、安全色中红色表示禁止标志、蓝色表示指令标志、黄色表示警戒标志、绿色表 示提示标志。 7、事故调查的“四不放过原则”是指：对事故原因没有查清不放过，事故责任者没有严肃处理不放过，事故责任者与应受教育者没有受到教育不放过，防范措施没有落实不放过。 8、一个电气连接部分是指一个配电装置的一个电气单元中，其中间用刀闸和其他电气部分作截然分开的部分，该部分无论引伸至发电厂或变电所的其他什么地方，均算为一个电气连接部分。 9、在同一电气连接部分用同一工作票依次在几个工作地点转移工作时，全部安全措施由值班员在开工前一次做完，不需再办理转移手续，但工作负责人在转移工作地点时，应向工作人员交待带电范围、安全措施和注意事项。10、工作人员的工作服不应有可能被转动的机器绞住的部分；工作时必须穿着工作服，衣服和袖口必须扣好；禁止戴围巾和穿长衣服。工作服禁止使用尼龙、化纤或棉、化纤混纺的衣料制做，以防工作服遇火燃烧加重烧伤程度。工作人员进入生产现场禁止穿拖鞋、凉鞋，女工作人员禁止穿裙子、穿高跟鞋。辫子、长发必须盘在工作帽内。 11、倒闸操作必须根据值班调度员或值班负责人命令，受令人复诵无误后执行。发布命令应准确、清晰、使用正规操作术语和设备双重名称，即设备名称和编号。 12、董箐发电厂调速器型号： PSWT-100-6.3 ；主配压阀直径： 108mm ；微机调速器具有自动、电手动、机手动三种工作方式。 13、所有电气设备的金属外壳均应有良好的接地装置。 14、在室外架构上工作，则应在工作地点邻近带电部分的横梁上，悬挂 "止步，高压危险！" 的标示牌。在工作人员上下用的铁架和梯子上应悬挂 "从此上下！" 的标示牌。在邻近其他可能误登的带电架构上，应悬挂 "禁止攀登，高压危险！" 的标示牌。 15、二次设备状态主要有：运行状态；热备用状态；冷备用状态；检修状态。 16、操作票实行“三审”制度：操作票填写人自审、监护人初审、值班负责人复审。三审后的操作票在取得正式操作令后执行。 17、表示设备断开和允许进入间隔的信号、经常接入的电压表等，不得作为设备有无电压的根据。但如果指示有电，则禁止在该设备上工作。 二、判断题（每题1分，共20分） 1、带电设备着火时，应使用干式灭火器、CO2灭火器灭火，不得使用泡沫灭火器。（√） 2、接地线与检修部分之间不得连有开关或保险器。（√） 3、正常情况下，厂站运行值班人员自行调控电压时，无需经调度许可，也无需向调度汇报。但是当设备发生异常或现场调压手段用完且电压仍然越限时，应立即汇报值班调度员。（√） 4、设备试验过程中因工作需要变更安全措施时，确保安全的情况下，试验人员可以自行处理。( × ) 5、机组推力轴承事故温度为120℃。（×） 6、特殊情况下可将有拒绝分闸缺陷或严重SF6漏气异常的断路器投运。（×） 7、发电机的解列灭磁是指发电机出口断路器跳闸、灭磁开关跳闸灭磁，关导叶至空转。（×） 8、单相重合闸是单相故障跳单相，随后重合。三相故障跳三相，随后重合。( × ) 9、静态稳定是指电力系统受到小的干扰后，不发生非同期性失步，自动恢复到起始运行状态的能力。（√） 10、同步水轮发电机组允许在5s时间内失磁运行。( × ) 11、失灵保护、死区保护、不一致保护、充电保护动作均要闭锁重合闸。（√） 一二三四五得分 《水电站》课程思考练习题 一．绪论 1.水电站课的研究对象是什么？ 2.我国有哪些水电开发基地？ 3.水电站由哪三部分内容构成？ 4.水电站系统由哪几个系统构成？各系统的主要作用是什么？ 二．水力发电原理 1.试阐述水能利用原理。 2.什么是水电站的出力和保证出力? 3.按照集中落差方式的不同，水电站的开发可分为几种基本方式?何为坝式水电站、引水式水电站和混合式水电站? 4.坝式水电站水利枢纽和引水式水电站水利枢纽各有哪些主要特点? 5.坝后式和河床式水电站枢纽的特点是什么?其组成建筑物有哪些? 6.无压引水式和有压引水式水电站枢纽的特点是什么?其组成建筑物有哪些? 7.水电站有哪些组成建筑物? *8.规划设计阶段如何简单估算水电站的出力及年发电量？什么是设计保证率、年平均发电量？用什么方法确定N 保和ē年？ *9.小型水电站装机容量的组成、确定Ny 的简化方法有哪些？ 三．水力机械 1. 什么是反击式水轮机？什么是冲击式水轮机？ 2. 反击式水轮机分为哪几种？冲击式水轮机分为哪几种？ ()()()()()()()()()()()()()()????????????????????????????????????????????? 双击式 斜击式 切击式水斗式冲击式贯流调桨式贯流定桨式贯流转桨式贯流式 斜流式 轴流调桨式 轴流定桨式 轴流转桨式轴流式 混流式反击式水轮机SJ XJ CJ GT GD GZ GL XL ZT ZD ZZ ZL HL 水斗式 ?特点是由喷嘴出来的射流沿圆周切线方向冲击转轮上的水斗作功。 ?水斗式水轮机是冲击式水轮机中目前应用最广泛的一种机型。 ?斜击式：射流中心线与转轮转动平面呈斜射角度。 ?双击式：水流穿过转轮两次作用到转轮叶片上。 ?斜击、双击水轮机构造简单，效率低，用于小型电站。 3.解释下列水轮机型号的含义？ （1）HL220-WJ-71 （2）ZZ560-LH-1130 （3）GD600-WP-250 （4）2CJ22-W-120/2×10 （5）SJ40-W-50/40 （1）HL220-WJ-71 （2）ZZ560-LH-1130 （3）GD600-WP-250 （4）2CJ22-W-120/2×10 （5）SJ40-W-50/40 ? 1.混流式水轮机，转轮型号是220，卧轴，金属蜗壳，转轮直径为71cm ? 2.表示轴流转浆式水轮机，转轮型号560，立轴，混凝土蜗壳，转轮标称直径为1130cm ? 3.贯流定桨式水轮机，转轮型号为600，卧轴，灯泡式水轮机室，转轮标称直径250cm ? 4.表示水斗式(冲击式)水轮机，同一轴上装有2个转轮，卧轴布置，转轮标称直径为120cm，每个转轮有2个喷嘴，喷嘴设计射流直径为10cm ? 5.表示双击式水轮机，转轮型号40，卧轴布置，转轮标称直径为50cm，转轮轴向长度为40cm。 4.反击式水轮机引水道由哪四部分构成？其作用各是什么？ 反击式水轮机的过流部件 (1) 进水(引水)部件—蜗壳：将水流均匀、旋转，以最小水头损失送入转轮。作用：引导水流均匀、平顺、轴对称地进入水轮机的导水机构，并使水流在进入导叶前形成一定的环流，以提高水轮机的效率和运行稳定性。 ?(2) 导水机构（导叶及控制设备)：控制工况作用：引导水流以一定的方向进入转轮，形成一定的速度矩，并根据机组负荷的变化调节水轮机的流量以达到改变水轮机功率的目的。 (3) 工作机构：转轮（工作核心)：能量转换，决定水轮机的尺寸、性能、结构。 (4) 泄水部件(尾水管):回收能量、排水至下游。尾水管的作用是引导水流进入下游河道，并回收部分动能和势能。水电站运行考试试题及答案1
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