理论考试试题及答案.docx

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理论考试试题及答案

选手单位:

选手姓名:

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中国国电集团公司2015年水轮发电机值班员

技能竞赛理论考试试卷

（考试时间：

120分钟试卷总分：

100分）

序号

一

二

三

四

五

总分

得分

一、选择题（30题，共20分。

其中1-20题为单项选择每题0.5分，共10分；21-30题为多项选择每题1分，多选少选均不得分，共10分）

1.发电机并列过程中，当发电机电压与系统电压相位不一致时，将产生冲击电流，此冲击电流最大值发生在两个电压相差为（C）时。

A.0度；B.90度；C.180度；D.100度。

2.变压器运行中产生噪音是因为（C）。

A.绕组发热而变形；B.变压器内部存在放电；

C.电磁力使铁芯振动；D.变压器发热引起空气流动而产生的风声。

3.现行《电力安全工作规定》（GB26860-2011）对电气工作票中所列工作票签发人、工作负责人（监护人）、工作许可人、（B）、工作班成员明确规定了安全职责。

A．值长B．专责监护人C．总经理D．分管生产领导（总工程师）

4.强励装置在发生事故的情况下可靠动作，可提高（A）保护动作的可靠性。

A.带延时的过流；B.差动；C.匝间短路；D.电流速断。

5.混流式水轮机主轴中心孔可用于（B）。

（A）装置操作油管；（B）轴心补气或励磁引线；（C）装置操作油管和轴心补气；

（D）排水。

6.立式机组顶转子操作时，发现转子不上升或上升一定高度后不继续上升时，应（C）。

（A）停止油泵运行，立即排油；（B）保持油泵继续运行，同时检查管路是否漏油；

（C）停止油泵运行，检查管路及风闸是否漏油；（D）保持油泵继续运行，同时检查风闸是否漏油。

7.正常汽轮机油的颜色是（C）。

（A）无色；（B）乳白色；（C）淡黄色；（D）淡黄色稍黑。

8.水轮发电机在额定转速及额定功率因数时，电压与额定值的偏差不应超过（C）。

（A）±3%；（B）±4%；（C）±5%；（D）±10%。

9.实测的调速器静特性曲线在转速上升和下降时不是一条曲线而是两条曲线，往返两条曲线之间的部分，叫做（C）。

（A）非线性度Δ；（B）不均衡度δ；（C）转速死区ix；（D）放大系数K。

10.调速器永态转差系数bp值一般是（A）。

（A）0～8%；（B）0～100%；（C）1%；（D）1～5%。

11.励磁装置通常装有电压/频率限制，主要目的是防止电压升高或频率下降导致（C）。

（A）励磁整流装置和励磁控制回路异常；（B）励磁机或励磁变过热而损坏；

（C）发电机和主变压器铁芯饱和而引起过热；（D）转子过热局部灼伤。

12.开关三相不一致与重合闸的关系（c）是正确的。

（A）重合闸失败通过三相不一致跳闸：

（B）三相不一致动作不成功再启动重合闸；（c）三相不一致延时大于重合闸时间;（D）同时启动。

13.分段运行的直流系统，当一套蓄电池故障时应（C）。

（A）将故障蓄电池组退出，由充电设备单带负荷；（B）两段母线联络运行；（C）先将两段母线并联起来，再退出故障组的蓄电池和充电设备；（D）先退出故障组的蓄电池和充电设备，再将母线联络运行。

14.主变压器进行空载试验，一般是从（C）侧加压并测量。

（A）中压；（B）高压；（C）低压；（D）低压或高压。

15.开关通常有工作位、试验位和检修位三个位置，其试验位的含义为（C）。

（A）一次二次回路均断开；（B）一次回路接通，二次回路断开；

（C）一次回路断开，二次回路接通；（D）一次二次回路均接通。

16.电流互感器二次侧接地是为了（D）。

（A）节省导线；（B）保护装置或测量仪表用；（C）工作接地；（D）保护接地。

17.对于YY接法电压互感器所接仪表能够测量（B）。

（A）相电压；（B）线电压；（C）相电压或线电压；（D）当高压侧B相熔断器熔断时其所接电压表

指示的电压Uab为正常值的1/2。

18.水轮机的设计水头是指（c）。

A、保证水轮机安全稳定运行的最低水头；B、允许水轮机运行的最高工作水头；C、水轮机发出额定出力的最低水头；D、水轮机效率最高的水头。

19.中性点不接地系统发生单相金属性接地时，接地相对地电压变为（D）。

（A）3U0；（B）线电压；（C）相电压；（D）0。

20.水轮发电机定子绝缘的吸收比不应小于（C）。

（A）1.0；（B）1.2；（C）1.3；（D）1.5。

21.计算机监控系统按控制方式，可分为（A、B、C、D）。

（A）集中式；（B）分散式；（C）分层分布式；（D）全分布全开放式。

22.保证和提高静态稳定性的措施（A、C、D）。

（A）减少系统各元件的感抗；（B）调速器投入一次调频功能；（C）采用自动励磁调节装置；

（D）提高系统电压。

23.故障录波的启动方式一般有（B、C、D）等。

（A）保护动作启动；（B）振荡启动；（C）手动试验启动；（D）开关量启动。

24.推力轴承油盆中油的作用是（C、D）。

（A）传递压力；（B）顶转子；（C）润滑；（D）冷却。

25.变压器并列运行的优点有（A、C、D）。

（A）提高供电可靠性；（B）减小导线长度；（C）提高运行效率；（D）减小备运容量。

26.发电机推力瓦温升高的原因可能有（A、B、C）。

（A）推力油槽冷却器供水压力降低；（B）转轮上冠背面水压增大；（C）机组有功负荷增大；

（D）机组无功负荷增大。

27.中、低压储气罐安全附件包括（A、B、C）。

（A）排污阀；（B）安全阀；（C）监视表计；（D）接地扁铁。

28.能实现全线速动的保护有（A、B）。

（A）高频纵联保护；（B）光纤纵差保护；（C）距离保护；（D）零序保护。

29.系统频率下降应采取的措施有（ABC）。

（A）投入旋转备用容量；（B）迅速启动备用机组；（C）切除或限制部分负荷；（D）增加励磁电流。

30.水轮发电机导轴承承受（AB）。

（A）转动部分的机械不平衡力；（B）电磁不平衡力；（C）水不平衡力；（D）转子重量。

二、判断题（40题，每题0.5分，共20分）

1.在均质连通的静水中，水平面上各点的静水压强都是相等的。

（√）

2.电力系统发生故障时，继电保护动作将靠近故障设备的断路器跳闸，以缩小停电保护范围，这就是继电保护的可靠性。

（×）

3.尾水管出口水流动能愈小，则尾水管的回能系数愈大。

（√）

4.变压器的铁损与其负荷的大小成正比。

（×）

5.距离保护受系统振荡影响与保护的安装位置有关，当振荡中心在保护范围外时，距离保护就不会误动作。

（√）

6.变压器绕组匝间、层间的绝缘不属于主绝缘。

（√）

7.轴流转浆式水轮机的运转综合特性曲线比混流式水轮机的运转综合特性曲线多出一些等转角线。

（√）

8.当线路断路器与电流互感器之间发生故障时，本侧母差保护动作三跳。

为使线路对侧的高频保护快速跳闸，采用母差保护动作三跳停信措施。

（√）

9.电力系统电压过高会使并列运行的发电机定子铁芯温度高。

（√）

10.在临近零转速时，电制动力矩急剧下降，因此设置机械制动是必要的。

（√）

11.水轮机在甩负荷时，尾水管内出现真空，形成反向轴向力，使机组转动部分被抬高一定高度，这现象叫抬机。

（√）

12.检修工作开始以前,工作许可人只听工作负责人介绍现场安全措施已正确地执行,然后在工作票上签字,才允许开始工作。

（×）

13.当通信失灵，跳闸线路有电压，不需等待调度命令，可自行并入电网。

（√）

14.正常运行中的水导瓦温突然普遍下降，最大可能的原因是水淹水导。

（√）

15.自动励磁调节装置用电压互感器的二次侧不得装设熔断器。

（√）

16.经本单位批准允许单独巡视高压设备的人员巡视高压设备时，可以进行其他工作，但不得移开或越过遮栏。

（×）

17.装设接地线必须先接接地端，后接导体端，拆接地线的顺序与此相反。

人体不得碰触接地线或接地的导线，以防止感应电触电。

（√）

18.水库的有效容积是指正常蓄水位与死水位两者库容之差。

（√）

19.瓦斯保护可以反应变压器内部故障和外部故障。

（×）

20.断路器在分闸过程中，动触头离开静触头跳闸的同时，辅助触点断开。

（×）

21.发电机阻尼绕组在转子发生振荡时能起抑制振荡作用。

（∨）

22.发现杆上和高处有人触电，应争取时间在杆上或高处进行抢救。

（√）

23.操作票上的操作项目必须填写双重名称，即设备的名称和位置。

（×）

24.变压器经过大修，事故检修，滤油，瓦斯继电器，潜油泵检修等工作后，变压器充电时，须将重瓦斯保护切换到信号位置。

（×）

25.在水力机械设备和水工建筑物上工作，保证安全的技术措施有断电、隔离、泄压、通风、悬挂标示牌和装围栏。

（×）

26.钢芯铝绞线在通交流电时，电流从铝线中流过的同时，也从钢芯中流过。

（×）

27.低压验电笔的测试电压范围为36-380V。

（×）

28.电气工作人员在高压设备区工作时，其正常活动范围与220KV带电设备的最小安全距离要求是3m（√）

29.距离较长负荷较轻的线路会使母线电压升高。

（√）

30.冷却水系统通水试验是为检查机组冷却水系统检修质量，保证其在任何水压下无渗漏。

（×）

31.断路器最低跳闸电压要求为额定电压的20％～80％（×）

32.当储能开关操作压力下降到自动合闸闭锁压力时，断路器的储能系统具有一次合、分操作的能力。

（√）

33.重合闸后加速是当线路发生永久性故障时，启动保护不带时限无选择的动作再次断开断路器。

（√）

34.操作时，如隔离开关没合到位，允许用绝缘杆进行调整，不需监护。

（×）

35.变压器着火时，应使用二氧化碳、四氯化碳泡沫、干粉灭火器来灭火。

（√）

36.系统振荡与短路同时发生，高频保护装置能正确动作。

（√）

37.大型水轮发电机初始磁场的建立一般采用发电机的残压来建立。

（×）

38.跨步电压与入地电流强度成正比，与接地体的距离成反比。

（×）

39.变压器励磁涌流可达变压器额定电流的10-15倍。

（×）

40.触电伤员如牙关紧闭，可对鼻子人工呼吸。

对鼻子人工呼吸吹气时，要将伤员嘴皮张开，便于通气。

（×）

三、简答题（5题，每题6分，共30分）

1.发电机假同期试验的目的是什么？

如何进行假同期试验？

（6分）

假同期试验的目的是检查同期回路接线的正确性、准同期装置的可靠性、断路器控制回路的正确性，防止二次接线错误而造成非同期并列。

（2分）

具体试验方法：

1）空出发电机所接变压器或母线，合上发电机开关（若有发电机开关者），变压器高压侧开关，带变压器或母线零起升压，使同期并列点两侧压变处于同一电源，合上同期开关，检查同步表指针应固定在红点（并列点），即可判断为接线正确，否则应检查同期回路接线。

（2分）

2）试验时发电机并列带初始负荷回路要切除或派人控制导叶开度，防止机组超速。

（1分）

3）采用断开待并断路器隔离开关方式进行的假同期并列试验，只能检验同期回路的畅通和同期装置完好性。

（1分）

2.倒闸操作重点防止哪些误操作事故？

（6分）

1）误合、分断路器和隔离开关;

2）带负荷拉合隔离开关;

3）带电挂地线或投接地刀闸;带地线合闸;

4）非同期并列;

5）误投退继电保护和自动装置;

6）走错带电间隔。

3.为什么要测量电气设备绝缘电阻？

测量结果与哪些因素有关？

（6分）

答：

测量电气设备绝缘电阻的作用：

a.可以检查绝缘介质是否受潮；b.是否存在局部绝缘开裂，或损坏；这是判别绝缘性能较简便的方法。

（2分）

测量结果与下列因素有关：

（1）绝缘电阻值随温度上升而减小。

为准确判断，应将测量值换算到同温度时进行比较；（1分）

（2）绝缘电阻值与被测物的电容量大小有关，对电容量大的（如电缆、大型变压器等），在测量时应将测量表计的屏蔽端G接入，否则测量值偏小；（1分）

（3）绝缘电阻值随空气的湿度增加而减小，测量时要参考湿度大小，为消除被测设备表面泄露电流影响，需清理被测设备表面水气。

（1分）

（4）绝缘电阻与测量表计电压等级有关，应接被测物的额定电压有关。

应正确选用测量表计。

（1分）

4.为防止水轮机组飞逸，对机组工作闸门（主阀、圆筒阀）有何要求？

1）工作闸门（主阀、圆筒阀）应具备动水关闭功能，导水机构拒动时能够动水关闭。

应保证工作闸门（主阀、圆筒阀）在最大流量下动水关闭时，关闭时间不超过机组在最大飞逸转速下允许持续运行的时间。

（3分）

2）进口工作门（事故门）应定期进行落门试验。

水轮发电机组设计有快速门的，应当在中控室实现远方紧急关闭，并定期进行落门试验。

（3分）

5.隔离开关可以进行哪些操作？

（6分）

（1）拉合母线上的电容电流、旁路母线的电容电流不超过5A的空负荷线路；

（2）拉合无故障的电压互感器，避雷器；

（3）拉合变压器中性线，若中性线上装有消弧线圈，当系统无故障时才准操作。

四、作图计算题（3题，共14分）

1.某一同步电抗为xd的发电机接于无限大容量电网，其端电压为UG。

设发电机电势为Eq，负荷电流为I，功率因素角为φ，发电机所带负荷为P+jQ[如（a）图所示]，调节励磁电流，在UG及P不变的情况下，发电机所带负荷变为P-jQ[如（b）图所示]。

请指出（a）、（b）图所示发电机的运行状态（进相或迟相），画出不同状态的I、UG、Eq矢量关系图，标出功率因素角φ和功角δ。

（6分）

指出进相迟相（2分），画出了正确的矢量关系（2分），画出了电压和电动势数量关系（2分）

2.某三相发电机输出电流为1380A，线电压是6300V，若负载的功率因数从0.8下降到0.6，该发电机输出的有功功率有何变化？

（5分）

答案:

解：

当cos=0.8时，发电机的有功功率为

P1=31/2UIcos

=31/2×6300×1380×0.8=12000（kW）（1.5分）

当cos=0.6时，发电机的有功功率为

P2=31/2UIcos

=31/2×6300×1380×0.6=9000（kW）（1.5分）

P1-P2=12000-9000=3000（kW）（1分）

答：

当负载的功率因数从0.8下降到0.6时，该发电机输出的有功功率减小了3000kW。

3.某水轮发电机组，水头h=22m，机组引用流量为550m3/s，水轮机效率T=94%，发电机效率g=98%。

求水轮机的输入功率P1，输出功率P2，水轮发电机组的输出功率P3，发电耗水率K。

（4分）

解：

已知h=22　Q=550　g=98%　T=94%

则：

P1=9.81hQ=9.81×22×550=118.7（MW）（1分）

P2=P1×T=118.7×0.94=111.5（MW）（1分）

P3=P2×g=111.5×0.98=109.3（MW）（1分）

K=550×3600/109300×1=18.1立方米/千瓦时。

（1分）

五、论述题（2题，每题8分，共16分）

1.水轮发电机组振动是常见现象，试论述振源有哪些？

1）尾水管内低频涡带；

2）尾水管水力脉动；

3）水轮机水封间隙不均匀产生的水力不平衡力；

4）蜗壳、转轮水流不均匀引起的振动，如叶片卡门涡列；

5）压力管道中的水力振动；

6）机械缺陷引起的振动，如螺栓松动、断裂等；

7）空气间隙不均匀、定子转子不圆，产生电磁不平衡力；

8）机械结构松动，如导轴承间隙增大；

9）转动部分不平衡。

2.试论述：

水轮发电机的保护配置及其作用。

1）发电机纵差动保护：

定子绕组及其引出线的相间短路保护。

2）横差动保护：

定子绕组一相匝间短路的保护。

3）单相接地保护：

对发电机定子绕组单相接地短路的保护。

4）发电机的失磁保护：

反应转子励磁回路励磁电流急剧下降或消失。

5）过电流保护：

反应外部短路引起的过电流，同时兼作纵差动保护的后备保护。

6）负序电流保护：

反应不对称短路或三相负荷不对称时，发电机定子绕组中出现的负序电流。

7）过负荷保护：

发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号的保护。

中小型发电机只装设定子过负荷保护，大型发电机应分别装设定子过负荷和励磁绕组过负荷保护。

8）过电压保护：

反应突然甩负荷而出现的过电压。

9）转子一点接地保护和两点接地保护：

励磁回路的接地故障保护。