四川农大水电站详解.docx

水电站试卷第5页（共5页）座位号绝密★启用前水电站试卷第5页（共5页）水电站试卷第5页（共5页）四川农业大学网络教育专升本考试水电站试卷（课程代码252272）得分评卷人复查人1、水轮发电机组、名词解释（每题3分，共21分）水轮机与发电机由主轴联接而成的整体机组2、水轮机汽蚀水轮机转轮内压力分布不均匀，如转轮相对下游水位要装得过高，高速水流流经低压区时，易于达到汽化压力而产生汽泡。当水流流到高压区时，由于压力增大，汽泡凝结，水流质点以高速度向汽泡中心的撞击，以填充凝结所产生的空隙，从而产生极大的水力冲击和电化学作用，使叶片受到剥蚀产生麻点及蜂窝性孔隙，甚至被穿透而形成孔洞3、水轮机最优工况水轮机的最优工况是指刀最高的工况。一般情况下，对刀起主要作用的是水力损失，流量损失和机械损失相对较小，且基本不变，在水力损失中撞击和涡流损失最大。4、岸坡式进水口进口段、闸门段和闸门竖井均布置在山体之外，形成一个紧靠在山岩上的单独墙式建筑物，承受水压及山岩压力。要有足够的稳定性和强度。适用地质条件差，山坡较陡，不易挖井的情况。5、钢衬钢筋混凝土管由钢衬与钢筋混凝土组成并共同承载的压力管道6、间接水锤水电站试卷第5页（共5页） 若水轮机开度的调节时间TS>2L/a时，当阀门关闭过程结束前，水库异号反射回来的降压波已经达到阀门处，因此水管末端的水锤压力是由向上游传播的水锤波F和反射回来的水锤波f叠加的结果，这种水锤称为间接水锤。7、溢流式厂房厂房布置在溢流坝后，洪水通过厂房顶下泄，这类厂房称为溢流式厂房。得分评卷人复查人1、水流流经混流式水轮机转轮时,水流是A、轴向流入B、径向流入2、混流式水轮机的模型综合特性曲线是由A、等效率曲线B、出力限制线D、等气蚀系数线E、等开度线3、尾水管的作用是（ABD）。A、将转轮的水流排向下游C、回收转轮低于上游水面的那段位能4、下列说法正确的是（AC）。A、无压进水口是以引取表层水为主。多项选择题（每题2分，共24分）（BC）。C、轴向流出D、径向流出（ABC）组成的。C、等吸出高度线B、回收转轮出口水流的部分动能D、回收转轮高出下游水面的那段位能B、无压进水口后接无压引水道，适用于无压引水式电站。C、有压进水口设在水库最低水位以下，水流为有压流，以引深层水为主。D、有压进水口后接有压隧洞或有压管道，适用于坝式、有压引水式电站。5、进水口的检修闸门要求（AC）。A、静水中开启B、动水中开启C、动水中关闭D、静水中关闭6、水电站渠道非恒定流计算的主要任务是（BCD）。A、根据已确定的设计流量来选定渠道横断面尺寸、纵坡和水深。B、水电站突然丢弃负荷时渠道涌波的计算，求出渠道沿线的最高水位，以决定堤顶高程。C、水电站突然增加负荷时渠道涌波的计算，求得最低水位，以决定压力管道进口的高程。D、水电站按日负荷图工作时渠道中水位及流速的变化过程，以研究水电站的工作情况。7、下列说法正确的是（BC）。A、最大内水压力作为压力管道线路布置，防止压力管道中产生负压和校核尾水管内真空水电站试卷第5页（共5页） 度的依据。B、最大内水压力作为设计或校核压力管道、蜗壳和水轮机强度的依据。C、最小内水压力作为压力管道线路布置，防止压力管道中产生负压和校核尾水管内真空度的依据。D、最小内水压力作为设计或校核压力管道、蜗壳和水轮机强度的依据。8、水电站引水建筑物包括（ABCA、有压隧洞B、水电站渠道C、压力钢管D、调压室9、下列（CD）设备布置在水轮机机层A、机旁盘B、调速柜C、调速器的接力器D、油、气、水管道10、发电机在主厂房的布置方式有（ABCD）。A、上机架埋入式B、下机架埋入式C、定子埋入式D、定子外露式11、水电站厂房安装间内要求能够放下AD）。A、发电机转子、发电机上机架B、发电机定子、发电机上机架C、发电机转子、发电机下机架D、水轮机转轮、水轮机顶盖12、下列说法正确的是（ABCD水电站试卷第5页（共5页）水电站试卷第5页（共5页）A、冲击式水轮机主要利用水的动能。B、反击式水轮机利用水的势能和动能。C、比转速ns是一个与水轮机直径无关的常数。D、水轮机工况相似，则水轮机比转速必然相等。得分评卷人复查人三、填空题（每题1分，共20分）1、在反击式水轮机中，混流式水轮机的应用水头范围最为广泛，量亟式水轮机应用水头较低，常用于平原地区河道的低水头大流量电站和沿海地区的潮汐电站。2、水轮机牌号2CJ20-W-120/2X10表示转轮型号为20的水斗式水轮机，一根轴上装有2个转轮，卧轴、转轮直径为120cM。3、混流式水轮机的过流部件有蜗壳、导叶、库环、转轮和尾水4、水轮机蜗壳可分为金属蜗壳和混凝十蜗壳两种。5、两个水轮机保持相似的三个条件：几何相似、运动相似和动力相似。水电站试卷第5页（共5页） 6、水电站有压进水口主要设备有_拦污__、闸门启闭、—通气孔和—冲水阀。7、压力前池由—前室、进水室及设备、泄水建筑物和排污排冰排沙设备组成。8、钢管的转弯半径不易小于3倍管径，明钢管底部至少高出地表面0.6m。9、油压装置型号DSR100—40表示大型电气液压双调节调速器主配阀直径100mm额定油压40X105Mpa得分评卷人复查人1、简述反击式水轮机工作原理。四、简答题（每题6分，共24分）在一个圆锥形筒的下端焊接两个或更多个出水曲管，圆锥形筒可绕中心竖直轴自由转动、往筒里灌水，水从下端曲管中流出时产生沿水流方向的加速度，根据牛顿第三定律，水以相反方向的力作用于曲管上。这样，圆筒在水流的反作用力作用下，绕竖直轴转动，直到筒中的水流尽为止。这个现象也可以根据动量守恒定律来解释。2、简述水轮机调节的任务。水轮机调节的基本任务：保证频率在规定范围内，根据电力系统负荷的变化不断调节水轮发电机的有功输出，维持转速在规定范围内。3、简述水电站厂房各层高程确定的顺序，并说明确定水轮机安装高程应考虑哪些因素？水电站厂房各层高程确定的顺序为，首先确定水轮机的安装高程，然后向上依次确定水轮机层地板高程、发电机层地板高程、吊车轨顶高程、厂房天花板及屋顶高程，向下依次确定尾水管底板高程、开挖高程。确定水轮机的安装高程时主要考虑了水轮机的类型、水头、安装位置的海拔高程、气蚀系数和下游尾水位等因素4、简述减小水锤压强的措施有哪些?水电站试卷第5页（共5页） （一）缩短压力管道的长度缩短压力管道长度，使从进水口反射回来的水锤波能够较早地回到压力管道末端，从而减少水锤值。在较长的引水系统中，设置调压室，是缩短压力管道的常用措施。（二）减小压力管道中的流速减小流速可减小压力管道中单位水体的动量，从而减小水锤压力。但是水电站在运行中要求流量是一定的，要减低流速势必要加大管径，增加管道造价，因此用加大管径办法降低水锤压强，往往是不经济的。但在一定条件下，如果适当加大管径后便可不设调压室，还是比较合理的。（三）延长有效的关闭时间延长有效的关闭时间，可使管道内水体动量的变化率减小，从而降低水锤压力。但增大T会使机组转速变化率增加，甚至超过允许值。要解决这个矛盾，可采取以下措施：1.反击式水轮机设置减压阀2.冲击式水轮机的机组装置偏流器3.设置水阻器（四）选择合理的调节规律采用合理的关闭规律能有效地降低水锤压力值中低水头电站：最大水锤压强常出现在调节过程终了，水轮机导叶可采取先快后慢的关闭规律，以提高开始阶段的水锤压强，降低终了阶段的水锤值。高水头电站，最大水锤压强通常出现在调节过程开始阶段，可采用先慢后快的调节规律。得分评卷人复查人1、论述调压室的类型和各自特点?五、论述题（每题11分，共11分）（1）简单圆筒式调压室特点：断面尺寸形状不变，结构简单，反射水击波效果好。但水位波动振幅较大，衰减较慢，因而调压室的容积较大；在正常运行时，引水系统与调压室连接处水力损失较大。为了克服上述缺点，可采用有连接管的圆筒式调压室。适用：低水头小流量的水电站。（2）阻抗式调压室将圆筒式调压室的底部，用较小断面的短管或用较小孔口的隔板与隧洞及压力管道连接起来，这种孔口或隔板相当于局部阻力，即为阻抗式调压室。特点：进出调压室的水流在阻抗孔口处消耗了一部分能量，可以有效地减小水位波动的振幅，加快了衰减速度，因而所需调压室的体积小于圆筒式。正常运行时水头损失小。由于阻抗的存在，水击波不能完全反射，压力引水道中可能受到水击的影响。（3）双室式调压室特点：双室式调压室是由一个竖井和上下两个储水室组成。上室供丢弃负荷时储水用，一般在最高净水位以上，在正常运行时是空的。下室在正常运行时充满水，供增加负荷时补给水量用，应在调压室中最低静水位以下。竖井是用来连接上下室和引水道与压力管道的。刚丢弃负荷时，由于竖井断面较小，水位迅速上升，当水位达到上室时，其上升的速度放慢，从而减小波动振幅。当增加负荷时，水位迅速下降到下室中，并由下室补充不足的水量，因此限制了水位的下降。水电站试卷第5页（共5页）适用：水头较高，要求的稳定断面较小，水库水位变化比较大的水电站。上室的底部高程由水库最高水位控制，下室的顶部高程由水库的死水位控制。水电站试卷第6页(共5页) 14)溢流式调压室溢流式调压室顶部设有溢流堰。当丢弃负荷时，调压室的水位迅速上升，达到溢流堰顶后开始溢流，限制了水位的进一步升高，有利于机组的稳定运行，溢出的水量，可以设上室加以储存也可排至下游。25)差动式调压室由两个直径不同的同心圆筒组成，中间的圆筒直径较小，上有溢流口，称为升管，其底部以阻力孔口与外室相通。特点：外室直径较大，起盛水及保证稳定的作用，其断面由波动稳定条件控制。差动式调压室所需容积较小，水位波动衰减得也较快。但其构造复杂，施工难度大，造价高。适用：地形和地质条件不允许大断面的中高水头水电站，在我国采用较多。(6)气垫式或半气垫式调压室在压力隧洞上靠近厂房的位置建造一个大洞室，室中一部分充水，另一部分充满高压空气。利用调压室中的空气压缩或膨胀，来减小水位涨落的幅度。适用：深埋于地下的引水道式地下水电站。目前我国尚未采用水电站试卷第6页(共5页)