《水电站》综合练习及答案

第一部分绪论一、填空题1.水电站按类型分有：常规、抽水蓄能、潮汐式。2.水电站的基本布置形式有__坝式__、__引水式_____、___混合_______三种，其中坝式水电站分_____河床式_____、___坝后式____、___坝内式__等形式。3.水电站有组成建筑物包括：（1）枢纽建筑物：挡水建筑物：坝、闸泄水建筑物：溢洪道、泄水洞、溢流坝过坝建筑物：过船、过木、过鱼（2）发电建筑物进水建筑物：进水口、沉沙池引水建筑物：引水道、压力管道、尾水道平水建筑物：前池、调压室厂区枢纽：主厂房、副厂房、变电站、开关站4.有压引水式水电站由低坝、有压进水口、有压隧洞、调压室、压力水管、厂房，尾水渠。而无压引水式水电站由__低坝、无压进水口、渠道（无压隧洞）、（日调节池）、压力水管、厂房，尾水渠等组成。5.抽水蓄能电站的作用是_利用水能储存电网多余电能___，包括___抽水蓄能__和_放水发电__两个过程。6.按其调节性能水电站可分为___无调节能力电站__和____有调节能力电站___两类7.我国第一个水电站是1912年建成的____石龙坝水电站___。二、多项选择题：1.坝式水电站，其特点有：A.水头取决于坝高。B.引用流量较大，电站的规模也大，水能利用较充分，综合利用效益高。C.投资大，工期长。D.适用：河道坡降较缓，流量较大，并有筑坝建库的条件。2.河床式电站，其特点有：A.一般修建在河道中下游河道纵坡平缓的河段上建低坝或闸。B.适用水头：大中型：25米以下，小型：8～10米以下。1C.厂房和挡水坝并排建在河床中，共同挡水，故厂房也有抗滑稳定问题；D.厂房高度取决于水头的高低。E.引用流量大、水头低。F.厂房本身起挡水作用。3.坝后式水电站，其特点有：A.当水头较大时，厂房本身抵抗不了水的推力，将厂房移到坝后，由大坝挡水。B.坝后式水电站一般修建在河流的中上游。C.库容较大，调节性能好。D.如为土坝，可修建河岸式电站。4.引水式水电站，其特点有：A.用引水道集中水头的电站称为引水式水电站B.水头相对较高，目前最大水头已达2000米以上。C.引用流量较小，没有水库调节径流，水量利用率较低，综合利用价值较差。D.电站库容很小，基本无水库淹没损失，工程量较小，单位造价较低。E.适用条件：适合河道坡降较陡，流量较小的山区性河段。5.抽水蓄能电站，其特点有：A.抽水蓄能：系统负荷低时，利用系统多余的电能带动泵站机组将下库的水抽到上库（电动机+水泵），以水的势能形式贮存起来；B.放水发电：系统负荷高时，将上库的水放下来推动水轮发电机组（水轮机+发电机）发电，以补充系统中电能的不足。6.潮汐水电站，其特点有：A.利用潮水涨、落产生的水位差所具有势能来发电的B.把海水涨、落潮的能量变为机械能，再把机械能转变为电能（发电）的过程。第二部分水轮机一、单项选择题1.水轮机的工作水头是（B）。（A）水电站上、下游水位差（B）水轮机进口断面和出口断面单位重量水流的能量差2.水轮机的效率是（B）。（A）水轮发电机出力与水流出力之（B）水轮机出力与水流出力之比3.反击式水轮机是靠（B）做功的。（A）水流的动能（B）水流的动能与势能4.喷嘴是（B）水轮机的部件。2（A）反击式（B）冲击式5.水轮机的气蚀系数与水轮机的（B）有关。（A）安装高程（B）工况6.防止翼型气蚀的条件是（B）。（A）实际吸出高度大于允许吸出高度（B）实际吸出高度小于允许吸出高度7.水轮机模型综合特性曲线以（A）作为坐标参数。（A）单位转速与单位流量（B）水头与出力8.水轮机运转综合特性曲线以（B）作为坐标参数。（A）11n和11Q（B）H和P9.金属蜗壳的断面为（A）。（A）圆形和椭圆形（B）梯形10.包角越大，蜗壳中的水流越（A）。（A）均匀（B）不均匀11.导水机构调节流量的实质是（A）。（A）改变导叶出口面积（B）改变导叶出口水流角度12.水轮机调节的实质是（A）（A）调节水轮机的流量（B）调节机组转速二、填空题1.水电站中通过水轮机把水能转变成旋转机械能，再通过发电机把旋转机械能转变成电能。2.水轮机的主要工作参数有作水头、流量、出力及效率、转速。3.水轮机分为反击式和冲击式两大类。4.反击式水轮机的类型__轴流__、____混流____、____斜流__、__贯流____。5.轴流式水轮机分为轴流定浆和轴流转浆两种。6.水轮机主轴的布置形式有立轴和卧轴两种。7.冲击式水轮机有水斗式、斜击式和双击式三种。8.反击式水轮机的主要组成部件及作用：进水（引水）部件—蜗壳：使水流均匀、旋转，以最小水头损失送入转轮室。导水机构（导叶及控制设备）：控制工况。转轮（工作核心）：能量转换，决定水轮机的尺寸、性能、结构。泄水部件（尾水管）：回收能量、排水至下游。9.冲击式水轮机的主要组成部件：喷管，转轮，折流器，机壳，射流制动器等3组成。（1）转轮：能量转换（2）喷管：控制水轮机的过水流量，以行程表示（3）折流板：使针阀缓慢关闭，降低水锤压力，使水流偏离水斗，避免机组转速升高。（4）机壳：把水斗中排出的水引导入尾水槽内。一般为铸钢件。（5）引水板：防止水流随转轮飞溅到上方，造成附加损失10.HL220——LJ——410的含义混流式水轮机、型号为220，立轴、金属蜗壳，转轮直径为410cm。ZZ440——WH——550的的含义是轴流转浆式式水轮机、型号为440，卧轴、混凝土蜗壳，转轮直径为550cm。11.提高反击式水轮机效率的有效方法是减小水头损失、流量损失、机械损失。12.水轮机相似应符合的条件为几何相似、运动相似和动力相似。13.水轮机调速器由机械液压式、电气液压式和微机式三种类型。三、判断题1、冲击式水轮机主要利用水的势能。（×）2、反击式水轮机的比转速比冲击式水轮机高。（√）不同的轮系，有不同的比转速。目前，各种类型的水轮机比转速的大致范围为：贯流式：ns=600-1000轴流式：ns=200-850斜流式：ns=150-350混流式：ns=50-300水斗式：ns=10-35（单喷嘴）3、低水头水轮机一般采用混凝土蜗壳。（√）4、水轮机调速器通过调节水轮机的效率对水轮机进行调节。（×）5、尾水管的动能恢复系数越大，水轮机的效率越高，因此动能恢复系数越大越好。（×）6、只有几何相似的水轮机才有可能工况相似。（√）7.在同样水头与压力条件下,冲击式水轮机的尺寸比混流式大。（√）8.计算水轮机转速直径时应使用额定水头。（√）9.水轮机的最大容许吸出高度应选择各水头下吸出高度的最大值。（×）10．贯流式水轮机主要用于抽水蓄能电站。（×）四、多项选择题41.混流式水轮机，特点有：A.水流径向流入转轮，轴向流出。B.适用范围：H=30-450m,最高水头已接近700米C.单机容量：几万kW-几十万kWD.特点：适用范围广，结构简单，运行稳定，效率高，适用高水头小流量电站。E.三峡水电站即采用了这种水轮机，单机容量70万kW。是世界上单机容量最大的机组。2.轴流式水轮机，其特点有：A.水流沿转轮轴向流入，轴向流出，水流方向始终平行于主轴。B.适用于大流量、低水头。一般水头在50m以下。C.定浆式：叶片不能随工况的变化而转动。高效率区较小，适用于水头变化不大的小型电站。D.转浆式：叶片能随工况的变化而转动，进行双重调节（导叶开度、叶片角度）。适用于大型水电站。3.斜流式水轮机，其特点有：A.水流经过转轮时是斜向的。B.转轮叶片随工况变化而转动，高效率区广。C.可逆性，适用抽水蓄能电站，水头范围40～200m。4.贯流式，其特点有：A.水轮机的主轴装置成水平或倾斜。B.不设蜗壳，水流直贯转轮。C.水流由管道进口到尾水管出口都是轴向的。D.H：2～30m，小型河床电站、潮汐式电站。5..冲击式水轮机水轮机，其特点有：A.定义：利用水流的动能来做功的水轮机B.特征：由喷管和转轮组成。C.适用：水头高，流量小，多用于400m以上，最高接近2000m。6.水斗式水轮机特点：A.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。B.是冲击式水轮机中应用最广泛的一种机型。7.斜击式水轮机特点：A.由喷嘴出来的射流沿圆周斜向冲击转轮上的水斗。8.双击式水轮机特点：A.水流两次冲击转轮。5B.斜击、双击水轮机构造简单，效率低，用于小型电站。9.关于尾水管说法正确的是？A.尾水管的作用是排水、回收能量。B.直锥形尾水管用于小型水轮机C.弯锥形尾水管用于卧轴水轮机D.弯肘形尾水管用于大中型电站10.关于混凝土蜗壳说法正确的是A.适用于低水头大流量的水轮机。B.H≦40m,钢筋混凝土浇筑，“T”形断面。C.当H40m时，可用钢板衬砌防渗（H达80m）D.包角：φ0=180°～270°,一般取180°，11.关于金属蜗壳说法正确的是A.当H40m时采用金属蜗壳。B.其断面为圆形C.适用于中高水头的水轮机。D.包角：φ0=340°～350°,常取345°12.空化可以有哪些危害？A.使过流部件机械强度降低，严重时整个部件受到破坏。B.增加过流部件的糙率，水头损失加大，效率降低，流量减小，出力下降。C.机组产生振动，严重时造成厂房振动破坏。D.缩短了机组检修的周期，增加了检修的复杂性。消耗钢材、延长工期。13.空化可以采取哪些防止措施？A.流速和压力是产生空化最重要的两个原因，因此要控制流速和压力的急剧变化。B.设计制造方面：合理选型，叶型流线设计，表面光滑，抗空化钢衬（不锈钢）。C.工程措施：合理选择安装高程，采取防沙、排沙措施，防止有害泥沙进入水轮机。D.运行方面：避开低负荷、低水头运行，合理调度，必要时向尾水管补气。E.反击式水轮机发生空化破坏的根本原因是过流通道中出现了ppb的情况，因此防止空蚀的措施是限制p的降低，使p≥pb。14.关于空化系数与水轮机的吸出高度以下说法正确的是？A.影响水轮机效率的主要原因是翼型空化，所以衡量水轮机空化性能好坏一般是针对翼型空化而言，其标志为空化系数。B.空蚀系数б是水轮机空化特征的一个标志，б越大，越容易破坏。6C.水轮机吸出高Hs是转轮叶片压力最低点到下游水面的垂直高度Zk，与水轮机形式有关D.为保证水轮机在运行中不发生空蚀，对各种工况下Hs进行试验，取其中较小值。15.关于单位参数说法正确的有：A.将模型试验结果化成为D1M=1m，HM=1m标准情况下的参数称单位参数B.水轮机在最优工况下的单位参数称最优单位参数16.关于比转速说法正确的有：A.水轮机牌号中的转轮型号，即是比转速。B.不同的轮系，有不同的比转速。C.在水头和出力相同条件下，比转速愈高则转速愈高。D.转速高，发电机磁极对数少，发电机造价低，同时可能使厂房尺寸减少。E.在转速和水头相同条件下，比转速愈高，则水轮机出力愈大F.比转速高的水轮机气蚀性能差，气蚀系数较大。17.关于水轮机模型综合特性曲线说法正确的是：A.单位流量和单位转速为坐标B.包括等开度线绘制C.包括等效率线绘制D.包括等5%出力限制线绘制E.包括等汽蚀线绘制18.关于水轮机运转特性曲线说法正确的是：A.N为横座标，H为纵座标B.包括Hs=f（H,N）曲线C.包括出力限制线19.水轮机组台数与单机容量的有何联系？A.机组台数与机电设备制造的关系，单机功率较大的。B.机组台数与电站投资的关系，台数少。C.机组台数与运行效率的关系，台数多。D.机组台数与电站运行维护工作的关系，台数少。E.一般应采用较大的单机功率较大的，较少的台数，但一般至少应选2台。20.水轮机调节的任务有哪些？A.随外界负荷的变化，迅速改变机组的出力。B.保持机组转速和频率变化在规定范围内。C.启动、停机、增减负荷，对并入电网的机组进行成组调节7五、思考题水轮机选型的基本内容有哪些？1.确定机组台数及单机容量2.选择水轮机型式（型号）及装置方式3.确定水轮机参数D1、n、Hs、Za；Z0、d04.绘制水轮机运转特性曲线5.确定蜗壳、尾水管的形式及其尺寸，估算水轮机的重量和价格。6.调速器及油压装置选择7.根据选定的水轮机型式和参数，结合水轮机在结构上