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《水电站》综合练习答案

《小型水电站》

综合练习题

浙江水利水电专科学校

2013年3月

绪论

一、思考题

1．水力发电的特点是什么？

p4

2．我国水能资源的分布及开发情况？

p1-2

3．我国水电事业的成就、发展前景？

p2

4．按照集中落差的方式不同，水电站的开发分为几种基本方式？

各种水电站有何特点及适用条件？

p5-8

5．水电站有哪些组成建筑物？

其主要作用是什么？

p12

6．抽水蓄能电站的作用和基本工作原理是什么？

潮汐电站基本工作原理是什么?

p8-10

二、填空题

1．水电站的基本布置形式有_坝式_、__引水式_、__混合式_三种，其中坝式水电站分_河床式_、__坝后式_、_闸墩式_等形式。

2．有压引水式水电站由_拦河坝_、_有压进水口_、_有压引水隧洞_、_调压室_、_厂房、引水渠_等组成；而无压引水式水电站由_低坝_、_无压进水口_、_沉沙池_、_引水渠道（无压隧洞）_、_日调节池、压力前池、溢流水道、压力管道、厂房、尾水渠_等组成。

3．抽水蓄能电站的作用是_以水体为贮存介质，起调节作用_，包括_抽水蓄能_和_防水发电_两个过程。

4．按其调节性能水电站可分为__无调节__和__有调节_两类

第一部分水轮机

一、判断

1.只要有通过，水轮机就会旋转作功。

（×）

2.混流式水轮机利用的是水流的势能来作功的。

（×）

3.冲击式水轮机主要利用水的动能。

（√）

4.水轮机的工作水头等于水电站的毛水头。

（×）

5.水轮机的工作水头就是水轮机的设计水头。

（×）

6.转桨式水轮机的高效区比定桨式宽广。

（√）

7.高水头水电站一般采用轴流式水轮机。

（×）

8.可逆式水轮机既是水泵，又是水轮机。

（√）

9.水轮机的效率是水轮机的轴功率与输入水轮机的水流功率之比。

（√）

10.折流板的作用是为了减小水击压力。

（√）

11.反击式固定导叶也就是座环的支承立柱。

（√）

12.灯泡式引水是贯流式水轮机的一种引水方式（√）。

13.水轮机的比转速与水轮机的额定转速是相等的。

（×）

14.蜗壳是使进入导叶前的水流形成一定的涡量，并将水流对称地均匀地引入导水机构。

（√）

15.尾水管的重要作用是恢复转轮出口动能。

（√）

16.低水头水轮机一般采用混凝土蜗壳。

（√）

17.水轮机调速器通过调节水轮机的效率对水轮机进行调节。

（×）

18.与最高出力相对应的单位转速称为最优单位转速。

（×）

19.中高水头的水电站，一般取全包角的金属蜗壳，包角为360°。

（×）

20.水轮机的运转综合特性曲线的作用是指导水轮机运行的。

（√）

21.水轮机调节的任务是保持机组转速绝对不变。

（×）

22．比转速ns是一个与水轮机直径无关的常数。

（√）

23.机组台数越少，单位千瓦消耗越大。

（×）

二、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．冲击式水轮机转轮是（B）。

（A）整周进水的（B）部分圆周进水的

5．喷嘴是（B）水轮机的部件。

（A）反击式（B）冲击式

6．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

7．水轮机运转综合特性曲线以（A）作为坐标参数。

（A）

和

（B）H和N

8．金属蜗壳的断面为（A）。

（A）圆形和椭圆形（B）梯形

9.水头高于40m的水电站应用（A）。

（A）金属蜗壳（B）混凝土蜗壳

10.混凝土蜗壳的包角一般为（A）。

（A）135o~270o（B）345o

11.直锥型尾水管适用于（A）水轮机。

（A）小型（B）大中型

12．弯肘型尾水管适用于（B）水轮机。

（A）小型（B）大中型

13.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

14．水轮机的型号：

ZZ440-LH-410，“ZZ”表示（B）水轮机。

A.斜流式B.轴流转浆式C.混流D.轴流定浆式

15.一台水轮发电机，转子磁极个数为40，其同步转速为（C）。

A.63B.125C.150D.300

16.水轮机转轮的主要作用（B）。

A.自动调节水流流量B.实现水能转换

C.承受水抡机转动部分重量D.回收能量。

17.混流式水轮机水流流经转轮时，基本上为（C）流入，而轴向流出。

D

A.辐向B.轴向C.轴向或辐向D.都不对。

（径向流入，轴向流出）

18.水轮机中的能量转换情况是（C）。

A.水轮机将水能全部有效地转换为机械能传给发电机

B.水流所具有的流量全部用来做功

C.水轮机将水能部分有效地转换为机械能传给发电机，其中有一小部分能量被损失。

如容积损失、水力损失、机械损失

19.轴流转桨式水轮机适用于（A）的电站。

A.低水头、负荷变化较大B.高水头、负荷变化较小

C.低水头、负荷变化较小D.都不是。

20.目前在国内大型抽水蓄能机组均采用（D）的水泵水轮机。

A.斜流式B.轴流式C.贯流式D.混流式

21.反击式水轮机尾水管的作用是（C）。

A.使水流在转轮室内形成旋流B.引导水流进入导水机构

C.使转轮的水流排入河床，回收部分能量D.为施工方便

22.水电站在电力系统中担任基荷工作时，选择（A），能使水电站保持较高的平均效率。

A.较少机组台数B.较多机组台数

23.对于立轴混流式水轮机，吸出高度为（B）到下游水面的垂直高度。

A.转轮标称直径计算点高程B.导叶下部底环平面高程

C.叶片最高点高程D.都不是

24．计算水轮机的安装高程

时，其中下游尾水位

应取水电站的（Ｃ）。

A.正常尾水位B.最高尾水位C.最低尾水位C.平均尾水位

25．某水电站最高尾水位为355m，正常尾水位为348m，平均尾水位为342m，最低尾水位为328m，水轮机为立轴混流式，其吸出高度为-1.6m，导叶高度为1.8m，那么水轮机的安装高程为（C）。

A.354.3B.341.3C.327.3C.347.3

26．（Ａ）大大小小的一套水轮机系列，称为轮系。

A.几何相似　B.动力相似　　　　C.　　运动相似　　

27.水轮机额定出力是在（B）下水轮机主轴输出的功率

A.最大水头、最大流量、额定转速B.设计水头、设计流量、额定转速

C.最小水头、最大流量、额定转速D.设计水头、最大流量、额定转速。

28.（D）是水轮机发出额定出力所需要的最小净水头：

A.最大水头B.最小水头C.平均水头D.设计水头

29.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。

30.调速器的型号：

WBDT—100，“100”表示（B）。

A.步进电机型号B.主配压阀直径C.事故电磁阀型号D.辅助接力器直径

31.水轮机调节的任务主要是（　A）。

A.频率调节B.电能调节C.效率调节D.流量调节。

32．某水电站水轮机最大工作水头41m，最小工作水头25m，平均水头33m，设计水头31m,额定出力为3750KW，限制工况下的

为1.24m3/s，效率为92%，那么水轮机转轮直径为（D）。

A.1.13mB.1.64mC.1.33mD.1.39m

33.某水电站水轮机转轮直径为1.4m，平均水头为28m，最大单位转速为84.0r/min，最小单位转速为65r/min，最优单位转速为72r/min，那么计算得出水轮机的转速为（B）。

（

）

A.317.5r/minB.272.1r/minC.245.7r/minD.295.5r/min

34．计算水轮机轮系特征参数比转速

时，其中

（1）水头取（Ｃ）；

（2）转速取（Ｃ）；（3）出力取（Ａ）。

（1）A.最小工作水头B.最大工作水头C.设计水头D.平均水头

（2）A.最小转速B.最大转速C.额定转速

（3）A.额定出力B.最大出力C.最小出力D.平均出力

35．混流式水轮机的运转综合特性曲线是由（Ａ）组成的。

（B）

A.等效率曲线、出力限制线和等吸出高度线

B.等效率曲线、等开度线、出力限制线和等汽蚀系数线

36.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

37.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。

38.径流式水电站是（D）。

（AD）

A.日调节电站B.月调节电站　C.年调节电站　D.无调节电站

三、计算题

1．某水轮机的水头为18.6m，流量为1130m3/s，水轮机的出力为180MW，若发电机效率

，求水轮机的效率和机组的出力

。

水流出力：

18.6*1130*103*9.81=20618580W

水轮机的效率=180*106/20618580=87.3%

机组的出力=180*106*0.97=17.46MW

2．某河床式电站在设计水头下：

上游水位Z上=63m，下游水位Z下=44.4m，通过某台水轮机的流量

m2/s，发电机效率

水轮机效率

，如忽略引水建筑物中的水力损失，试求水流出力、水轮机出力和机组出力。

水流出力：

（63-44.4）*825*103*9.81=150534450W=150.5MW

水轮机出力=150.5*0.86=129.5MW

机组出力=129.5*0.968=125.3MW

3．某水轮机蜗壳进口压力表的读数为

，压力表中心高程为887m，压力表所在钢管内径D=6.0m，电站下游水位为884m，水轮机流量Q=290m3/s，若水轮机的效率

，求水轮机的工作水头与出力。

4．某电站安装ZZ560－LH－330水轮机，设计水头

，水轮机的空化系数

（不用修正），电站海拔高程

，求此水头下水轮机的允许吸出高度

。

=10-600/900-0.5*19.5=-0.42m

水电站进水口及引水建筑物

一、思考题

1．水电站进水口的功用和要求。

P55

2．有压进水口有哪几种型式？

其布置特点和适用条件如何？

P55-57

3．有压进水口布置有哪些主要设备？

其作用和布置要求是什么？

P59

4．有压进水口位置、高程确定应考虑哪些因素？

P57-58

　5.水电站引水渠道的特点、适用电站类型是什么？

有哪些基本要求？

P63

6．压力前池的作用、组成建筑物？

前池布置应考虑的因素？

P68-69

7．日调节池的作用及适用条件？

P74-75

二、填空题

1．水电站的有压进水口类型有_隧洞式_、_压力墙式_、_塔式_、_坝式_等几种。

2．水电站有压进水口主要设备有__拦污_、_闸门启闭_、_通气孔_和__充水阀_。

3．进水口的事故闸门要求在_动水_中关闭，_静水_中开启；检修闸门在_静水_中关闭，_静水_中开启。

4．水电站的引水渠道称为_动力_渠道，分__自动调节_渠道和__非自动调节_渠道两种。

3．力前池由__前室__、__进水室及设备__、_泄水建筑物_、__冲砂放水建筑物__、__拦水排水设施__组成。

三、判断题

1．无压引水进水口，一般应选在河流弯曲段的凸岸。

（×）

2．有压进水口的底坎高程应高于死水位。

（×）

3．通气孔一般应设在事故闸门的上游侧。

（×）

4．进水口的检修闸门是用来检修引水道或水轮机组的。

（×）

5．渠道的经济断面是指工程投资最小的断面。

（×）

水电站压力管道

一、思考题

1．压力水管的供水方式有几种？

各有什么优缺点？

其适用条件是什么？

P79

2．镇墩、支墩、伸缩节的作用是什么？

P85P83

3．镇墩和支墩的作用有何不同？

二者分别设置在地面压力钢管的什么部位？

P85

4．支墩有哪几种类型？

各有何特点？

适用什么情况？

P86

5.伸缩节的作用和类型？

其要求是什么？

P86

二、填空题

1．压力管道的供水方式有单元、联合、分组三种，其中地下埋管多采用联合方式。

2．支墩的常见类型有滑动、滚动、摇摆三种。

三、判断题

1．选取的钢管直径越小越好。

（×）

2．钢管末端必须设置阀门。

（×）

3．伸缩节一般设置在镇墩的下游侧。

（√）

4．明钢管只在转弯处设置镇墩。

（×）

5．通气孔一般应设在工作闸门的上游侧。

（×）

调压室

一、思考题

1．调压室的作用及设置条件是什么？

应满足哪些基本要求？

P128-129

2．调压室的工作原理是什么？

P130

3．调压室的基本布置方式和基本结构类型有几种？

其优缺点和适用条件各是什么？

P132-135

二、填空

1．根据调压室与厂房的位置不同，可将调压室分为四种基本布置方式__上游__，__下游__，___上下游_____，____双上游____。

2．调压室的结构类型有__简单圆筒__、___阻抗__、__双室__、___溢流__、__差动__、___气垫_六种。

水电站厂房

一、判断题

1．河床式厂房的特点是厂房本身挡水。

（√）

2．水电站厂房的平面尺寸是由下部块体结构决定的。

（×）

3．高水头电站中，厂房的宽度一般是由蜗壳层控制的。

（×）

4．确定水轮机的安装高程时，下游尾水位取得愈低愈好。

（×）

5．水电站安装间的高程，在任何情况下都应与发电机层楼板高程同高。

（×）

6．水电站厂房的发电机层在任何情况下都必须高于下游最高尾水位。

（×）

二、填空

1．水电站厂房建筑物及机电设备共分__水流_、__电流_、__电气控制_、__机械控制_____、______辅助_____五大系统。

2．发电机的类型有_____悬挂式__、__伞式___；发电机机座的类型有___圆筒___、__平行墙__、___立柱___、___框架___。

3．水电站厂房安装间内要求能够放下__发电机上机架__、___发电机转子带轴___、___水轮机转轮___、__水轮机顶盖__四大件。

4．电站厂房的油系统分为___绝缘油_、和___透平油_；水系统分____技术供水_、_生活供水、消防供水___；气系统分____高压气系统____、___低压气系统_____。

5．厂区枢纽布置指的是__主厂房、副厂房、主变压器场和高压开关站相互位置的布置及交通联系。

三、问答题

1．水电站厂房的任务、枢纽组成及功用是什么？

厂房的类型有哪些？

其特点是什么？

P144P145-149

2.水电站厂房内的设备分为哪几大系统？

各包括哪些主要设备？

P144

4．水电站厂房内主要有哪些的辅助设备？

P154

5．安装间的作用是什么?

主厂房的长、宽、高如何确定？

P165-178

6．水电站厂区枢纽包括哪些建筑物？

这些建筑物的布置原则及相互位置应如何考虑？

P179-180

1.主厂房的空间尺寸确定原则？

水电站主厂房空间尺寸的设计原则是在满足设备布置和安装、维护、运行、管理的前提下，尽量减小厂房尺寸，降低造价。

2.主厂房的长度如何确定？

（一）主厂房的长度

L=nL0+L安+△L

1．机组段长度L0

机组段长度是指相邻两台机组中心线之间的距离——机组间距。

机组段间距一般由下部块体结构中水轮机蜗壳的尺寸控制，在高水头情况下常由发电机定子外径控制

3.主厂房的宽度如何确定？

主厂房的宽度

v以机组中心线为界，将厂房宽度分为上游侧宽度Bs和下游侧宽度Bx。

则厂房总宽度为

　　B=Bx+Bs　

v在确定Bs和Bx时，应分别考虑:

发电机层、水轮机层和蜗壳层三层的布置要求。

4.主厂房的高度如何确定？

主厂房的高度及各层高程的确定

1．水轮机安装高程

2．主厂房基础开挖高程

3.水轮机层地面高程

4．发电机装置高程

5.发电机层楼板高程

6．起重机（吊车）的安装高程

7．屋顶高程屋顶高程