水轮机调节 总复习(题目)
总复习题
1、衡量电能好坏的指标是？其中水轮机调节系统解决的是什么？
2、调速器的静态特性分哪两种？衡量其静态特性大小的指标是什么？此指标的范围通常为多少？
3、简述水轮机调节的必要性、基本任务、途径和方法。
4、写出水轮机发电机组的运动方程，并说明水轮机调节系统控制频率变化的基本原理。
5、调速器按调节机构数目可分为哪几种？按结构可分为哪几种？按调节规律、按容量又可分为哪几种？
=8%，当机组开度为50%时，供电频率f=50.2HZ，现要使供电频率6、某调速器b
P
f=50.4HZ，其机组开度应为多少？
7、YT型机械液压调速器的基本组成部分？各部分是什么样的环节？
8、YT型调速器缓冲器的结构和工作原理；缓冲器运动方程及缓冲时间常数Td 的含义。
9、离心摆的作用和特性是什么？
10、机械液压调速器中第一级液压放大和第二级液压放大各由哪些部分组成？液压放大装置是什么样的环节？
11、转速调整机构的作用是什么？开度限制机构的作用又是什么？
12、油压装置的作用是什么？有哪几种类型？
13、电气液压调速器中功率给定和频率给定回路的作用是什么？
14、电液调速器中，联结电气部分和机械液压部分的关键元件是什么？它的作用是什么？
15、电液调速器中，人工失灵区的意义何在？
16、PI辅接型、PI中接型和并联PID调速器的结构框图、传递函数及基本调节规律。
17、刚性和弹性水击作用下的压力引水系统的传递函数。
18、写出水轮机六(八)个传递系数，说明其定义。
19、绘制水轮机组段结构框图，并导出其传递函数。
20、写出发电机及负载的数学模型，并说明其为何种环节。
水电站-思考作业题 水利水电工程
《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？ 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 4.反击式水轮机引水道由哪四部分构成？其作用各是什么？ 5.蜗壳分为哪两类？各适应的场合是什么？ 6.座环的作用是什么？ 7.尾水管分为哪几类？其作用是什么？ 8.反击式水轮机和冲击式水轮机调节流量的方式有什么不同？ 9.水轮机基本方程的本质是什么？ 10.水轮机的能量损失有哪三种？其中损失最大的是哪种损失？ 11.什么是水轮机的最优工况？反击式水轮机最优工况的条件是什么？ 12.提高水轮机效率的途径有哪些? 13.什么是气蚀？气蚀的危害有哪些？ 14.怎样确定水轮机的吸出高？ 15.水轮机相似条件包括那几方面？ 16．水轮机调节的任务是什么？调节的设备名称叫什么？ 17．调速器有哪两种主要类型？
水轮机调节
1、水轮机调节的基本任务是什么？与其它调节系统相比，水轮机调节有哪些特点？ 基本任务：根据负荷的变化不断调节水轮发电机组的有功功率输出，并维持机组转速(频率)在规定的范围内。这就是水轮机调节的基本任务。 水轮机调节的特点： (1)水轮发电机组是把水能变成电能的机械，而水能要受自然条件的限制，单位水体 小所带有的能量较小，与其他原动机相比，要发出相同的电功率就需要通过较大的流量，因 而水轮机及其导水机构也相应较大。 (2)水电站受自然条件的限制，常有较长的压力引水管道。 (3)有些水轮机具有双重调节机构。 (4)随着电力系统的扩大和自动化程度的提高，要求水轮机调速器具有越来越多的自动操作和自动控制功能。 总之，水轮机调节系统相对来说不易稳定，结构复杂，要求具有较强的功能。 2、什么是调速系统的转速死区？其对调节性能有何影响？ 转速死区：在调速系统的转速上升和下降静态特性曲线中，相同开度下的转速之差与额定转度之比。 对调节性能的影响：转速死区使调节系统频率调节质量降低，使机组负荷分配误差增大，对调节系统稳定性也不利。 5、什么是调节保证计算？ 在设计阶段就计算出甩负荷过渡过程中的最大转速上升值及最大压力上升值，以判断甩负荷过程中的压力和转速是否超过允许值，工程上把这种计算称为调节保证计算。 6、什么是直接水击、间接水击？什么是水击相长？ 直接水击：阀门（导叶）的关闭（开启）时间Ts ’
水电站答案-期末考试
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
水利水电工程建筑物本科必修》期末试题及答案
试卷代号J : 1 1 7 5 中央广播电视大学2012-2013 学年度第一学期“开放本科”期末考试 水利水电工程建筑物试题 一、判断题(正确画V,错误打X。每小题3分，共30分) 1 ．取(引)水建筑物是输水建筑物的首部建筑，如：引水隧洞的进口段、灌溉 渠首和供水用 的进水闸、扬水站等。( ) 2 ．隧洞衬砌的主要目的是为了防渗。( ) 3 ．反滤层中各层滤料的粒径顺渗流方向布置应由粗到细。( ) 4 ．在水闸闸室的渗流分析时，假定渗流沿地基轮廓的坡降相同，即水头损失按直线变化的 方法称为直线法。( ) 5 ．泄槽轴线与溢流堰轴线接近平行的岸边溢洪道，称为侧槽溢洪道。( ) 6 ．重力坝的基本剖面呈三角形是因为考虑施工方便。( ) 7 ．河床式厂房的特点是厂房本身挡水。( ) 8 ．重力坝帷幕灌浆的目的是：降低坝底渗透压力，防止坝基内产生机械或化学管涌，减少 坝基和绕坝渗透流量。( ) 9 ．围岩的弹性抗力与衬砌上作用的荷载无关。( ) 10 ．在拱坝的应力分析方法中，拱冠梁法在荷载分配时仅考虑了径向变位的调整。( ) 二、单项选择题(每小题 3 分，共15 分)
11. 用以改善河流的水流条件，调整水流对河床及河岸的作用，以及为防护水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡的冲刷的建筑物，称为( ) 。 A. 挡水建筑物B ．泄水建筑物 C ．整治建筑物 D ．输水建筑物 12 ．用水泥含量比较低的超干硬性混凝土，经碾压而成的混凝土坝，称为( ) A ．宽缝重力坝 B ．碾压式重力坝 C ．空腹重力坝 D ．实体重力坝 13. 与重力坝相比，拱坝的( ) 荷载必须计入，并且上升为主要荷载。 A ．扬压力 B ．自重 C ．温度 D ．水压力 14 ．水工隧洞的检修闸门一般要求在( ) 。 A. 静水中启闭B ．动水中关闭，静水中开启 C ．静水中关闭，动水中开启 D ．动水中启闭 15 ．不透水的铺盖、板桩及底板与地基的接触线，即第一根流线，称为( ) A ．地下轮廓线 B ．防渗长度 C ．护坦 D ．防渗设施 三、多项选择题(每小题 3 分，共15分) 16. 水利枢纽中的水工建筑物按其所属枢纽工程中的( ) 分为五级。 A. 等别B ．规模 C ．作用 D ．重要性 17．水工隧洞一般由( ) 部分组成。 A. 进口段B ．洞身段
水轮机作业
第一章绪论（一）选择题 1．水轮机的工作水头是（）。 （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（）。（A）水轮发电机出力与水流出力之比（B）水轮机出力与水流出力之比 3．反击式水轮机是靠（）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（）。（A）整周进水的（B）部分圆周进水的 5．喷嘴是（）水轮机的部件。（A）反击式（B）冲击式 （二）填空题 1．水电站中通过 ____________能转变成旋转机械能，再通过____________把旋转机械能转变成电能。 2．水轮机分为 _____________ 和 _____________两大类。 3．轴流式水轮机分为_____________ 和 _____________两种。 4．水轮机主轴的布置形式有_____________和_____________两种。 5．冲击式水轮机有_____________、_____________ 和_____________三种。（三）问答题 1.水轮机有哪些类型?划分类型的依据是什么?各类水轮机的适用范围是什
么？ 2.混流式与轴流式水轮机主要不同点有哪些？其适用范围有什么不同？ 3.简述各类水轮机转轮区水流的流动与转轮的结构特点。 4.水轮机的基本工作参数有哪些？有何含义？它们的代表符号和单位是什么？ 5.反击式与冲击式水轮机各有哪些过流部件?各有何作用? 6.水电站和水轮机的特征水头都有哪些？它们之间有何区别？ 7．冲击式水轮机的特点是什么？类型有哪些？试说明冲击式水轮机适合高水头的原因？ 8．反击式和冲击式水轮机在能量转换上有何区别？ 9．贯流式水轮机的特点是什么？类型有哪些？ 10．灯泡贯流式水轮机有哪些优点？简述灯泡贯流式水轮机基本组成部分。 11．灯泡贯流式机组的布置形式有几种，各自的适用条件是什么？ 12．灯泡贯流式机组与立式机组有何区别，相比较其优点是什么？ 13．喷管的作用是什么，其型式有几种？折向器和分流器的作用是什么，二者有何区别？ 14.水轮机的型号如何表示?各部分代表什么意义? 15．解释水轮机型号：?HL160-LJ-520、 ZZ560-LH-800、GD600-WP-250、 2CJ30-W-120/2×10。 16．了解我国已建及正在建的大型水电站的机组的单机容量和适用水头。 （四）计算题 1．某水轮机的水头为18.6m ，流量为1130m 3/s ，水轮机的出力为180MW ，若发电机效率97.0=g η，求水轮机的效率和机组的出力g P 。 2．某水轮机蜗壳进口压力表的读数为a P 310650?，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 = 290 m 3/s ，若水轮机的效率%92=η，求水轮机的工作水头与出力。
水轮机调节复习资料
1.配压阀结构型式：通流式和断流式。 2.根据连接范围不同，总线分为片级总线，系统总线，外总线。 3.总线信号线分为数据线，地址线，控制线，电源线和地线，备用线 4.水轮机调速器分类按元件结构不同分为机械液压型电气液压型。按调节规律不同分为PI 和PID ;按反馈位置分为 辅助接力器和中间接力器和电子调节器型；按施行结构的数目分为单调节和双调节；按工作容量可分为大，中，小型。 5.调节设备一般包括调速柜，接力器，油压装置， 6.压油槽根据工作的情况，油的容积可分为保证正常压力所需的容积，工作容积，事故关闭容积，贮备容积。 补充： 1.PID控制算法有哪些：按算法不同分为位置型和增量型。 2. 负荷的类型：根据性质不同分1功率与频率没有直接关系的负载，2成正比的负载，3成平方关系的负载，4成三次方关系的负载，5成更高次方关系的负载； 3. 油压装置的组成：压力油罐，回油箱，带电动机的油泵，补气装置。 4.负载功率与电压关系：1与电压关系甚微的负载，2与电压平方成反比变化的负载，3成正比的负载。 5.接力器按工作原理分：双向作用和差动作用。 6.水轮机调节系统运行工况：1，单机带负荷工况，2空载工况，3并列带负荷工况。 二名词解释： 1.。.转速死区：当机组转速超过N1时调速器关闭导叶，而当机组转速低于N2时调速器才开启导叶，当转速在N1和N2之间时，调速器不动作，称为转速死区。 2. 总线：计算机系统内部各独立模块之间传递各种信息的渠道，它将功能相对独立的模块有机地连接起来，完成模块之间的信息传递和通信。 3.。调节保证计算：在设计阶段就应计算出上述过度过程中最大转速上升值和最大压力上升值，工程上把计算称为调节保证计算。 4. 水击相长：由A端阀门导叶处发出的波到达B端水库后再由B端反射回到A端所需的时间称为水击的相，相长为来回的时间。 5. 直接水击：阀门(导叶)的关闭（开启）时间Ts≤2L/a ,在水库传来的反射波尚未到达时，发生的水击为直接水击。 补充：： 1间接水击：：阀门(导叶)的关闭（开启）时间Ts>2L/a ,发生的水击为直接水击。 2双调节：两个调速机构。 3协能关系:在双重调节的水轮机调节系统中，为了使系统稳定，高效，对可以调节的部分进行调节时符合的一定关系。作用:增加水轮机的高效率区的宽度，以适应负荷的变化。 4遮程：套筒孔口高度hs与阀盘高度hv之差的一半。 5频率调节：调速器受给定频率FG控制，直至机组频率等于给定频率 6频率跟踪：将网频作为调速器的频率给定值，直至机组频率与频率给定值一样。 7指令信号：机组并网后希望能迅速增加其出力，这是通过调整调速器的功率给定来实现的，功率给定信号就是指令信号，其时间就是指令信号时间。 8升速时间Tn：甩负荷后机组转速自导叶开始动作到最大转速所经历的时间。 9水轮机调节系统动态特性： 10水轮机调节系统的参数整定： 11.稳定域： 简述题: 2.试述水轮机调节的基本任务和其特点、 基本任务：根据负荷的变化不断调节水轮发电机组的有功功率输出。并维持机组转速频率在规定的范围内。这就是水轮机
水轮机、水泵及辅助设备课程考核说明及期末复习指导(精)
水轮机、水泵及辅助设备课程考核说明及期末复习指导 (水利水电工程专业专科) 中央广播电视大学 2003.5
一、关于课程考核的有关说明 《水轮机、水泵及辅助设备》是中央广播电视大学水利水电工程专业专科限修的一门专业课。本教材针对水利水电工程专业的各不同专业方向所编写，适合于水利水电动力工程、水利建筑工程与农业水利工程方向，各专业方向根据要求选学不同的内容。具体要求参考文字教材的使用说明。 1. 考核对象 中央广播电视大学高等专科水利水电工程专业开放教育试点的学生。 2. 考核方式 本课程采用平时作业考核和期末考试相结合的考核方式，满分为100分，及格为60分。其中期末考试成绩占考核总成绩的80%；平时作业考核成绩占考核总成绩的20%。 平时作业以各章的自我检测题和习题为主，由辅导教师按完成作业的质量进行评分。学员平时作业的完成、阅改情况由中央电大和省电大分阶段进行检查。 期未考试由中央电大统一命题，统一组织考试。 3. 命题依据 本课命题依据1999年6月审定通过的{开放教育试点水利水电工程专业(专科)水轮机、水泵及辅助设备课程教学大纲}和为本专业编写的多种媒体教材，包括：文字教材：由陈德新、杨建设主编的《水轮机、水泵及辅助设备》；录像教材：由杨建设主讲的录像教材，共20讲，10学时；CAI课件(光盘)：《水轮机、水泵及辅助设备辅助教学课件》。 本考核说明是考试命题的基本依据。 4. 考试要求 本课程考核的要求与课程教学总体要求相一致。即：牢固掌握基本概念，充分理解基本工作原理，正确掌握基本计算方法。 本考核说明对各章内容规定了考核知识点和考核要求，考试按了解、理解和掌握三个层次提出学生应达到的考核标准。 5. 命题原则
自编——《水电站》复习资料
《水电站》 作业1 1、 水电站水能如何转化为电能的？（用框图表示） 2、水电站是通过（水轮机）把水能变成旋转机械能，再通过（发电机）把机械能变成电能的。 3、水轮机的工作参数有（H ）、（Q ）、（N t ）、（n ）、（ηt ）等。 4、水轮机的工作水头是水轮机（进口）和（出口）单位重量水流的能量差值。 5、水轮机分为（反击式）和（冲击式）两大类。 （1）什么叫水轮机？ 答：将水能转变为旋转机械能的水力原动机叫做水轮机。 （2）冲击式水轮机与反击式水轮机的区别。 答：工作原理方面： 利用水流的势能与动能做功的水轮机为反击式水轮机；利用水流的动能做功的水轮机为冲击式水轮机。 流动特征方面： 反击式水轮机转轮流道有压、封闭、全周进水；冲击式水轮机转轮流道无压、开放、部分进水。 结构特征方面：转轮的差别，反击式水轮机转轮叶片的断面呈翼型形状。由蜗壳、导水机构、转轮与尾水管形成封闭的流道；冲击式水轮机转轮叶片多呈斗叶状，有喷嘴。 6、反击式水轮机是靠（势能和动能）做功的，冲击式水轮机是靠（动能）做功的。 7、反击式水轮机的过流部件由（引水部件）、（导水部件）、（工作部件转轮）和（泄水部件）构成。 8、冲击式水轮机的主要部件有（喷嘴）、（折向器）、（转轮）、（机壳）等。 9、某水轮机在设计工况下蜗壳进口压力表读数为65?104 p a ，压力表中心高程为887m ，压力表所在的钢管直径D=6m ，电站下游水位为884m ，水轮机流量Q=290m 3 /s ，发电机功率N g =180MW ，取发电机效率ηg =0.97，试求水轮机的工作水头H 与水轮机效率ηt 。（不计引水系统水头损失）。 解：取水轮机进口断面为蜗壳进口断面，水轮机出口断面为尾水管出口处下游断面。 g r v p z E v p 2211 1α++= 002++=z E d s m Q D V 3.106 14.329044221=??==π g v p Z Z E E H d p 2211121αγ++-=-==8 .923.109800106588488724?+?+-=74.7m 水轮机的出力0.97180N ηN g g t ===185.57（MW ） 水流出力N w =9.8QH=9.81?290?74.7=212.51（MW ） 水轮机的效率873.051 .21257.185===N N W T T η 10、我国对水轮机的型号是如何规定的？ 11、（座环）是水轮机的过流部件，又是水轮机的承重部件。 12、导叶开度——相邻两导叶之间的最短距离。当导叶的开度为0时，通过水轮机的流量为（ 0 ）。 13、（贯流）式水轮机和（冲击）式水轮机没有蜗壳和尾水管。
发电厂电气部分期末试卷
《发电厂电气部分》期末考试试卷及答案 一、填空题（每题2分，共20分） 1. 依据一次能源的不同，发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂、核电厂、风力发电厂等。 2. 火力发电厂的能量转换过程是：燃料的化学能 -> 热能 -> 机械能 -> 电能。 3. 目前世界上使用最多的是核电厂是（轻水堆）核电厂，即（压水堆）核电厂和（沸水堆）核电厂。 4. 对一次设备和系统的运行状态进行（测量、控制、监控和保护）的设备，称为二次设备。 5. 隔离开关的作用是隔离电压、倒闸操作和分合小电流。 6. 发电厂的厂电率为发电厂厂用电耗电量与电厂的发电量之比。 7. 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、 高型配电装置和半高型配电装置三种类型。 8. 使母线的电能损耗费用与相应设备维修费、折旧费的总和为最少的母线截面，称为经济电流密度截面。 9. 有汇流母线的接线形式可概括地分为__单母线__和_双母线__两大类；无汇流母线的接线形式主要有单元接线、桥型接线和角型接线_。 10. 防电气误操作事故的“五防”是指防止误拉合隔离开关、防止带接地线合闸、防止误拉合断路器、防止带电合接地开关和防止误入带电间隔。 二、单项选择题（在每小题列出的选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。）（每题2分，26分） 1如果要求在检修任一引出线的母线隔离开关时,不影响其他支路供电,则可采用( C )。 A.内桥接线 B.单母线带旁路接线 C.双母线接线 D.单母线分段接线 2双母线接线采用双母线同时运行时，具有单母线分段接线特点( D )。 A.因此，双母线接线与单母线分段接线是等效的 B.但单母线分段接线具有更大的运行灵活性
水电站作业题答案汇总
《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。
水轮机调节
1、反应电能质量指标：电压和频率。 2、水轮机调节：在电力系统中，为了使水轮发电机组的供电频率稳定在某一规定的范围内而进行的调节。 3、水轮机调节系统由调节对象和调速器组成。调节对象有引水系统、水轮机、发电机和电力系统。。 4、Kf 越大，或者δf 越小，或者转速死区越小，离心摆的灵敏度越高。 5、系统越稳定:TW 越小、TA 越大、en 越大、TD 越大、bp 越大 6、Tw 大则应增加bt 以减小水击。，Ta 小则应增加bt 以减小转速变化值。 7、水轮机调节的途径：改变导叶开度或喷针行程，方法是利用调速器按负荷变化引起的机组转速或频率的偏差调整水轮机导叶或喷针开度使水轮机动力距和发电机阻力距及时回复平衡从而使转速和频率保持在规定范围内。 8、水轮机调节的特点：自动调节系统、一个复杂非线性控制系统、有较长引水管道开启或关闭导叶时压水管道产生水击、随电力系统容量的扩大和自动化水平的提高对水轮机调速器的稳定性，速度性，准确性要求高。 9、调速系统的组成：被控对象，测量元件，液压放大元件，反馈控制元件。 10、引导阀的作用：把转动套的位移量的变化变转变为压力油的流量的变化，去控制辅助接力器活塞的运动。 11、硬反馈又称调差机构或永态转差机构，输出信号与输入信号成比例的反馈称为硬反馈或比例反馈。用于实现机组有差调节，以保证并网运行的机组合理地分配负荷。 12、软反馈又称缓冲装置或暂态转差机构或校正元件，只在调节过程中存在，调节过程结束后，反馈位移自动消失，这种反馈称为软反馈或暂态反馈。作用是提高调节系统的稳定性和改善调节系统的品质。 13、硬反馈的作用：实现机组有差调节保证并网运行的机组合理非配负荷。 14、硬反馈的组成：反馈椎体、反馈框架、螺母、螺杆、转轴、传动杆件。 15、软反馈的作用：提高调节系统的稳定性，改善调节系统的品质。 16、缓冲装置的组成：壳体，主动活塞组件，从动活塞组件，针塞组件，弹簧盒组件。 17、 18、调差机构的作用：用于改变机组静特性斜率，确定并列运行机组之间负荷的分配，防止负荷在并列运行机组之间来回窜动。 19、调差机构的组成：螺母，螺杆，反馈框架，转轴 20、转速调整机构的作用：当机组单机运行时用于改变机组转速，当机组并列于无穷大电网运行时用于改变机组所带的负荷。 21、转速调整机构的组成：手轮、螺杆、螺母。 22、调节系统的静特性：统节系统处于平衡状态时机组转速与发电机出力之间的关系。 23、调节规律的输出信号接力器位移y 与输入信号转速x 之间的关系称为调节规律。PI ：比 例积分型S K K S G I P PI /)(+=，PID 比例积分微分型s K s K K s G D I P PID ++=/)( 24、 bp 与调节系统的构造有关，与机组特性和运行水头无关。 ep 与两者都有关。 25、调速器的典型环节：比例环节、积分环节、理想微分环节、实际微分环节、惯性环节。 26、按元件结构不同分为：手动、电动、机械液压型、电气液压型、微机调速器； 27、按容量分为：特小型、中小型、大型调速器； 28、按执行机构不同分为：单调节（混流，轴流定浆式）、双调节调速器（轴流转浆，贯流转浆，冲击式）； 29、按调节规律：PI 型，PID 型 30、按所有油压装置和主接力器设置情况分为：整体式和分离式。 31、离心摆工作原理:当离心摆在额定转速时，如果转速增加则离心力增大，重块外张使转动套升高；反之则转动套下降，这样，离心摆转速的变化就以转动套位置的高低反映出来 32、离心摆的作用：将机组转速偏差信号按比例装换成装套的位移信号，传递给引导阀。 33、离心摆静特性：离心摆静态方程式表示在稳定工况时，离心摆的转速几乎与转动套行程之间的对应关系。 34、离心摆的输出量转动套位移与输入量转速偏差时成比例的。
最新电机学期末考试试卷大全
电机学期末考试试卷大全(附答案) 考试卷（ A 卷）《电机学》课程试卷 一、填空： 1．一台直流电动机，PN=10KW,UN=220V,?=0.86，nN=980r/min，则额定电 流为＿＿＿52.85A ＿＿＿，额定输出转矩为＿＿＿97.44N.m＿＿＿＿。 2．电机铁心采用0.35或0.5mm的硅钢片，其目的是:＿＿提高磁路的磁导率,降低电机的铁耗＿＿＿＿＿＿＿ 3．YYn联结的三相心式变压器，其负载时相电势的波形为:＿接近正弦波＿＿ ＿＿，这是因为:三次谐波磁通不能沿闭合铁心闭合，只能沿油或空气及油 箱壁闭合，磁阻大，故三次谐波磁通小，且负载时副方YO联接，使副方可感应、 流通较小的三次谐波电流，此电流也会对三次谐波磁通有所削弱，使磁通接近 正弦波，故相电势接近正弦波。 4．变压器的空载损耗主要是＿铁＿＿＿损耗，短路损耗主要是＿＿＿铜＿＿ 损耗。 5．选择交流绕组节距时，主要考虑同时削弱5次和7次谐波电动势，故
通常采用y1=＿＿＿5/6τ＿＿＿。 6. 一台隐极同步发电机并联于无穷大电网，额定负载时功率角 =200，现因外线发生故障，电网电压降为60%*UN，为使角保持在小于250范围内，应加大励磁，使E0为：E0/E0＿＿＿E0*/E0>1.35＿＿＿＿。 二、选择题： 1．下列关于直流电动机说法错误的是：（ c ） A 串励电动机不允许空载或轻载运行 B 并励电动机不允许励磁回路开路 C 同时改变直流电动机的励磁及电枢电流方向可改变其转向 D 其它条件不变，仅降低他励电动机电枢端电压，其转速下降 2．在两相对称绕组中分别通入i1=Imsinwt,i2=Imsin(wt 1200)，则此时产生的磁场（ b ） A 圆形旋转磁场 B 椭圆形旋转磁场 C 脉振磁场 D 无法确定
水轮机调节作业及参考答案
作业一： 1.简述水轮机调节的基本任务、实现水轮机调节的方法和途径。 答：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。调节途径： 改变喷针开度，使水轮机的动力矩和发电机阻力矩平衡，使转速和频率保持在规定范围。实现水轮机调节的途径就是改变水轮机导叶的开度。 2.水轮机调速器从不同的角度有不同的分类方法。调速器按元件结构的不同可分为哪几种？ 按执行机构的数目可分为哪几种？按调节规律、按工作容量、按反馈的位置又可分为哪几种？ 答：（1）按元件结构分为机械液压和电气液压，其中，电气液压又分为模拟电气液压和数字电气液压（2）按系统结构分为辅助接力器型、中间接力器型和调节型（3）按照控制策略分为PI（比例+积分）调节型，PID（比例+积分+微分）调节型和智能控制型（4）按执行机构数目分为单调节调速器和双调节调速器（5）按工作容量分为大型、中型、小型、特小型。 3.调速器型式解释： （1）T-100 机械液压式单调节调速器工作容量为100N.M (2)TT－300机械液压式特小型单调节调速器工作容量为300N.M (3)YT-600机械液压式中小型单调节调速器工作容量为600N.M (4)WST-1000-4.0微积式特小型双调节调速器额定工作率为4，工作容量为1000N.M 作业二： 1.电液调速器由哪几个部分组成？测频回路的作用是什么？有哪几种型式的测频回 路？人工失灵区的意义何在？ 答：电液调速器由三部分组成：传感器，主调速器（505），TM-25LP执行机构。测频回路：利用电容元件C和电感元件L组成的谐振回路，相当机械调速器中飞摆的作用。送至信号综合回路达到控制水轮机、实现机组自动调节的目的。测频回路四种型式：A:永磁机----LC 测频回路，B：发电机残压----脉冲频率测量回路，C：齿盘磁头----脉冲频率测量回路，D：发电机残压----数字测频电路。 人工失灵区的意义：可以实现当系统频差在该段范围内该机组基本上不参加调节，从而起着固定负荷的作用，即人为地造成失灵区。以利于机组稳定的承担基本负荷，也有利于电力系统的运行。但当系统频率偏差较大，即超过该段范围时，则机组仍保持原来静特性的斜率，使机组有效的参加调解。 2.电液调速器中，连接电气部分和机械液压部分的关键元件是什么？它的作用是什 么？ 答：电液转换器。作用：将电气部分输出的综合电气信号，转换成具有一定操作力和位移量的机械位移信号，或转换成为具有一定压力的流量信号。 作业三： 1.和模拟电调相比，微机调速器的优点何在？
水轮机调节系统机组孤立电网运行特性仿真1
水轮机调节系统机组孤立电网运行特性仿真 魏守平 一．水轮机调节系统机组孤立电网运行特性 1 水轮机调节系统孤立电网运行 水轮发电机组有多种工作状态：机组开机、机组停机、同期并网前和从电网解列后的空载、小电网或孤立电网运行、以频率 (转速)调节和功率调节并列于大电网运行、水位和/或流量控制等。被控机组在小（孤立）电网运行称为孤立电网运行（ Isolated Grid Operation），孤立电网运行是指电网中只有一台机组或本台机组容量占电网容量比重相当大的运行方式。 孤立电网运行工况，对于绝大多数大中型机组，这是一种事故性的和暂时的工况，当被控机组与大电网事故解列时，水轮机微机调速器会根据电网频差超差自动转为频率调节模式－工作于频率调节器方式(频率死区E f=0)。由于被控机组容量占小电网总容量的比例、小电网突变负荷大小和小电网负荷特性等因素的影响，使得这种情况下的调速器的工作条件十分复杂，只能尽量维持电网频率在一定范围内。如果突变负荷超过小电网总容量的(10~20)％，由于接力器开启时间T q和关闭时间T f的存在，则大的动态频率下降或上升是不可避免的。 对于孤立电网运行工况，调速器应工作于频率调节模式的PID调节。PID参数的整定则更为复杂了，必需在现场根据机组容量、突变负荷的容量、负荷性质等加以试验整定。PID 参数的选择原则是:在保证孤立电网运行动态稳定的前提下，尽量选取较大的比例增益K p(较小的暂态转差系数b t)和较大的积分增益K I(较小的暂态转差系数b t和较小的缓冲时间常数T d，使得电网频率动态变化峰值小、向额定频率恢复时间短。GB/T 9652.2—2007“水轮机控制系统试验规程”规定：“水头在额定值的±10％范围内，机组带孤立的、约为90％额定功率的电阻负荷的条件下，突然改变不大于5％额定功率的负载，用自动记录仪记录频率变化过程。频率变化的衰减度（与起始偏差符号相同的第二个转速偏差峰值与起始偏差峰值之比）应不大于25％。”这在实际中是很难实施的。 孤立负载的转速控制一般被定义为对额定频率的最大偏差，是由孤立负载的功率变化引起的。在通常情况下，经常发生的负荷变化的等级在设计过程和仿真研究中就能被鉴定出来，仿真研究的目的是确定不同数值的发电机惯性、水流惯性、接力器开启时间T q和关闭时间T f对频率变化影响，以及验证频率偏差是否保持在所要求的限制范围内。 对接力器运动过程中起到速率限制的接力器开启时间T g和接力器关闭时间T f、对接力器运动过程中起到极端位置限制的接力器完全开启位置(y=1.0)和接力器完全关闭位置(y=0)等，是接力器运动过程中的主要非线性因素。如果按照水轮机调节系统运行和试验中的动态过程中，接力器运动是否进入了上述接力器的非线性区域，来划分水轮机调节系统动态过程特征，我们可以将水轮机调节系统运行和试验中的动态过程划分为大波动(大扰动)和小波动(小扰动)动态过程。水轮机调节系统的孤立电网运行特性是具有大波动特征的动态过程。 2 对孤立电网运行的水轮机调节系统动态特性的技术要求 1). GB/T 9652.2-2007 《水轮机控制系统试验规程》有关机组带孤立负荷(机组孤立 电网运行)试验的规定： “6.22孤立负荷试验 水头在额定值的±10％范围内，机组带孤立的、约为90％额定功率的电阻负荷的条件10
水轮机期末试卷
2005-2006学年第二学期水轮机期末试卷 （热能与动力工程专业03级） 一、名词解释：（20分，每小题4分） 1、水轮机基本方程（写出公式） 或： 或： 2、水轮机效率 答：水轮机效率指水轮机输出功率与水流输入功率之比。水轮机总效率由水力效率、容积效率和机械效率组成。 3、HL220—LJ—550 答：混流式水轮机，转轮型号为：220，转轮安装方式为：立轴，金属蜗壳，转轮标称直径为：550cm 4、水轮机单位转速n11 答：水轮机单位转速表示当，时该水轮机的实际转速。 5、盘车 答：所谓“盘车”就是通过人为的方法，使水轮发电机组的转动部分缓慢地旋转，并按人们预定的要求暂停和再起动的过程。 通过“盘车”，可以了解机组轴线各部位的现实摆度状况，掌握机组轴线的具体倾斜和曲折的数据，从而判定轴线的质量是否合格，为下一步轴线的处理和调整提供了可靠的技术数据。 二、判断题：（10分，每小题1分） 1、相似工况的原型水轮机效率总是大于模型水轮机效率。（╳） 2、蜗壳同一圆断面上应力最高点发生在离座环最远点处。（╳） 3、不同比转速的水轮机在偏离最优水头时效率下降的快慢程度不同，对于反击式水轮机，高n s水轮机在偏离最优水头时效率下降比低n s水轮机慢。（√） 4、轴流式水轮机导叶相对高度（b0/D1）随水头的提高而增大。（╳）
5、轴流转桨式水轮机保持协联关系时的单位飞逸转速较不保持协联关系时的单位飞逸转速大。（√） 6、高比转速轴流式水轮机转轮出口的相对动能V22/(2gh)比较大（√) 7、水轮机的装置空化系数越大，水轮机越不容易发生汽蚀 (╳ ) 8、水轮机的比转速越大，导叶的相对高度越小 ( ╳ ) 9、低比转速混流式转轮有D1>D2，高比转速混流式转轮有D1 1.油压装置安其布置方式可以分为分离式和组合式两种. 2.调速器的油压装置是由:压力油罐、回油箱、中间油罐、螺杆油泵、补气阀、 安全阀等组成。 3.齿盘测频回路具有输出频率信号电压的漂移量小，测频精度高的特点。 4.引入测频微分回路可以改善过渡过程的调节品质，提高速度性、缩短调节时 间、减少超调量。 5.位电转换器就是将机械位移信号转换成电信号的位电转换元件。 6.电液转换器室友电气-位移转换和液压放大两部分组成。 7.微机调速器由两部分组成，即微机调节器和液压随动系统。 8.微机型调速器按照输入信号种类的不同，分为模拟量和开关量信号等。 9.电液随动系统由电液转换元件、液压控制元件和执行元件等组成。 10.PLC微机调速器的频率测量采用残压测频时，信号取自母线电压互感器（TV） 或者发电机出口电压互感器；采用齿盘测频时，信号引自安装在水轮机大轴或发电机大轴上的齿盘脉冲转速探测器。 12.微机调速器在不同运行工况下采用不同的调节规律、控制结构、调节参数和调节模式。 13.微机型调速器的调节模式有频率调节模式、功率调节模式、开度调节模式。 14.频率调节模式是一种适用于机组空载运行、并入小电网或孤立电网运行和在大电网以调频方式运行的自动调节模式。 15.若机组并入电网运行，微机调速器一般采用开度调节模式或功率调节模式进行控制，其调节规律PI运算。 16.在模拟型电气液压调速器中，一般采用电液转换器将电气信号转换成机械液压信号。 17.微机调速器的电液伺服系统中所采用的电机转换装置有电液伺服阀、步进电机或伺服电机式电液转换器。电液伺服阀、电液比例阀、伺服电机、步进电机、数字阀。 18.调速器整机静态特性实验母的：通过对调速器静特性曲线y=f（n）的测定，确定调速器的转速死区i ，校验永态转差系数bp值，以鉴别调速器的制造和安 x 装质量。 19.调速器的动态实验主要指空载实验、突变负荷实验和甩负荷实验等。 20.空载扰动实验的目的：实在空载工况下以人为的方法向调节系统输入一个阶跃的转速扰动量，在此阶跃输入下，测出不同调节参数时的动态品质，从而确定空载运行时的最佳调节参数，并为带负荷运行确定参数参数提供初步依据。21.突变负载实验的目的：是观测与分析调节系统在负荷突变时的动态特性，选择带负荷工况下的最佳调节参数值，确保调节系统既有良好的响应特性，又有较好的稳定性。 22.甩负荷实验目的是校验调速器动态特性的一个重要项目。其实验目的是：（1）在已选定的调节参数下，考核调节系统过渡过程的动态品质指标，鉴定调速器的工作性能和调节质量。 （2）检查机组甩负荷后的最大转速上升率和蜗壳压力上升值，验证调节保证计算的正确性，为机组的安全运行提供数据。 （3）最后整定导叶关闭时间和关闭规律 （4）测量调节系统静特性曲线 23.甩100%额定负荷实验的目的是：检验机组在选定的参数下调节过程的速动性和稳定性，检查能否满足调节保证计算的要求。 24.用户除了要求供电安全、可靠和经济外，还要求电能的频率、电压保持在额定值上、下的某一范围内。 25. 调节保证计算的任务是：根据水电站压力引水系统和水轮发电机组特性，选择合理的导叶调节时间和调节规律，进行最大水击压强变化值和最大转速上升值 第一章 绪论 （一）选择题 1．水轮机的工作水头是（ ）。 （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（ ）。 （A ）水轮发电机出力与水流出力之比 （B ）水轮机出力与水流出力之比 3．反击式水轮机是靠（ ）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（ ）。 （A ）整周进水的 （B ）部分圆周进水的 5．喷嘴是（ ）水轮机的部件。 （A ）反击式 （B ）冲击式 （二）填空题 1．水电站中通过 ____________能转变成旋转机械能，再通过____________把旋转机械能转变成电能。 2．水轮机分为 _____________ 和 _____________两大类。 3．轴流式水轮机分为_____________ 和 _____________两种。 4．水轮机主轴的布置形式有_____________和_____________两种。 5．冲击式水轮机有_____________、_____________ 和_____________三种。 （三）问答题 1.水轮机有哪些类型?划分类型的依据是什么?各类水轮机的适用范围是什么？ 2.混流式与轴流式水轮机主要不同点有哪些？其适用范围有什么不同？ 3.简述各类水轮机转轮区水流的流动与转轮的结构特点。 4.水轮机的基本工作参数有哪些？有何含义？它们的代表符号和单位是什么？ 5.反击式与冲击式水轮机各有哪些过流部件?各有何作用? 6.水电站和水轮机的特征水头都有哪些？它们之间有何区别？ 7．冲击式水轮机的特点是什么？类型有哪些？试说明冲击式水轮机适合高水头的原因？ 8．反击式和冲击式水轮机在能量转换上有何区别？ 9．贯流式水轮机的特点是什么？类型有哪些？ 10．灯泡贯流式水轮机有哪些优点？简述灯泡贯流式水轮机基本组成部分。 11．灯泡贯流式机组的布置形式有几种，各自的适用条件是什么？ 12．灯泡贯流式机组与立式机组有何区别，相比较其优点是什么？ 13．喷管的作用是什么，其型式有几种？折向器和分流器的作用是什么，二者有何区别？ 14.水轮机的型号如何表示?各部分代表什么意义? 15．解释水轮机型号： HL160-LJ-520、 ZZ560-LH-800、GD600-WP-250、2CJ30-W-120/2×10。 16．了解我国已建及正在建的大型水电站的机组的单机容量和适用水头。 （四）计算题 1．某水轮机的水头为18.6m ，流量为1130m 3/s ，水轮机的出力为180MW ，若发电机效率97.0=g η，求水轮机的效率和机组的出力g P 。 2．某水轮机蜗壳进口压力表的读数为a P 310650?，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 = 290 m 3/s ，若水轮机的效率%92=η，求水轮机的工作水头与出力。 3．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m 2/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。 第二章 水轮机的工作原理 （一）选择题 1．水轮机中水流的绝对速度在轴面上的投影是（ ）。 （A ）轴向分量z v ； （B ）轴面分量水轮机调节
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