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
特点：1调速器需设置多级液压放大元件，而液压放大元件的非线性及时间滞后有可能使水轮机调节系统调节品质恶化，2，水击作用与导水机构的调节作用相反，将严重的影响水轮机调节系统的调节品质，3对于双重调节机构，调速器中需要增加一套调节和执行机构，从而增加调速器的复杂性，4要求调速器具有越来越多的自动操作和自动控制功能，使得水轮机调速器成为水电站中一个十分重要的综合自动装置，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．试分析双微机调速器中主机与备用机之间的切换原理（故障切换原理）
1.当微机正常工作时，每个采样周期均向定时单稳电路a发送一触发脉冲。当微机出现故障时，则停止向定时单稳a发送脉冲。定时单稳电路的输出Q在稳态时为低电平，在接收到触发脉冲后，变为高电平，经延时时间(由外接电容C和电阻R整定)τ后恢复低电平。
2.若微机工作正常，每个采样周期T1(T1< τ)向单稳a发一脉冲，因此单稳a的Q非总是处于暂态低电平，该持续的低电平输出送至单稳b，单稳占的输出Q总是处于暂态低电平。3一旦检测到错误或程序跑飞，主机停止向单稳a发脉冲，单稳a的输出Q非经t时间后回到暂态高电平，此时，Q非给单稳b输入一正边沿脉冲，单稳b的输出Q由于触发而变为暂态高电平，经延时时间t'后恢复为暂态低电平，而单稳b的输出Q经反向后接至CPU的RESET 脚，这一过程即给CPU一复位脉冲，迫使主机重新启动，从头开始执行程序，同时切至另一机运行，如果两机均故障，两机均脱离运行。4.单稳a的输出Q同时驱动三极管及继电器，由图5—16可知，当A机正常时，A机单稳a的输出Q为高电平，三极管导通，若B机继电器JB的常闭接点闭合，则A机继电器人就导通，其常开接点JA闭合，A机输出通过本机常开接点接通至后面的电液随动系统。如果A机不正常，A机单稳a的输出Q变为低电平，三极管截止，A机继电器JA 失磁，其常闭接点闭合，此时若B机正常，则切至B机运行，若B机也不正常，两机均脱离运行。5.当刚上电时，由于两机继电器互相闭锁，则互相竞争作为主机，那就看那个继电器先励磁，则那台机就作为主机运行，另一台则作为备用机。
3.水轮机有哪些运行的工况，各自的特点
1.单机带负荷工况：空载时能稳定，但单机带负荷时，即使把参数整定到最大，也不能使系统稳定。
2.空载工况：比单机带负荷稳定性要好，问题是转轮内水流流态较差，脉动压力大，功率摆动，使得准同期困难。
3.并列带负荷工况：稳定性较好，需要减小参数增加速动性。
4.指出以下调速器型号的具体含义：（此题根据书上的内容进行总结）
1234-56-7: 1大型（无代号）通流式T，中小型油压装置Y; 2：机械液压型（无）电气液压型D；3：单挑（无）双调S; 4：调速器基本代号T; 5：调速器容量，大型的表示主配压阀直径单位mm，中小型的数字表示接力器容量单位9.8N?m；6：改型标记A,B,C,D.; 7：额定油压在2.5MPa或以下无数字，以上为油压数值。、
1. 5. 测频，测相原理当DJ与Dw同步时，U、D两端均输出高电平；当DJ超前Dw时，从U端输出与相位差成正比的负
脉冲；当DJ滞后Dw时，从D端输出与相位差成正比的负脉冲。将U、D输出接至反相器，有相位差时，就得到正脉冲；
将反相后的信号，—路直接输入计数器，—路与时钟f相与后输入计数器，用与测频同样的方法测得相位差。
CPU根据读取的计数值N，由下式算出相位差值。
补充：
5.水轮机调节动态和静态品质指标：
静态品质：1，转速死区，2静态特性的非线性度，3对双调节系统还有随动系统的不准确度。
动态品质：1调节时间Tp：从阶跃扰动发生时刻到调节系统进入新的平衡状态为止所经历的时间，2最大偏差：他是第一波峰值3超调量：第一负波值与最大偏差的百分比，4震荡次数X：以调节时间内出现的震荡波峰次数的一半表示，5衰减度：第二个波峰与第一个波峰的差值的相对值。
6.离心摆的工作原理和参数
原理：离心摆旋转时，重块产生离心力，使钢带向外张开，因钢带上端被固定，使下支持块上移；在下支持块上还作用有驱使其下移的离心摆回复力E，离心摆的工作状态就是由离心力与弹簧力这一矛盾决定的，当负荷增加时，机组转速下降，离心力减小，下支持块向下移动，离心摆发出开打导水叶的指令，负荷减小时相反。
工作参数：1不均衡度，它是随静态平衡工况点变动的一个参数，表征离心摆的测速范围，2放大系数K：转速偏差1%时下支持块的位移偏差，3单位不均衡度，是K的倒数，4转速死区：指在某一规定的范围内飞摆无法检测出的最大转速范围与可定转速的百分比，等于摩擦力与回复力之比。
11.改善大波动过渡过程的措施：1从减少机组转速升高的角度，增加机组的GD2 ,2.从减小水击压力升高角度，设置调压室。3对建调压室有困难的中小型电站可装设调压阀，4改变导叶关闭规律。
12.缓冲器的性能指标：1,暂态转差系数bt：在假定缓冲器补气衰减作用，即在节流孔封闭的情况下，主接力器活塞行走的全程，通过传递杠杆及缓冲器给予引导阀针塞反馈量的相对值，2缓冲时间参数Td：缓冲装置将来自主接力器位移的反
馈信号按指数曲线衰减的时间常数。
13.计算机仿真与数学仿真的关系：计算机仿真：用动态模型来模拟原型系统进行实验研究的技术称为仿真技术。数学仿真：把原型系统的运行规律用数学形式表达出来，通常是一组微分方程。然后用模拟计算机或数字计算机来求解这些方程，称为计算机仿真。
14.调速器的内环稳定：调速器本身的闭环称为内环，内环稳定是保证水轮机调节系统能够正常工作的必要条件，1调速器的开环增益不能太大，否则内环不稳定，2,K0和k’0的增加受内环稳定条件的限制，3整定较大的bt*值，容易引起内环不稳定，4内环稳定性受各环节的时间常数的影响，时间常数大队稳定性不利。
8. 静态特性起什么作用
9.暂态反馈的工作原理，动态方程，两个重要的参数
10.稳定余量的求解原理
推导题：
1
2
机组运动方程为
(1) 假定甩负荷后，导叶开始动作到最大转速时刻之间的水轮机力矩随时间呈直线减至零。将其代入上式积分，就可
(2) 假定甩负荷后，自导叶开始动作至最大转速之间，水轮机出力随时间呈直线关系减至零。将其代入上式，可求
因为 P=Mω
所以在上式中乘一个修正系数f，
则:
3．推导水轮机的动态方程，并说明六个传递系数的含义。
混流式水轮机的稳态特性，它可以表示为
eh为水轮机力矩对水头传递系数；eqy
eqh为水轮机流量对水头传递系数。
因此，水轮机动态特性可表示为
4.推导辅助接力器型调速器的传递函数，并分析当阶跃信号加入时的瞬态响应。
由图可得调速器前向传递函数：
其中增益
所以增益K＝1。因此
前向通道各环节的增益没有显式地进入调速器前向传递函数，但因为TY=(F?Ymax)/.(Kv ?Sb)而
所以各环节的增益均通过Sb而隐式地进入调速器传递函数。
通常辅助接力器时间常数
Tyl
较Ty
和
Td小得多，
大约为0.1～0.011 s，若令Ty1?0，则上式可简化为
中间接力器型调速器推导：
6—6调节器部分传递函数可写为
对机械液压随动系统，主配压阀位移基值Sb应取为Y1max·K1，K1为中间接力器行程至主配压阀行程的传递系数。主接力器行程基值取为Ymax，但根据随动系统概念，应有Y1max=Ymax·K2，K2
为反馈传递系数。
因此，其前向传递函数 反馈方程为 随动系统传递函数
Ty 和Td 为小，若令Ty1?0，则有
6.推导并联PID 型调速器的传递函数。
测频部分传递函数Gf(s)＝1。比例回路的方程为
取其输入量基值为Ub ，而输出量基值为UAb ，故比例环节的传递函数为
同样，积分回路的传递函数应为
微分回路的传递函数为
硬反馈的传递函数为 综合放大回路的传递函数为
其他环节传递函数同前。主接力器反馈有方程 已知
取相对值后，主接力器反馈传递函数为
综上所述，PID 调节器部分传递函数为 对随动系统，在Ty1较Ty 小得多
时，可近似为 ，并联PID 型调速器传递函数为
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 ’
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
水力机械课程要点及复 习思考题 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】
水力机械课程复习思考题 绪论部分： 1、为什么说水力发电的可调节性比较好? 2、根据你对水电和火点的认识，试讨论各自的特点和水电的优势? 3、和其他发电形式相比水力发电有那些特点? 5、在什么情况下可以说水力发电具有可逆性? 6、什么是水电站年利用小时 7、什么是水电站的装机容量? 8、什么是水电站总投资 13、抽水蓄能水电站特点是什么 14、试论述修建水力发电工程对生态的影响 15、抽水蓄能水电站在电力系统中起什么作用 16、从分布和开发利用的情况来看，我国的水力资源特点有哪些 17、水轮发电机组工作的灵活性主要表现在哪些方面? 第一章水轮机概述 1、说出ZD600—LH—600中各字母和数字的含义 2、说出HL240—LJ—550中各字母和数字的含义 3、说出ZZ560—LH—1130中各字母和数字的含义 4、分析在实际应用中通过调整水轮机的那些工作参数才能有效调节水轮机的出力? 调整其他工作参数为什么不现实? 5、什么是水轮机的工作水头? 6、按水流通过水轮机的过流顺序说出反击式水轮机的主要过流部件并简述其功用. 7、反击式水轮机和冲击式水轮的分类原则是什么? 8、举出几个常用水轮机的名称. 9、导水机构的主要作用是什么? 10、尾水管的主要功用是什么? 11、反击式水轮机和冲击式水轮机的分类特点是什么其主要类型各有哪些 12、在选择水轮机时，水电站的水头范围和水轮机的水头范围如何协调 13、水轮机的主要过流部件有哪些其主要功用是什么 14、根据N=γHQη分析改变水轮机出力调整哪个参数比较合适 15、水轮机的最大水头和最小水头受什么因素限制? 16、反击式水轮机和冲击式水轮机在工作时水流和转轮相互作用有什么不同? 17、反击式水轮机的主要过流部件有那些?其主要功用是什么? 18、在水轮机选择时如何考虑水电站水头范围和水轮机水头范围的协调问题? 19、常用的反击式水轮机有哪几种?至少说出两种机型的过流特征 20、水电站的最大、最小毛水头通常该如何确定? 21、在选择水轮机时,水轮机的水头范围和水电站的水头范围是个什么样的关系? 22、混流式水轮机的标称直径指的是转轮那个部位的直径 23、轴流式水轮机的标称直径指的是转轮那个部位的直径 24、对于不同类型的电站，设计水头的大致范围如何确定? 25、飞逸转速是指什么而言
基于内模控制的水轮机调节系统的优化设计２０１０．№ｌ １引言 基于内模控制的水轮机调节系统的优化设计 陈亮亮１，张江滨２ （Ｌ中国水电顾问集团西北勘测设计研究院，西安７１００６５； ２．西安理工大学水利水电学院，西安７１００４８） ［摘要］水轮机调节系统是一类典型的非最小相位系统，为抑制其右半复平面零点所造成的负调，提出一种采用极点镜像映射法的ＩＭＣ．ＰＩＤ控制和模糊逻辑设定值加权的混合策略。采用内模控制极点映射方法设计ＰＩＤ控制器，能够降低不稳定零点带来的负调；引入的模糊逻辑设定值加权系数可以在线修正控制器的比例增益，．从结构上有效抑制负调产生。仿真结果表明，该控制器对水轮机调节系统具有良好的控制效果。［关键词］水轮机调节系统；内模控制；仿真研究 ［中图分类号】ＴＫ７３０．４＋ｌ【文献标识码】Ａ【文章编号］１０００．３９８３（２０１０）０１－００６０－０５ ＯｐｔｉｍａｌＤｅｓｉｇｎｏｆＨｙｄｒｏ－ｔｕｒｂｉｎｅＲｅｇｕｌａｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＩｎｔｅｒｎａｌＭｏｄｅｌＣｏｎｔｒｏｌ ＣＨＥＮＬｉａｎｇ－ｆｉａｎ９１。ＺＨＡＮＧＪｉａｎｇ．ｂｉｎ‘ （１．ＨｙｄｒｏｃｈｉｎａＸｉｂｅｉＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｘｉ’ａｌｌ７１００６５，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｘｉ’ａｌｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴ＆ｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００４８。Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｙｄｒｏ－ｔｕｒｂｉｎｅｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓａｔｙｐｉｃａｌｎｏｎ－ｍｉｎｉｍｕｍｐｈａｓｅｓｙｓｔｅｍ，ｆｏｒｅｌｉｍｉｎａｔｅｔｈｅｕｎｄｅｒｓｈｏｏｔｃａｕｓｅｄｂｙｚｅｒｏｓｉｎｔｈｅｒｉｇｈｔ．ｈａｌｆｐｌａｎｅ．ａＩＭＣ－ＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｆｕｚｚｙｌｏｇｉｃｓｅｔ－ｐｏｉｎｔｗｅｉｇｈｔｍｉｘｅｄｓｔｒａｔｅｇｙｈａｓｂｅｅｎａｄｖａｎｃｅｄ．，ｒＩｌｅＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｍｏｄｅｌｃｏｎｔｒｏｌｗｉｔｈｐｏｌｅｍａｐｐｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｕｎｄｅｒｓｈｏｏｔ，ａｎｄｔｈｅｆｕｚｚｙｌｏｇｉｃｓｅｔ—ｐｏｉｎｔｗｅｉｇｈｔｆａｃｔｏｒｔｈａｔｃａｌｌｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｇａｉｎ．ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｌｙｅｆｆｅｃｔｉｖｅｅｌｉｍｉｎａｔｅｔｈｅｕｎｄｅｒｓｈｏｏｔ．１１ｌｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｍａｋｅｈｙｄｒｏ－ｔｕｒｂｉｎｅｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｈａｓｇｏｏｄｃｏｎｔｒｏｌ ｅｆｆｅｃｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒｏ－ｔｕｒｂｉｎｅｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ；ｉｎｔｅｒｎａｌｍｏｄｅｌｃｏｎｔｒｏｌ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｔｕｄｙ 水轮机调节系统由于水流惯性的存在，使整个系统成为一个典型的只有右半复平面零点的非最小相位系统【ｌｊ。从控制原理知道，右半复平面的正零点属于不稳定零点，由此产生的负调现象是系统控制所不希望的。 针对水轮机调节系统一类的非最小相位特点，很多学者进行过研究。基于经典控制理论的设计大都局限于线性控制器，难以同时抑制负调、超调和调整响应时间；而基于智能控制的设计方法【２】虽然也得到了研究，却因为自身的复杂性而使得实际的操作难度倍增；近年来，以预测算法、模型参考等为基础的控制方法［３－５１有了长足的发展，其中更是以内模控制【６’７】受到了大家的广泛关注。 以内模控制极点镜像映射的方法为基础，针对水轮机调节系统的非最小相位特点设计ＰＩＤ控制器，从而通过参数整定有效的抑制负调；并结合模糊控制技术对控制器的设定值进行加权，从系统结构上抑制负调的产生。理论分析和仿真结果均验证了该混合策略的有效性。 ２问题描述 目前，工业控制系统使用最为广泛的仍然是结构简单的经典ＰＩＤ控制。虽然有学者进行过基于内模控制的设计【８】，而且也取得了不错的效果。但是，将内模控制和ＰＩＤ控制的优点结合起来，才会更有实用价值，所以本文采用基于内模控制的ＰＩＤ设计方法。 内模控制器的传统设计方法很难满足非最小相位系统的需要，而水轮机调节系统正是一个典型的非最小相位系统，所以需要重新定义设计公式，故本文采用极点镜像映射法设计系统控制器。 根据经典ＰＩＤ设计方法，引入设定值加权系数１９】后，系统得以从结构上抑制负调的产生。但此系数的大小会影响系统响应的快速性，所以需要在系统响应过程中动态计算该值的大小。 万方数据
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
第一章 一、填空题： 1．水电站生产电能的过程是有压水流通过水轮机，将转变为，水轮机又带动水轮发电机转动， 再将转变为。 2．和是构成水能的两个基本要素，是水电站动力特性的重要表征。 3．我国具有丰富的水能资源，理论蕴藏量为kW，技术开发量为kW。 4．水轮机是将转变为的动力设备。根据水能转换的特征，可将水轮机分为和 两大类。 5．反击式水轮机根据水流流经转轮的方式不同分为、、、几种。 6．反击式水轮机的主要过流部件（沿水流途经从进口到出口）有：，，， ，。 7．冲击式水轮机按射流冲击转轮的方式不同可分为、和三种。 8．混流式水轮机的转轮直径是指；轴流式水轮机的转轮直径是 指。 9．冲击式水轮机的主要过流部件有、、、。 10．水轮机的主要工作参数有、、、、等。 包括、、，其关系是。11．水轮机的总效率 12．水轮机工作过程中的能量损失主要包括、、三部分。 二、简答题 1．水力发电的特点是什么？ 2．我国水能资源的特点？ 3．反击式水轮机主要过流部件有哪些？各有何作用？ 4．当水头H，流量Q不同时，为什么反击式水轮机转轮的外型不相同？ 5．水轮机是根据什么分类的？分成哪些类型？。 6．反击式水轮机有哪几种？根据什么来区分？ 7．冲击式水轮机有哪几种？根据什么来区分？ 三、名词解释 1．HL240—LJ—250： 2．2CJ30—W—150/2×10： 3．设计水头： 4．水轮机出力： 5．水轮机效率： 6．最优工况： 7．水头： 8．转轮的标称直径
第二章 一、填空题 1．水轮机工作过程中的能量损失主要包括、、三部分。 2．根据水轮机汽蚀发生的条件和部位，汽蚀可分为：、、三种主要类型。3．气蚀现象产生的根本原因是水轮机中局部压力下降到以下. 4．水轮机的总效率 包括、、，其关系是。 5．立式水轮机的安装高程是指高程，卧式水轮机的安装高程是指。 6．水轮机的吸出高度是指转轮中到的垂直距离。 7．蜗壳根据材料可分为蜗壳和蜗壳两种。 8．金属蜗壳的断面形状为形，混凝土蜗壳的断面形状为形。 二、名词解释 1．汽化压力： 2．汽蚀现象： 3．水轮机安装高程： 4．吸出高度： 5．气蚀系数： 4．包角φ： 5．尾水管高度： 三、简答题 1．为什么高水头小流量电站一般采用金属蜗壳，低水头大流量电站采用混凝土蜗壳？ 2．水轮机的尾水管有哪些作用？ 3．蜗壳水力计算有哪些假定原则，各种计算方法的精度如何？ 4．汽蚀有哪些危害？ 5．防止和减轻汽蚀的措施一般有哪些？ 6．水轮机安装高程确定的高低各有什么优缺点？ 7．各类水轮机的安装高程如何确定？特别是要注意到哪些因素？ 8．尾水管的作用、工作原理是什么？尾水管有哪几种类型？ 四、计算 1．某水轮机采用金属蜗壳，最大包角为345○，水轮机设计流量Q○=10 m3/s，蜗壳进口断面平均流速v e=4m3/s，试计算蜗壳进口断面的断面半径ρe。 2．某水电站采用混流式水轮机，所在地海拔高程为450.00米，设计水头为100米时的汽蚀系数为0.22，汽蚀系数修正值为0.03，试计算设计水头下水轮机的最大吸出高度H S。
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 (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
复习思考题 第一部分 1、什么叫水轮机、水电站、工况、机组、水头、流量？ 2、试述现代水轮机的基本类型和应用范围。 3、水轮机的基本工作参数有那些？怎样定义？其代表符合及变量单位是什么？ 4、某水轮机工作水头Ｈ＝18.6m，通过流量为Q=82.5m３/s，发电机效率ηg=0.968，水轮机 效率η＝0.86，试求水流的功率、水轮机的出力和机组出力。 5、简述反击式水轮机的主要组成部件及各部件的作用和类型。 6、绘简图标明混流式水轮机和冲击式水轮机的标称直径D1 。 7、解释： （1）HL200—WG—20； （2）HL100—WJ—65； （3）ZZ560—LH—1130； （4）ZZ013—LJ—180； （5）ZD760—LM—100（φ=＋5°）； （6）GD001—WX—80； （7）CJ22—W—110/1×9； （8）XJ02—W—50/1×12.5； （9）CJ20—L—146/2×14； 7、混流式转轮的结构型式有哪几种？ 8、轴流转桨式水轮机由哪些部件组成？ 9、绘简图说明混流式水轮机的止漏装置（止漏环）有哪些型式？应用范围如何？ 10、混流式水轮机减压装置有何作用？有哪些型式？
11、径向式导水机构由哪些主要零部件组成？ 12、试述稀油润滑分块瓦式导轴承的结构特点。 13、试述稀油润滑圆筒式导轴承的结构特点。 14、混流式水轮机为什么要装设主轴密封？有哪几种基本型式？ 15、混流式水轮机为什么要装设检修密封？有哪几种基本型式？ 16、混流式水轮机运行中为什么要补气？有哪些补气方式？ 17、试述卧轴混流式水轮机的结构特点。 18、什么叫容积损失和容积效率，如何提高容积效率？ 19、什么是水轮机的总效率，它与容积效率、水力效率、机械效率的关系如何？ 20、什么叫流线、轴面、流面、轴面投影？ 21、写出水轮机基本方程的两种表达式，说明其物理意义。 22、什么叫水轮机的最优工况，什么叫无撞击进口和法向出水？ 23、画出混流式水轮机水头、流量增加时的进、出口速度三角形，分析其对能量转换的影响。 24、何谓气蚀？气蚀分为哪几种类型，各发生在水轮机哪些部位，其产生的主要原因是什么？ 25、不同型式和装置的水轮机，H S的起始位置是如何规定的，H S为正值或负值意味着什么？ 26、不同型式和装置的水轮机，安装高程系指何处的海拔高程？ 27、从运行和检修方面，说明气蚀的防护措施。 28、什么是水轮机轮系（系列）、水轮机相似条件、水轮机的相似条件有哪些？ 29、什么是水轮机的相似定律，水轮机的相似定律有哪些？ 30、水轮机的单位参数有哪些，各是如何定义的？ 31、比转速是如何定义的，现代水轮机按比转速如何分类？ 32、高比转速水轮机有何特点，提高比转速有何意义？ 33、原型和模型水轮机进行换算时，为什么要进行效率修正，如何进行修正？ 34、单位参数怎样进行修正？ 35、水斗式水轮机为什么比转速低，提高水斗式水轮机比转速的途径是什么？ 36、引起泥沙磨损的因素有哪些，如何防护？ 37、振动有哪些基本类型，危害如何，怎样寻找振源？ 38、混流式水轮机的模型主要综合特性曲线包括哪些曲线？ 39、什么叫飞逸（飞车），防止飞逸的措施有哪些？ 40、什么叫抬机，防止抬机的措施有哪些？ 41、水轮机的特性曲线有哪些？ 42、大中型水轮机转轮型谱与中小型水轮机转轮型谱是如何分界的？ 43、如何根据水轮机模型主要综合特性曲线选择水轮机的主要参数？ 44、简述根据“中、小型水轮机应用范围综合图”选择水轮机主要参数的方法。 45、反击式水轮机引水部件有何作用，其类型有那些？ 46、绘图标明混凝土蜗壳和金属蜗壳的进口断面、鼻端、包角、最大包角。 47、反击式水轮机泄水部件有何作用？有哪几种基本型式？ 48、简述卧轴水斗式水轮机的基本部件及各部分的作用。 49、试述水斗式水轮机的选择步骤。 50、什么是抽水蓄能电站，水泵水轮机？ 51、某水电站装置ZD760—LH—180水轮机。已知：Hr=6m，σ=0.99，Kσ=1.2，导叶相对高度B=0.45，电站下游尾水位★112.50m。试求吸出高度Hs和安装高程，并绘草图表示之。 52、某水电站安装HL220—LJ—71水轮机。已知：Hr=60m，σ=0.133，Kσ=1.2，B=0.25，电站下游尾水位★225.00m试求吸出高度Hs和安装高程，并绘草图标示之。
1．下列四组水轮机属于反击式水轮机的是（） （Ａ）斜击式、双击式；(B)斜流式、贯流式；(C)混流式、水斗式；(D)斜流式、斜击式。答：B 2．当水电站压力管道的管径较大、水头不高时，通常采用的主阀是（）。 （A）蝴蝶阀；（B）闸阀；（C）球阀；（D）其它。 答：A 3．有压进水口事故闸门的工作条件是（）。 （A）动水中关闭，动水中开启；（B）动水中关闭，静水中开启； （C）静水中关闭，动水中开启；（D）静水中关闭，静水中开启。 答：B ４．拦污栅在立面上常布置成倾斜的进水口型式是（）。 （A）塔式和坝式；（B）隧洞式和坝式；（C）压力墙式和塔式；（D）隧洞式和压力墙式。答：D ５．选择水电站压力前池的位置时，应特别注意（）。 （A）地基稳定和排污排沙；（B）地基渗漏和水头损失； （C）地基稳定和地基渗漏；（D）排污排沙和水头损失 答：C 6．反击式水轮机的主要空化形式为（）。 （A）翼型空化；（B）间隙空化；（C）空腔空化；（D）局部空化。 答：C 7．为避免明钢管管壁在环境温度变化及支座不均匀沉陷时产生过大的应力及位移，常在镇墩的下游侧设置（）。 （A）支承环；（B）伸缩节；（C）加劲环；（D）支墩。 答：B 8．当压力水管发生直接水锤时，只有在阀门处产生最大水锤压强的关闭时间应为：（）(A)Ts=0； (B)L/a
《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》课程考试试题库 第二部分填空题 1.水电站产生电能的过程是有能水流通过水轮机， 将转 变，水轮机又带动水轮发电机转动，再将转变 为。（1） 答：水能、旋转机械能、旋转机械能、电能 2.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、和 三种基本方式，此外，还有开发利用海洋潮汐水能的。（1） 答：坝式、引水式、混合式、潮汐开发方式 3.坝式水电站常包 括和 两种开发方式。（1） 答：河床式水电站、坝后式水电站 4.引水式水电站据引水建筑物的不同又分 为和 两种类型。（1） 答：无压引水式水电站、有压引水式水电站 5.水电站枢纽的组成建筑物 有：、 和进水建筑 物、、 、厂房枢纽建筑物六种。（1） 答：挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、平水建筑物 6.水轮机是将水能转变为旋转机械能的动力设备。根据水能转换的特征，可将水轮机分 为和 两大类。（2） 答：反击式、冲击式 7.混流式水轮机的转轮直径是 指 ；轴流式水轮机的转轮直径是
指 。（2） 答：转轮叶片进口边的最大直径、转轮叶片轴线相交处的转轮室内径 8.水轮机引水室 有与 两大类。（2） 答：开敞式、封闭式 9.封闭式进水室中水流不具有自由水面，常见的形式 有：、和三种。（2） 答：压力槽式、罐式、蜗壳式 10.水轮机工作过程中的能量损失主要包括三部分， 即、 和。（2） 答：水力损失、容积损失、机械损失 11.根据水轮机空化发生的条件和部位，空化可分 为：、、 和四种主要类型。（2） 答：翼型空化、间隙空化、局部空化、空腔空化 12.水轮机的吸出高度是指转轮 中到 的垂直距离。（2） 答：压力最低点、下游水面 13.水轮机的总效率η包 括、、 ，其关系是η=η j ·η v ·η s 。（2） 答：水力效率η s 、容积效率η v 、机械效率η j 。 14.立式水轮机的安装高程是指高程，卧式水轮机的安装高程是指。（2） 答：导叶高度中心面、水轮机主轴中心线所在水平面高程 15.模型与原型水轮机相似，必须满 足、 和三个相似条件。（2）答：几何相似、运动相似、动力相似
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。
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
水轮机专业试题 （含应知应会） 一、填空题 （１）水轮机四大部件是指工作部件、引水部件、导水部件和排水部件。 （２）水电站的生产技术用水的主要作用是冷却、润滑和传递能量。 （３）水力机组检修通常可分为四类:定期检查、小修、大修和扩大性大修。 （４）我厂外管形座基础法兰面倾斜度与平面度设计值为<1.0mm，允许值<1.5mm。 （５）我厂内管形座下游法兰面倾斜度与平面度设计值为<0.5mm，允许值±0.75mm。 （６）我厂消防备用取水采用坝前取水，设置在＃９机、海拔为▽４１米。 （７）我厂渗漏排水泵有４台、型号为３５０ＲＪＣ３７０－１６?３。 （８）我厂导水机构由内配水环、外配水环、导叶和导叶操作机构等组成。 （９）我厂技术供水采用坝前取水，轴承冷却器采用自流供水方式。 （１０）水泵的主要参数有流量、扬程、效率、功率、比转速。 （１１）我厂水轮发电机转速为７８.９r／min。飞逸转速235r/min（协联）。 （１２）我厂导水叶与内配水环设计间隙为1.70mm，导水叶与外配水环设计间隙 1.20mm。 （１３）水轮机流量的代表符号为Ｑ，单位为m3/s。 （１４）我厂水轮吸出高度为－７.６Ｍ、尾水高程为３７.８Ｍ。 （１５）我厂主轴材料用锻钢制造、主轴长度为８７６０ｍｍ。 （１６）我厂浆叶采用高等抗汽蚀、耐磨损的不锈钢整铸。 （１７）我厂转轮轮毂内的油压为1.6~1.7kg/cm2，轮毂高位油箱安装高程 为47.2M。 （１８）我厂检修密封的工作气压力为0.6~0.8Mpa。检修密封操作柜安装在▽41.7M。 （１９）我厂转轮轮毂的材料为Q235A，转轮室内径为６９００ｍｍ。 （２０）我厂主轴与转轮连接螺栓规格为M100?6，设计伸长值为０.27~0.33mm。 二、选择判断题 （１）我厂设计水头为ａｍ。 ａ、８.５ｍ，ｂ、１３.２ｍ，Ｃ、２.２ｍ， （２）我厂机组中心安装高程为ｂｍ。 ａ、?２０.５ｍ，ｂ、?３０.２ｍＣ、?４１.７ｍ， （３）我厂水轮机额定流量为c米３/秒。 ａ、４０1米３/秒，b、402米３/秒，c、403米３/ 秒， （4）我厂水轮机额定出力为 a MW。 . a、30.93MW，b、30MW，c、31.58MW， （5）我厂导水叶数目为 b 。 a、20块， b、16块， c、18块， （6）我厂导水叶高度为 b 。 a、2357mm， b、2275mm， c、2290mm， （7）我厂导水叶锥角为ｂ。 a、130?， b、120?， c、110?， （8）我厂水导轴承设计间隙为Ｃ。
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 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