水电运行专业培训文件

1、49/49水电运行专业培训资料1 电力系统差不多要求1.1 保证供电的可靠性供电的中断将使生产停顿、混乱，甚至危及人身和设备的安全，造成十分严峻的后果。停电给国民经济造成的损失远超过电力系统本身的损失，因此电力系统运行首先要满足安全发供电的要求。运行的经验表明，电力系统中大的事故，往往是由小事故引起的。整体性事故往往是由局部性事故扩大而造成的。据统计，事故缘故由于设备质量差引起的占32%；自然灾难引起的占16.6%；继电爱护误动作引起的占13.2%；人员过失引起的占17%；运行治理水平低引起的占21.2%。因此为保证供电的可靠性，首先要保证系统各元件的工作可靠性，需要搞好设备的正常运行维护和定

2、期检修试验；其次，提高运行水平，防止误操作的发生，在事故发生后应尽量采取措施以防止事故扩大等。当系统发生事故，出现供电不足的情况时，应首先切断第三类用户的供电，以保证第一类和第二类用户的供电，通常对第一类用户都设置两个或两个以上的电源，以保证其供电的可靠性。1.2 保证良好的电能质量通常衡量电能质量的差不多指标是电压、频率和波形，往常两项最为重要。因为所有用电设备差不多上按照额定电压和额定频率设计制造的用电设备在额定电压和额定频率下运行的技术经济性能最好。假如电力系统的频率和电压偏离额定值太大，将会阻碍用户的正常工作和发电厂的运行。1.3 保证电力系统的经济性要求电能在生产、输送和分配的过程中

3、效率高、损耗小，充分利用能源，尽可能降低电能成本。最大限度地降低厂用电率及电网线损等。1.4 最大限度地满足用户的需要为了向用户提供可靠、优质、经济和充足的电能，首先应做到安全生产和安全用电。安全、可靠、优质、经济和充足地发供电是电力系统的差不多任务。2 电气操作的一般原则电气操作应依照调度指令进行；公布和同意操作任务时，必须互报单位、姓名，使用规范术语、双重命名，严总执行复诵制，双方录音；电气操作应尽可能幸免在交接班期间进行；禁止不具备资格的人员进行电气操作；电气设备转入热备用前，继电爱护必须按规定投入；原则上不同意在无妨误闭锁装置或妨误闭锁装置解锁状态下进行倒闸操作，电气操作必须有两人进行

4、，其中一人监护，一人执行；线路检修时，线路各端应合上接地开关或装设接地线，线路工作结束时，值班调度员应查明所有工作人员（含用户工作人员）确已全部撤离现场，工作地区所有安全措施确已拆除，方可下令对线路进行送电操作；调度管闸范围内继电爱护和安全自动装置及其通道的投入和停用，需经值班调度员下令后方可进行操作。3 断路器操作的一般规定3.1 断路器投运前，应检查接地线是否全部拆除，防误闭锁装置是否正常。3.2 操作前应检查操纵回路和辅助回路的电源，检查机构已储能。3.3 检查油断路器油位、油色正常；3.4 长期停运超过6个月的断路器，在正式执行操作前应通过远方操纵方式进行操作23次，无异常后方能按操作

5、票拟定的方式操作。3.5 操作前，检查相应隔离开关和断路器的位置，应确认继电爱护已按规定投入。3.6 操作操纵把手时，不能用力过猛，以防损坏操纵开关，不能返回太快，以防时刻短断路器来不及合闸，操作中应同时监视有关电压、电流、功率等表计的指示及红绿灯的变化。3.7 操作开关柜时，应严格按照规定的程序进行，防止由于程序错误造成闭锁、二次插头、隔音挡板和接地开关等元件损坏。3.8 断路器（分）合闸动作后，应到现场确认本体和机构（分）合闸指示器以及拐臂、传动杆位置，保证开关确以正确（分）合闸。同时检查开关本体有、无异常。3.9 断路器合闸后检查： 红灯亮，机械指示应在合闸位置； 送电回路的电流表、功率

6、表及计量表是否指示正确； 电磁机构电动合闸后，立即检查直流盘合闸电流指示表指示，若有电流指示，讲明合闸线圈有电，应立即拉开合闸电源，检查断路器合闸接触器是否卡涩，并迅速恢复合闸电源； 弹簧操动机构，在合闸后应检查弹簧是否储能。4 严禁用隔离开关进行以下操作带负荷分、合操作；配电线路的停送电操作；雷电时，拉合避雷器；系统有接地（中性点不接地系统）或电压互感器内部故障，拉合电压互感器；系统有接地时，拉合消弧线圈。5 设备巡视检查的工作要求及规定5.1 设备的巡视检查工作，必须按照规定安排定期性巡视和专门性巡视。5.2 在设备检查中，要做到四细：细看、细听、细嗅、细摸（指不带电设备外壳）。5.3 巡

7、视人员要做到五步准：不准做与工作无关的工作；不准观望巡视范围以外的外景；不准交谈与巡视工作无关的内容；不准嬉笑、打闹；不准移开或越过遮拦。5.4 值班员巡视高压设备时，不得进行其他工作，不得移开或越过遮拦。雷雨天气，需要巡视室外高压设备时，应穿绝缘靴，并不得靠近避雷器和避雷针。5.5 高压设备发生接地时，室内不得接近故障点4m以内，室外不得接近故障点8m以内。进入上述范围人员必须穿绝缘靴，接触设备的外壳和构架时，应戴绝缘手套。5.6 巡视配电装置，进出高压室，必须随手将门锁好。5.7 高压室的钥匙至少应有三把，由配电值班人员负责保管，按值移交。一把专供紧急时用，一把专供值班员使用，其它能够借给

8、许可单独巡视高压设备的人员和工作负责人使用，但必须登记签名，当日交回。巡视高压设备时，必须戴安全帽并按规定着装。5.8 设备巡视时，必须按规定的路线、时刻进行。巡视人员在巡视中必须做到看：观看设备运行情况与正常情况下有无区不，记录温度、压力、动作次数、泄漏电流等相关数据。听：设备运行中声音是否正常，有无异常声响，有无异常带电晕声、放电声等。摸、以手触试设备外壳，如变压器外壳，检查温度是否正常，与往常比较有无明显差不。嗅：嗅取设备附近空气气味是否正常，有无焦胡味、变压器油味等异常气味。测：依照设备负荷变化情况，及时用红外线测温仪测试设备接头温度是否异常，有无超过正常温度的；对电容式电压互感器二次

9、电压（包括开口三角形电压）进行测量，无异常波动。5.9 设备巡视应按照季节性特点，进行针对性检查：一、二、三月份巡视重点：设备接点、油位、压力、绝缘子、导线松弛度，端子箱、机构箱密封，防火措施及消防器材、防小动物措施、防冻、防潮装置。四、五、六月份巡视重点：设备接点油位、压力、防雷设施、防火器材及消防器材、防汛器材及措施、通风降温设施、建筑物、构架基础。七、八、九月份巡视重点：设备接点、油位、压力、绝缘子、防雷设施、导线松弛度，端子箱、机构箱密封，防火措施及消防器材、防小动物措施、防汛器材及措施、通风降温设施、建筑物、构架基础。十、十一、十二月份巡视重点：设备接点、油位、压力、绝缘子、防火措施

10、及消防器材、防小动物措施、防冻、防潮装置。5.10 值班人员必须按规定认真巡视检查设备，对设备异常状态和缺陷做到及时发觉，认真分析，定性正确，做好记录并按信息汇报程序进行汇报。5.11 交接班巡视有接班值得值班负责人组织实施，常规巡视由当值值班负责人组织实施，各责任人对巡视结果的正确性负责。6 设备巡视检查分类交接班巡视；常规巡视；熄灯巡视；专门巡视；专项巡视。7 设备巡视检查项目内容7.1 常规巡视项目设备外观、爱护自动化装置外观、油位、压力、温度、泄露电流、引线接点、绝缘子等。7.2 交接巡视项目运行方式、缺陷及异常情况，核对模拟屏，检查负荷潮流，试验中央信号及各种信号灯，事故照明切换，检

11、查爱护压板位置，核对接地线编号和装设点，检查设备外观、爱护自动化装置外观、油位、压力、温度、泄漏电流、引线接点、绝缘子、建筑物、构架基础、防误闭锁装置、防小动物措施、消防器材防汛设施环境卫生等。7.3 专门巡视项目设备负荷有显著增加时，应检查温度、示温蜡片、油位、压力、有无异常音响，核对LH变比、同意电流。新投及大修后设备，应检查负荷、温度、引线接点、油位、压力、有无异常音响爱护及自动化装置面板、压板位置。大风、雷雨后，检查引线摆动情况及有无断股，设备上有无其它杂物，瓷绝缘有无放电痕迹及破裂现象，绝缘子有无裂纹、放电现象，避雷器计数器动作情况；大雾天气检查瓷绝缘有无放电打火现象；下雪天气应依照

12、积雪融化情况检查接头发热部位，检查设备及引线结冰情况，油位、压力、导线松弛度、端子箱、机构箱加热器；高温天气应检查油温、油位、油色和冷却器运行是否正常，导线松弛度；浓雾、毛毛雨时，检查设备接点，瓷套管有无放电现象。设备出现异常和事故跳闸后，应检查设备外观、开关位置、计数器、油位、油色、压力、接点引线、开关有无喷油，测量合闸保险丝是否良好，有无异常音响或气味。7.4 专项巡视检查项目迎峰过夏、迎峰过冬、节假日及重要活动保电专项巡视项目要结合季节特点、运行方式变化、负荷变化、设备缺陷状态进行巡视。7.5 熄灯巡视检查项目熄灯巡视要紧检查绝缘子放电、电晕、接点、真空开关（真空泡）、重合闸等装置指示灯

13、。7.6 定期监督巡视检查项目应重点对以下项目进行监督检查；设备定期轮换、主变调压装置滤油机及手动投入试验，接点测温，消防报警装置实验，电容式电压互感器的二次电压（包括开口三角形电压）测温、防鼠、防汛、防季节性事故措施等，并对使用过的巡视卡进行抽查。 8 高压开关柜的巡视和检查 8.1 高压开关柜正常检查项目： 高压开跪在安装、检修后或投入运行前应进行各项检查和实验，实验项目应依照有关试验规程规定进行，检查项目如下：瓷瓶、绝缘套管、穿墙套管等绝缘是否清洁，有无破损裂纹及放电痕迹；检查母线连接处接触是否良好，以及支架是否牢固；断路器和隔离开关的机构联锁是否灵活可靠。如采纳电磁联锁装置，则需通电检

14、查电磁锁动作是否灵活，开闭是否准确；检查断路器和隔离开关的各部分：触头接触是否良好；各相接触的先后是否符合要求；传动装置内电磁铁在规定电压范围内的动作情况；合分闸回路的绝缘电阻；合分闸时刻是否符合规定。开关柜中各电气元件在运行中有无异常气味和声响；仪表、信号、指示灯等指示是否正确，继电爱护压板位置是否正确；继电器及直流设备运行是否良好；接地和接零装置的连接线有无松脱和断线；高低压配电室的通风、照明及安全防火装置是否正常。8.2 高压开关设备专门巡视项目大风天气：引线摆动情况及有无打挂杂物；雷雨天气：瓷套管有无放电闪络现象；大雾天气：瓷套管有无放电、打火现象，重点监视污秽瓷制部分；大雪天气：依照

15、积雪融化情况，检查接头发热部位，及时处理悬冰；温度骤变：检查注油设备油位变化及设备有无渗漏油等情况；节假日时：监视负荷及增加巡视次数；高峰负荷期间：增加巡视次数，监视设备温度，触头、引线接头，特不是限流元件接头有无过热现象，设备有无异常声音；短路故障跳闸后：检查隔离开关位置是否正确，各附件有无变形，触头引线接头有无过热、松动现象，油断路器有无喷油，油位及油色是否正常，测量合闸保险丝是否良好，断路器内部有无异音，设备重合闸后：检查设备位置是否正确，动作是否到位，有无不正常的音响或气味；严峻污秽地区：瓷质绝缘的积污程度，有无放电、爬电、电晕等异常现象。9 互感器运行巡视检查项目及要求设备外观完整无

16、损；一、二次引线接触良好，接头无过热，各连接引线无发热、变色；外绝缘表面清洁、无裂纹及放电现象；金属部位无锈蚀，底座支架牢固，无倾斜变形；架构、遮拦、器身外涂漆层清洁、无爆皮掉漆；无异常震动、异常声音及气味；瓷套、底座、阀门和法兰等部位应无渗漏油等现象；电压互感器端子箱熔断器和二次空气开关正常；电流互感器端子箱引线端子无松动、过热、打火现象；油色、油位正常；防爆膜有无破裂；吸湿器硅胶是否受潮变色；金属膨胀器膨胀位置指示正常，无渗漏；各部位接地可靠；注意电容式电压互感器二次电压（包括开口三角形电压）无异常波动，安装有在线监测的设备应有维护人员每周对在线监测数据查看一次，以便及时掌握电压互感器的运

17、行状况。10 避雷器的正常运行巡视瓷套表面积污程度及是否出现放电现象，瓷套、法兰是否出现裂纹、破损；避雷器内部是否存在异常声响；与避雷器计数器连接的导线及接地引下线有无烧伤痕迹或断股现象；避雷器放电计数器指示数是否有变化，计数器内部是否有积水；对带有漏电电流在线监测装置的避雷器泄漏电流有无明显变化；避雷器均压环是否发生歪斜；带串联间隙的金属氧化物避雷器或串联间隙是否与原来位置发生偏移；低式布置的避雷器，遮拦内有无杂草。11 直流系统正常巡视检查项目蓄电池室通风、照明及消防设备完好，温度符合要求，无易燃、易爆物品；蓄电池组外观清洁，无短路、接地；各连片连接牢靠无松动，端子无生盐，并涂有中性凡士林

18、；蓄电池外壳无裂纹、漏液，呼吸器无堵塞，密封良好，电解液液面高度在合格范围；蓄电池极板无龟裂、弯曲、变形、硫化和短路，极板颜色正常，无欠充电、过充电，电解液温度不超过3512 专门巡视检查项目 新安装、检修、改造后的直流系统投运后，应进行专门巡视；蓄电池核对性充放电期间应进行专门巡视；直流系统出现交直流失压、直流接地、熔断器熔断等异常现象处理后，应进行专门巡视；出现自动空气开关脱扣、熔断器熔断等异常现象后，应巡视爱护范围内各直流回路元件有无过热、损坏和明显故障现象。13 变电站应具备的记录运行工作记录，变电运行分析记录；设备缺陷记录；继电爱护自动装置调试及二次工作记录；设备检修试验及验收记录；

19、断路器故障跳闸统计记录；事故、障碍及异常记录；蓄电池测量及放电记录；避雷器及YH消谐器动作记录；高频爱护运行检测记录；设备测温记录；设备技术监督记录；安全活动记录；解锁钥匙使用记录；变电站运行维护及停电检修工作安排；消防器材检查记录；反事故演习记录；培训记录（事故预想要、讲课内容、考试）。14 运行工作记录运行记录填写要求：以时刻顺序记录值班人员当值期间开展的全部运行工作。记录填写内容包括：交接班小结及签名；设备巡视情况；设备运行状态的变更；工作票的办理；设备检修；安全措施的布置；站维护工作的开展；设备异常、障碍、事故现象及处理通过；调试预令、命令；上级有关运行工作的通知、指示；班后会以及与运

20、行有关的其它事宜。每项工作均一次准确记录时刻。该记录由当值值长（正值）填写。本站站长每周对上值的运行记录进行审核并签名。记录年底归档长期保存。“时刻”栏填写运行维护、操作、巡视等各项运行工作的具体时刻（时分），每天开始的第一项工作前，填写日期及天气情况，之后按照各项工作的顺序一次填写时分；“工作内容”栏，依照工作内容按时刻的先后顺序填写。15 异常及事故情况的填写异常及事故发生的时刻；发生后音响及光字牌运行情况；向调度及有关部门汇报及通知情况；二次设备详细检查情况；调度事故处理命令及执行情况。16 维护工作的填写维护工作指由当值运行人员值班期间进行的，不用办理工件票的工作。如蓄电池测量、消防及

21、防小动物设施的检查。如“*时*分，对全站消防器材进行全面检查，检查是否存在问题，详细见消防器材记录。”例性的维护工作。仅填写*时*分做*，详见*记录。17 交接班内容的填写（交班事项） 设备运行方式：本站设备运行方式、本所管辖站设备运行方式； 本站通讯及后台机运行情况； 工器具、钥匙、备品备件是否齐全； 防小动物措施状态； 接地线是否齐全、完整； 消防、防汛器材及设施情况； 防误闭锁装置运行情况； 本值内所发生的一切异常、事故等，设备不安全现象，本值内发生的检修、试验等工作的内容，本值内发觉的所有缺陷和现在所采取的临时措施，本值内的工作经验教训、上级下发的文件精神、有关通知内容等。和向下值交待

22、的安全注意事项； 班后会内容的填写：班后会每值在交班前由当值负责人组织并主持，当值人员参加，总结讲评当班期间的工作和安全情况，表扬当值一些好的做法，批判指出不安全隐患和违章行为。18 变电运行分析记录18.1 每月至少进行一次综合运行分析。综合运行分析内容包括：系统及设备运行情况；电压、无功线损情况；事故及异常情况；设备健康状况；安全分析；规范化作业开展情况；其它生产技术问题；近期重点工作。专题分析不定期进行，依照本站发生的异常情况、突发性问题等进行分析。18.2 分析内容切合本站运行工作的实际，针对性强。要记录活动的日期、主持人、参加人员姓名、分析题目及内容、存在问题和采取的纠正预防措施。1

23、9 设备缺陷记录按设备评级单元分页填写。记录在当值期间巡视、检修、试验、油化中发觉、处理的所有设备（一次、二次、辅助设备）缺陷。该记录由缺陷发觉人和消缺验收人填写，详细记录缺陷发觉时刻、缺陷内容、具体部位、缺陷分类和发觉人姓名；缺陷情况变化或消除后应及时填写日期、变化或消除结果、消缺人员和验收人员姓名。站长每月必须认真批阅每条缺陷，并签注处理意见。20 断路器故障跳闸统计记录该记录按开关或线路名称分布填写，每台开关应写明同意切断故障的临检次数，记录开关故障跳闸时刻、爱护及自动装置（包括备自投）动作情况、跳闸缘故、重合闸动作情况、开关累计跳闸次数、跳闸后检查记录的开关动作计数器底数以及最近一次检

24、修日期及计数器底数。分相操作开关应分相统计。开关通过解体检修，累计跳闸次数从该次后重新累计，并用红笔在检修前累计跳闸次数下方划红线，注销往常的跳闸次数。跳闸次数的统计按：35KV及以上开关，重合闸动作、重合未成功者应统计为两次故障，重合成功记一次；过流爱护动作跳闸，无重合闸或重合闸未动作记1/3次重合闸动作、重合未成功者应按2/3统计，重合成功应按1/3统计。该记录应随设备运行长期保存，如记录更换时应将最后一次大修后的开关累计跳闸次数、动作时刻、何种佑护动作等情况全部记入新记录中。记录按时刻顺序填写本站发生的由于本站人员或设备缘故造成的事故、障碍、异常情况发生的时刻、天气情况、发生的通过，设备

25、状况、设备和继电爱护及自动装置动作情况，分析发生的缘故和制定防止对策，设备损坏情况及损失电量。水电运行专业知识问答1、水轮机型号由哪几部分组成，分不描述。HL220-LJ-550表示什么意义？答：由三部分组成，第一部分为水轮机型式和转轮型号（用比转速表示），第二部分为主轴布置形式和引水室特征，第三部分为转轮标称直径。HL220-LJ-550表示为：混流式水轮机，转轮型号（比转速）为220，立轴、金属蜗壳，转轮直径为550cm。2、水轮机的差不多工作参数通常指那几个，讲出其定义和它们之间的关系。答：（1）水头：是指水轮机进口和出口截面处单位重量的水流能量差，单位m；（2）流量Q：是指单位时刻内通

26、过水轮机某一既定过流断面的水流体积，单位m3/s。在额定水头下，水轮机以额定转速、额定出力运行时所对应的水流量称为设计流量，它是水轮机发出额定出力时所需要的最大流量；（3）转速n：水轮机转速是水轮机在单位时刻内旋转的次数，单位r/min；（4）出力P：是水轮机轴端输出的功率，单位kW；（5）效率：水轮机的输入和输出功率之比称为水轮机的效率；关系：P=9.81QH3、简述水轮机比转速与转轮出口直径和转轮出口动能的关系。答：在水头和出力相同的条件下，比速越高，其转速也越高，转轮出口直径越小。比速越高，出口动能占水头的比重也越大，有更多的转轮出口水流剩余能量需要依靠尾水管回收。 4、分不描述混流式、

27、轴流式和冲击式水轮机转轮标称直径（简称转轮直径）是如何规定的？答：（1）混流式水轮机转轮标称直径是指其转轮叶片进水边的最大直径；（2）轴流式、斜流式和贯流式水轮机转轮标称直径是指与转轮叶片轴线相交处的转轮室内径；（3）冲击式水轮机转轮标称直径是指转轮与射流中心线相切处的节圆直径。5、简述水轮机按水流方式划分的型式及其适用水头范围答：贯流式、轴流式、斜流式、混流式和射流式。贯流式适用于低水头，轴流式适用于中低水头，斜流式和混流式适用于中高水头，射流式适用于高水头。6、水轮发电机结构要紧有哪些部件组成？其中转子和定子又有哪些部件组成？答：水轮发电机系由转子、定子、机架、推力轴承、导轴承、冷却器、制

28、动器等要紧部件组成。转子由主轴、转子支架（包括轮辐及支臂）、磁轭、磁极等组成。定子由机座、定子铁芯和绕组等部件组成。7、反击式水轮机有哪些要紧过流部件?各自的作用是什么?答：（1）蜗壳：引水部件，引水到导水机构，形成必要环量；（2）导水机构：导水部件，调节有功，关闭机组；（3）转轮：能量转换部件；（4）尾水管：排水部件，回收转轮出口动能。8、简述水轮机尾水管的作用答：一方面将转轮出口水流引向下游。另一方面由于其纵断面是扩散形流道，能够提高转轮后的真空度，降低尾水管出口流速，不仅使转轮能转换更多的水流能量，而且还减少出口水流淌能损失。9、减轻尾水管振动的措施通常有几种方法?尾水补气有那两种方式，

29、常用那一种？答：减轻尾水管振动的措施：（1）尾水管加导流隔板；（2）尾水管补气；尾水管补气方式：（1）自然补气；（2）强制补气；常用的补气方法：强制补气。10、在计算水轮机安装高程时如何确定尾水位？尾水位的意义是什么？答：对多台机组电站，往往按一台机满负荷时的下游水位为尾水位；关于单机运行的电站按半负荷时下游水位计算。尾水位的意义在于：如何确定尾水位，不但与电站的运行方式（几台机同时运行），水轮机设备寿命（汽蚀问题），而且与电站工程量和造价等都有紧密的关系。11、汽蚀系数与尾水管的性能有什么关系？答：汽蚀系数小，水轮机不易产生汽蚀，单位水管的水头损失大、回收动能少，意味着尾水管性能差；反之，汽

30、蚀系数大，使水轮机汽蚀加重，但尾水管水头损失小，回收动能多，意味着尾水管性能好。这讲明尾水管性能的好坏与水轮机的汽蚀性能是矛盾的。12、简述发电机伞式和悬式结构及其适用条件答：推力轴承位于转子的下方称为伞式结构，推力轴承位于转子的上方称为悬式结构。悬式结构适用于机组转速大于150转/分，伞式结构适用于机组转速小于150转/分。13、论述水轮机选择的内容答：水轮机选择是在动能计算拟定的水电站工作水头范围、引用流量及装机规模方案的基础上进行的。内容包括：确定单机容量和机组台数；选定机型和装置方式；选定水轮机的轴功率、转轮直径、同步转速、吸出高度、安装高程等差不多参数；依照需要绘制水轮机运转特性曲线

31、；估算水轮机的外形尺寸、重量及价格。14、什么是水轮机调节？ 答：随着负荷的改变，相应改变导水机构（或喷嘴、浆叶）的开度，以使水轮发电机组的转速维持在某一额定值，或按某一预定的规律变化，这一过程确实是水轮发电机组的转速的调节，或称水轮机调节。15、水轮机调节有哪些特点？答：水轮机调节系统与其他原动机调节系统相比有以下特点：（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，单位水体中所带有的能量较小，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。这就要求调速器设置多级液压放大元件，而液压放大元件的非线性及时刻滞后有可能使水轮机调节系

32、统调节品质恶化；（2）水电站受自然条件的限制，常有较长的压力引水管道。管道长，水流惯性大，导水机构开关时会在压力管道内引起水击作用。而水击作用通常是与导水机构的调节作用相反。例如，导水机构关闭使机组输入能量与输出功率减小，但现在产生的水击会在一段时刻内使机组功率增加并部分抵消导水机构的调节作用，这种反调节作用将严峻地阻碍水轮机调节系统的调节品质。另外，为了限制压力引水管道中水压最大变化值，必须限制导水机构的运动速度，这对调节系统动态特性也将产生不利阻碍；（3）有些水轮机具有双重调节机构，如转桨式和斜流式水轮机有导水机构和活动桨叶；水斗式水轮机有喷嘴和折向器；某些混流式水轮机装有操纵水击作用的调

33、压阀。因此调速器中需要增加一套调节和执行机构，从而增加了调速器的复杂性。另外转桨式水轮机桨叶调节比导叶慢，这又增加了水轮机出力的滞后，对水轮机调节不利；（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操纵功能。如快速自动准同期、功率反馈等。这就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讲不易稳定，结构复杂，要求具有较强的功能。16、水轮机功率损失要紧包括哪几部分?答：水流流经水轮机各过流部件时，因产生水头损失所引起的功率损失（简称水头损失）；水流流经水轮机各过流部件时，流量的漏损所引起的功率损失(简称容积损失)；由

34、主轴密封、轴承的摩擦损失及不进行能量交换的转轮上冠、下环等旋转部件与周围介质产生摩擦所消耗的功率损失 (简称机械损失) ，其中水头损失功率占水轮机总的功率损失的比例最大。17、水轮机效率有哪几部分组成?并讲明各部分的意义答：水轮机效率包括容积效率、水力效率和机械效率。（1）容积效率：进入水轮机的流量不可能全部进入转轮作功，其中一小部分流量会从水轮机的旋转部分与固定部分之间的环隙中漏损；（2）水力效率：单位重量水流通过水轮机的能量不可能全部转换成水轮机的输出功率，其中有小部分消耗于克服各种水力阻力而形成水头损失；（3）机械效率：水流传递给转轮的有效功率不能全部被转换为机械能输出，其中有一部分消耗

35、在各种机械损失上。18、什么是水轮机的飞逸转速？答：当水轮机突然丢弃全部负荷，发电机输出功率为零时，现在如调速机构失灵或其他缘故使导水机构不能关闭，则水轮机转速将迅速升高。当输入的水流能量与转速升高时产生的机械摩擦损失能量相平衡时，转速达到某一稳定最大值。从流体力学观点来看，当从导叶出流的水流使转轮叶片所产生的升力对主轴力矩，恰与机械摩擦力矩相平衡时，转速就稳定在某一值，现在转速即为飞逸转速。19、什么是水轮机加权平均水头？其与水轮机设计水头的关系是什么？答：加权平均水头是考虑了各种水头可能持续的时刻的平均水头。依照小型水力发电站设计规范（GB50071-2002）,水轮机设计水头与加权平均水

36、头的比值应在0.850.95之间选择。20、解释水轮机最大水头、最小水头、设计水头和额定水头的含义答：最大水头：是同意水轮机运行的最大净水头；最小水头：是保证水轮机安全、稳定运行的最小净水头设计水头：水轮机在最高效率点运行时的净水头。额定水头：水轮机在额定转速下，输出额定功率的最小净水头。21、水头对水轮机的运行有什么阻碍？答：（1）最高水头是水工建筑和水轮机许可运行的极限。超过那个水头，水工建筑就会有发生事故的可能，水轮机的效率就会降低，同时阻碍飞逸转速的倍数，关系着机组的安全；（2）设计水头是水轮机最优工作条件，在其附近运行，效率最高，汽蚀最小；（3）最低水头接近那个水头运行，效率低容易出

37、现汽蚀，还可能引起机组振动。22、什么是水轮机空载流量？ 答：水轮机在规定的转速和净水头下无负载时的流量。该流量提供部分水流功率用于消耗在各种机械损失上。23、水轮机空载运行时效率为零吗？什么缘故？ 答：为零。因为现在水轮机轴端输出功率为零，即机械效率为零。24、比转速高的水轮机适用于低水头水电站依旧高水头水电站？ 什么缘故？答：适用于低水头水电站。因为适合低水头电站的机型要紧为轴流式水轮机。轴流式水轮机属高比速型。冲击式和混流式水轮机属低、中比转速型。这要紧取决于它们过流部件的几何形状。25、水轮发电机出现异常振动有何危害？答：当机组存在异常振动时，会造成机械连接件的松动或造成某些部件的有害

38、弹性变形和塑性变形，使一些零、部件材料发生疲劳、裂纹以至断裂，也可能引起机组基础厂房构件和引水压力钢管的共振、导致机组运行参数的波动，阻碍机组的负荷分配及供电质量，有时会酿成严峻事故，从而威胁机组的安全、稳定运行，缩短机组的使用寿命。26、水轮发电机组振动要紧有哪些缘故？如何判不？答：（1）电磁方面的缘故：要紧由于发电机电磁不平衡引起。常见如：转子磁极线圈层间短路；励磁回路两点接地；空气间隙不均匀；定子三相不平衡等。切除励磁电流，空载运行如振动消逝，证明是电磁方面引起的震动；（2）机械方面的缘故：要紧有转动部分重量不平衡；主轴联结不同心；推力或导轴承调整不当；静、转部分偏磨等；（3）水力方面缘

39、故：如尾水管中涡带引起震动；机组在非工况振动区运行；止漏环间隙不均；转轮进口水力不平衡等。将机组改调相如振动消逝确实是水力振动，如不消逝即为机械振动。27、什么叫水轮机的水力振动？要紧形式有哪些？答：水轮机的振动，是源于各种干扰力作用的结果，由水轮机转轮或流道各部分的动水压力所引起的振动称为水力振动。要紧有涡列振动，尾水管低频压力脉动，间隙压力脉动及转轮叶片的抖振与急振等。28、水轮机的空化空蚀有哪几种类型？答：水轮机中的空化和空蚀现象适应上是按空化和空蚀发生的部位而定义的。通常可分为以下四种差不多类型：翼型空化空蚀、间隙空化空蚀、局部空化空蚀、空腔空化。29、空蚀的机理是什么?答：空蚀的机理

40、：（1）水流在低压下产生空化，空泡或空穴在高压下溃灭，产生巨大冲击压力；（2）在巨大冲击压作用下，形成机械破坏作用，电化侵蚀作用与化学侵蚀作用，造成过流面的损伤。30、简述减轻水轮机汽蚀的措施答：（1）设计汽蚀性能优良的叶型，保证制造质量；（2）采纳抗汽蚀材料；（3）设置合理的补气装置；（4）合理地选定水轮机的安装高程；（5）严格限制超越设计范围的运行工况，及时地对水轮机进行必要的检修。31、水轮机空化和空蚀对机组运行极为不利，列举要紧表现在哪几个方面?答：（1）破坏水轮机的过流部件；（2）降低水轮机的出力和效率；（3）空化和空蚀严峻时，可能使机组产生强烈的振动、噪音及负荷波动，导致机组不能安

41、全稳定运行；（4）缩短了机组的检修周期，增加了机组检修的复杂性。32、吸出高度Hs越小，水轮机的安装位置越低，水轮机的抗空化空蚀性能越差吗？什么缘故？答：吸出高度Hs越小，水轮机的安装位置越低，水轮机的抗空化空蚀性能不是越差而是越好。因为吸出高度Hs越小，水轮机转轮出口处的压力值越高，该处的静态真空越小，从而幸免翼型汽蚀的发生。33、水轮机甩负荷时，为保证安全，导叶关闭时刻是否越短越好？什么缘故？ 答：不是。因为关闭时刻越短对降低机组转速升高有利，但对减小蜗壳压力升高越不利。因此应合理确定导叶关闭时刻，即考虑机组转速升高，又兼顾蜗壳压力升高。34、阻碍水轮机安装高程的因素有哪些？ 答：（1）水

42、轮机的汽蚀系数或吸出高度；（2）水电站设计水头和下游尾水位；（3）电站所在处海拔高程；（4）水轮机型式。35、贯流式水轮机按机组布置型式要紧分为几种?并简述其特点。答：贯流式水轮机按机组布置型式能够分为：（1）轴伸贯流式；（2）竖井贯流式；（3）灯泡贯流式；（4）全贯流式；（5）其他形式（明槽式、虹吸式）。特点：（1）要紧适用于低水头、大流量的电站；（2）电站从进水到出水方向差不多上是轴向贯穿，形状简单，过流通道的水力损失减小，提高水轮机能量指标；（3）贯流式机组具有较高的过流能力和大的比转速，在水头和功率相同的情况下，贯流式水轮机直径要比轴流式小10%左右，投资较省；（4）贯流式机组结构紧凑

43、、体积较小，与统一规格的轴流机组尺寸相比较小，能够减少厂房的建筑面积，减少电站的开挖量和混凝土量，能够节约土建投资；（5）贯流式电站一般比轴流式电站建设周期短，投资小，见效快，淹没移民较小。36、简述轴流式水轮机的特点。答：轴流式水轮机用于开发较低水头，较大流量的水力资源，它的比转速大于混流式水轮机，属于高比转速水轮机。在低水头条件下，轴流式水轮机与混流式相比较具有较明显的优点，当使用水头和出力相同时，轴流式水轮机由于过流能力大，能够采纳较小的转轮直径和较高的转速，从而缩小了机组尺寸，降低了投资。当两者具有相同的直径并使用在同一水头时，轴流式水轮机能发出更多的功率。37、水轮机相似首先要满足力

44、学相似条件，两个水轮机的液流假如是力学相似，必须具备哪三个条件?答：（1）几何相似：要紧指两个水轮机过流部分几何形状与表面糙度相同，同时一切相应的线性尺寸成比例；（2）运动相似：要紧指两个水轮机所形成的液流，相应点处的速度同名者相同，大小成比例，相应的夹角相等；（3）动力相似：要紧指两个水轮机所形成的液流中各相应点所受的力，数量相同、名称相同且同名力方向一致，大小成比例。38、何为水轮机的最优工况?答：水轮机在运行过程中，由于外界条件（水头、负荷）的变化，使水轮机的水头、流量、出力等参数总是不断的随之变化，因此流道中的水流状态也是不断的改变，致使水轮机能够在不同的工况运行，其中效率最高的工况称

45、为最优工况。在最优工况运行时，进口水流相对速度与叶片相切以及转轮出口水流呈法向，水轮机的水力损失最小。39、什么缘故水轮机偏离最优工况时效率会下降?答：偏离最优工况时，破坏了无撞击进口状态，产生撞击损失，同时，也破坏了法向出口条件，使尾水管的回复系数减小，增大了水轮机的出口损失，因而使水轮机效率下降。40、水轮机的特性曲线有何用途？答：因为水轮机的特性曲线是依照水轮机的各种参数和需要而绘制的具有不同形式和不同性能的曲线，通过对某一特性曲线的查看，便能够得知在某种特定条件下的有关数据或特性。在水轮机试验研究，选型设计以及水轮发电机组的安全、经济运行等方面，都要经常地应用水轮机有关特性曲线。因此，

46、它是水轮机科研、设计和运行中不可缺少的重要工具之一。41、水轮机综合特性曲线要紧包括哪些内容?答：包括等效率曲线、等汽蚀系数线、等导叶开度线等。这些曲线均绘制在以单位流量Q为横坐标，单位转速n142、简述水轮机运转综合特性曲线的含义及组成答：运转综合特性曲线是在转轮直径D1和转速n为常数时，以水头H出力N为纵横坐标而绘制的几组等值线。一般有等效率线、等吸出高度线、出力限制线等。43、在综合运转特性曲线上什么缘故要作出5%出力限制线？答：当水轮机到达极限出力后，随着导叶开度增大，流量也增加，但出力反而减小。这是因为现在水轮机效率下降对出力的阻碍超过了流量增加对出力的阻碍。因此要作出距极限出力5%

47、的限制线。44、水轮机导轴承的功用是什么？承受哪些荷载？答：固定机组的轴线位置，承受由水轮机主轴传来的径向力和振动力。承受荷载要紧来源于：（1）水轮机各通流部件的径向水力不平衡；（2）尾水管振动；（3）发电机转子磁抗力不平衡；（4）机组转动部件平衡不符合要求。45、水轮机主轴的作用是什么？答：主轴与转轮连成整体，构成水轮机的转动部分，将水轮机的转轮获得的传递转矩给发电机主轴，使发电机旋转。主轴承受因旋转而引起的扭应力和轴向水推力，转动部分的重量引起的拉应力（立式机组）或弯曲应力（卧式机组）。46、水轮机主轴是如何样密封的？什么缘故要密封？答：从转轮密封中漏出来的水，尽管水量专门小，但仍会沿着主

48、轴与固定部件之间的间隙进入厂房，危及其他设备正常运行。主轴密封要紧是靠在转轮部件之间设置耐磨材料来堵住漏水，以达到封水的目的，因此这种密封亦称接触型密封。接触型密封引起摩擦功率损耗。对采纳油润滑水导轴水轮机，主轴密封设置在此水导轴承更靠近转轮处，以免轴承进水，中小型水轮机主轴密封要紧有石棉盘根填料密封，尼龙端面密封和平板橡胶密封三种形式。47、引起水轮机导轴承进水的缘故有哪些？答：（1）轴承内冷却水管漏水；（2）立式机组顶盖止水密封漏水严峻，水轮机导轴承油盆进水；（3）润滑油系统的冷却器铜管漏水；（4）新油注入轴承时未通过滤，油中带水。48、什么缘故转浆式水轮机在各种工况下均能保持平稳和高效率

49、运行？答：关于转浆式水轮机，由于转轮叶片能够通过调速器随工况的改变而作相应的转动，使转轮经常保持近似的无撞击进口和最优出流，因而能够在相当大的水头和流量变化范围内获得专门高效率，这种轮叶和导叶之间经常处于最有利配合的工况为协联工况。转浆式水轮机只有在协联工况被破坏时，效率才会明显的下降。49、反击式水轮机轴向推力是如何样产生的？阻碍水推力的因素要紧有哪些？答：反击式水轮机轴向推力是水轮发电机组转动部分的重量和水流的作用力产生的。阻碍水推力的要紧因素有：水流对转轮内腔的作用力；水流作用在转轮上冠上表面的水压力；水流作用在下环外表面的水压力以及水流作用在转轮上的浮力。50、简述比转速、单位转速和单

50、位流量的意义答：比转速：水轮机在1m水头下出力1马力时所具有的水轮机转速称为比转速。单位转速：在数值上等于直径为lm的水轮机，工作在1m水头下的转速。单位流量：在数值上等于直径为1m的水轮机，工作在1m水头下的流量。51、简述选择合适吸出高度的意义答：在确定水轮机安装高程时，能够通过选择合适的吸出高度来操纵转轮出口处的压力值，以防止翼型空化的严峻发生。吸出高度越小，则水轮机装得越低，水轮机抗空化性能愈好，但水电站的基建投资则愈大，因此选择合理的吸出高度是水轮机装置参数优化设计和电站总体设计的技术经济的重要问题之一。52、简述水轮机吸出高度Hs的定义，分不描述轴流式、混流式、斜流式及卧式反击式水

51、轮机吸出高度Hs如何确定?答：水轮机的吸出高度Hs的准确定义是从叶片背面压力最低点到下游水面的垂直距离。Hs为正值表示转轮位于下游水面以上，若为负值，则表示转轮位于下游水面之下，其绝对值常称为淹没深度。（1）轴流式水轮机的吸出高度Hs是下游水面至转轮叶片旋转中心线的位置；（2）混流式水轮机的吸出高度Hs是下游水面至导水机构的下环平面的位置；（3）斜流式水轮机的吸出高度Hs是下游水面至转轮叶片旋转轴线与转轮室内表面交点的距离；（4）卧式反击式水轮机的吸出高度Hs是下游水面至转轮叶片最高点的距离。53、简述水轮机模型试验的意义和任务。答：水轮机模型试验的意义：它是水轮机技术邻域中必不可少的环节，是

52、水轮机性能研究、设计制造及运行的重要手段；水轮机模型试验的作用：确实是用试验的方法获得水轮机的模型特性曲线，或是研究特定的过流部件的水力结构性能。54、简述调速器的分类。答：（1）按元件结构的不同：分为机械液压型和电气液压器两大类；（2）按调节规律：分为PI（比例-积分）和PID（比例-积分-微分）调速器等；（3）按反馈的位置：分为辅助接力器型、中间接力器型及电子调节器型；（4）按执行机构的数目：分为单调节和双调节调速器；（5）按调速器的工作容量：分为大、中、小型。55、简述油压装置的作用和组成。答：水轮机调节系统的油压装置是供给调速器操作用压力油的能源设备。额定油压常采纳2.5MPa、4.0

53、 MPa，趋势是提高额定油压。油压装置由压力油罐（压力槽）、回油箱（集油槽）、油泵和补气装置等组成。56、微机调速器有哪些优点？答：（1）便于采纳先进的调节操纵技术，从而保证水轮机调节系统具有优良的静、动态特性。如不仅可实现PID，还能够实现前馈操纵、预测操纵和自适应操纵等；（2）软件灵活性大，提高性能和增加功能要紧通过软件来实现。如机组的开、停机规律的实现；并网时除测频外还有测相位功能等。（3）硬件集成度高，体积小、维护方便、可靠性高；（4）便于直接与厂级或系统级上位机相连接，实现全厂的综合操纵，提高水电厂的自动化水平。57、调速器通常都有哪些元件组成？答：调速器通常由测量、综台、放大、执行

54、和反馈等元件组成，机组是被调节的对象，调速器与机组构成了水轮机调节系统。机组的转速信号(被调节参数)送至测量元件，测量元件把频率信号转换为位移或电压信号，然后与给定信号综合，确定频率偏差及偏差的方向，并依照偏差情况按一定的调节规律发出调节命令。调节命令被放大后，送到执行元件去推动导水机构，反馈元件又把导叶开度变化的信息返回加法器，同时也形成必要的调节规律。调节规律能够在前向通道中形成，也可在反馈通道中形成。58、什么是调节系统的有差静特性和无差静特性？答：有差调节：水轮机组在调速器自动调节下，其转速与负荷的静特性具有转速随负荷的增大或减小而减小或增大的调节特性。无差调节：水轮机组在调速器自动调

55、节下，其转速与负荷的静特性具有转速不随负荷大小变化而变化的的调节特性。59、调速器开度限制和转速调整机构的作用是什么？答：开度限制机构是调速器的一个要紧操纵机构。它的作用是依照机组在电站中的具体情况对水轮机导水叶开度进行限制，即不同意导叶开度超过某一限制值，但在自动调节部分要求关闭导叶时，开度限制机构将同意关闭导叶。开度限制机构可用于下列情况：水头较高时，要限制导叶开度，以免机组过载；水库来水太少时，要限制机组用水、以免阻碍水库水量的调度打算；机组有某些缺陷，不能带大负荷时等。此外，开度限制机构还被用作开机和停机操作，由它直接给入信号操纵第二级液压放大器进行导水叶的启闭动作。在机组并列运行时，

56、用转速调整机构可调节机组所承担的负荷以及系统的转速（频率）。60、简述机械液压调速器和电气液压调速器的区不。答：机械液压调速器是用机械元件检测机组转速偏差，并按一定特性来操纵液压元件操纵水轮机导水机构的调速器。电气液压调速器是用电气元件检测机组转速偏差，并按一定特性来操纵液压元件操纵水轮机导水机构的调速器。61、简述高油压水轮机调速器的特征。答：高油压水轮机调速器的工作油压一般为1016MPa，其工作油压远高于传统的水轮机调速器，机械液压部分由液压行业的高压液压器件构成，如油气分离的囊式蓄能器、高压齿轮泵、高压液压缸、各类液压阀及液压附件等。电气部分采纳可编程操纵器。62、调节系统除了要求稳定

57、性外，还对动态特性品质指标有哪些要求？答：动态过程的品质要紧有振幅、调节时刻和振荡性三项，关于一个较好的调节动态过程，要求其振幅小，调节时刻短，振荡次数也少同时衰减率大，但这几项品质指标往往可能是有矛盾的，这就需要依照调节系统的特点、要求来加以协调，一般首先要求振幅较小和调节时刻较短。63、何为调节系统的静态？何为动态？答：系统地静态为当调节系统外扰或操纵信号作用恒定不变时，调节系统稳定在平衡状态下工作，机组承担着电力系统所分配的负荷，并保持转速在额定范围。当调节系统有外扰和操纵作用时，调节量和被调节量随时刻而变化，调速器各元件均处于相对变化之中，经一定时刻又会建立新的平衡状态，这一过程叫动态

58、。64、何谓调速器空载扰动调试？其要紧运行参数有哪些？调试方法有几种？答：所谓空载扰动调试，即是对已处空载稳定运行的调节系统，突然给予规定的扰动，以检测机组转速突变后随调速器自动调节而稳定在新转速下的全过程，是否符合有关标准的要求，选择不同的参数组试验，直至选择出符合有关标准要求的最佳参数组为止。要紧运行参数有：（1）永态调差系数bp；（2）缓冲时刻常数Td；（3）暂态调差系数bt；（4）局部反馈强度。调试方法：（1）增速扰动法；（2）减速扰动法。65、调速器带负荷试验的目的是什么？答：（1）检查机组带负荷的情况，将机组并入电力系统逐渐带上负荷（或由单机带水阻负荷），在各种负荷情况下，调速器、

59、机组应稳定运转；（2）观看与分析调节系统在带负荷运行下的过渡过程的品质；（3）选择带负荷时的最佳运行参数。66、调节保证计算的任务是什么?答：在电站初步选定压力水管系统的布置、尺寸及机组型号以后，通过调节保证计算和分析，正确而合理地解决导水叶关闭时刻、压力水管系统的压力上升值以及机组速率上升值三者之间的关系，选择适当的导水叶有效关闭时刻，使压力上升值和机组速率上升值都在同意的范围以内，最终确定压力水管的尺寸，以保证压力水管、机组结构的安全和供电质量，并使压力水管系统的设计和机组选型经济合理。67、简述调节保证计算的步骤。答：（1）确定差不多数据：水电站型式、压力水管尺寸、水头、机组台数、水轮机

60、流量、出力，水轮机型号及其特性、额定转速、GD2等；（2）求出计算水头或最大水头及额定负荷时的LV；（3）给定直线关闭时刻Ts ；（4）计算水击压力变化；（5）计算转速升高或确定机组GD2；（6）在不满足要求时，重新给定Ts，再计算。68、简述改善大波动过渡过程的措施。答：（1）增加机组的；（2）设置调压室；（3）装设调压阀；（4）改变导叶关闭规律（采纳导叶分段关闭）；（5）加大管径或增加管壁厚度。69、解释什么是刚性水锤和弹性水锤。答：刚性水锤是假定液体和管壁均不可压缩，即忽略水和管壁的弹性。弹性水锤是考虑了液体的压缩性及管壁的弹性。70、解释发生直接水锤和间接水锤的条件。答：当导水机构关闭