1、水電站作業11、 水電站水能如何轉化為電能的？（用框圖表示）2、水電站是通過（水輪機）把水能變成旋轉機械能，再通過（發電機）把機械能變成電能的。3、水輪機的工作參數有（H）、（Q）、（N t）、（n）、（t）等。4、水輪機的工作水頭是水輪機（進口）和（出口）單位重量水流的能量差值。5、水輪機分為（反擊式）和（沖擊式）兩大類。（1）什么叫水輪機？ 答：將水能轉變為旋轉機械能的水力原動機叫做水輪機。 （2）沖擊式水輪機與反擊式水輪機的區別。 答：工作原理方面： 利用水流的勢能與動能做功的水輪機為反擊式水輪機；利用水流的動能做功的水輪機為沖擊式水輪機。 流動特征方面： 反擊式水輪機轉輪流道有壓、封閉

2、、全周進水；沖擊式水輪機轉輪流道無壓、開放、部分進水。 結構特征方面：轉輪的差別，反擊式水輪機轉輪葉片的斷面呈翼型形狀。由蝸殼、導水機構、轉輪與尾水管形成封閉的流道；沖擊式水輪機轉輪葉片多呈斗葉狀，有噴嘴。6、反擊式水輪機是靠（勢能和動能）做功的，沖擊式水輪機是靠（動能）做功的。7、反擊式水輪機的過流部件由（引水部件）、（導水部件）、（工作部件轉輪）和（泄水部件）構成。8、沖擊式水輪機的主要部件有（噴嘴）、（折向器）、（轉輪）、（機殼）等。9、某水輪機在設計工況下蝸殼進口壓力表讀數為65104pa，壓力表中心高程為887m，壓力表所在的鋼管直徑D=6m，電站下游水位為884m，水輪機流量Q=2

3、90m3/s，發電機功率Ng=180MW，取發電機效率g=0.97，試求水輪機的工作水頭H與水輪機效率t。（不計引水系統水頭損失）。 解：取水輪機進口斷面為蝸殼進口斷面，水輪機出口斷面為尾水管出口處下游斷面。 =74.7m水輪機的出力=185.57（MW）水流出力Nw=9.8QH=9.8129074.7=212.51（MW）水輪機的效率10、我國對水輪機的型號是如何規定的？11、（座環）是水輪機的過流部件，又是水輪機的承重部件。12、導葉開度相鄰兩導葉之間的最短距離。當導葉的開度為0時，通過水輪機的流量為（ 0 ）。13、（貫流）式水輪機和（沖擊）式水輪機沒有蝸殼和尾水管。作業21、水輪機轉輪

4、中的水流絕對運動是（相對）運動與（圓周）運動的合成。2、水輪機的能量損失有（水力損失）、（容積損失）、（機械損失）三部分。3、根據汽蝕發生的部位和發生情況的不同，水輪機氣蝕的主要類型有（翼型氣蝕）、（間隙氣蝕）、（空腔氣蝕）、（局部氣蝕）。4、不產生氣蝕的條件是（ pi>p汽化 ）。5、水輪機的靜力真空決定于（水輪機的安裝位置），動力真空是由（轉輪和尾水管）產生的。6、用公式形式表示水輪機的氣蝕系數，并說明影響水輪機氣蝕的因素有哪些？答： ，影響水輪機氣蝕的因素有：工作水頭、流量、轉輪幾何形狀、尾水管型式及尺寸。7、尾水管動能恢復系數越高，氣蝕系數越（大），尾水管性能越（好）；水輪機比轉

5、速越大，氣蝕系數越（大）。8、發生氣蝕破壞時，材料表面呈（蜂窩狀組織結構）。 9、蝸殼斷面形式主要有（圓）形和（梯）形。金屬蝸殼包角采用（345°）。10、尾水管的主要形式有（直錐）形和（彎曲）形兩種。11、尾水管的作用有哪些？答：、將轉輪出口的水流平順引向下游河道；、利用下游水面至轉輪出口處的幾何高度（靜力真空）；、利用轉輪出口的水流動能（動力真空）。12、尾水管的高度自導葉下平面至尾水管底板間的距離。尾水管的長度水輪機軸線至尾水管出口的距離。 理論吸出高度水輪機尾水位到水輪機轉輪葉片壓力最低點之間的距離。13、某水輪機轉輪出口速度V2=15m/s，尾水管出口流速V5=3m/s，若

6、尾水管的水力損失hw2-5=1m，求尾水管的恢復系數d=？ 解： 14、彎曲形尾水管的動能恢復系數一般較直錐形尾水管（低）。因為：水流由垂直向轉為水平向，出口水流不均勻，增加了水力損失。15、蝸殼的包角從蝸殼鼻端到蝸殼進口斷面之間的圓心角。16、水輪機安裝高程立軸水輪機為導葉中心線高程；臥軸水輪機為主軸中心線高程。17、水輪發電機的主要型式有（傘式）和（懸式）兩種。18、什么是水輪機的調節？ 答：隨著機組負荷的變化，水輪機相應地改變導葉開度（針閥行程）使機組轉速恢復并保持額定值的過程，稱為水輪機的調節。水輪機調節的實質是（轉速調節），水輪機調節的途徑是（流量調節），進行這種調節的裝置稱為（水輪

7、機調速器）。19、水輪機調速系統一般由（調速柜）、（接力器）和（油壓裝置）三部分組成。20、發電機的支承結構是（機墩）。21、壓力前池的組成建筑物有哪些？ 答：前室，進水口，泄水建筑物，沖沙、攔冰及排水建筑物。22、前室的作用是什么？ 答：前室的作用是把動力渠道斷面尺寸擴大并過渡到進水室的高度和深度，減緩流速，便于沉積泥沙和清污，形成一定容積，以便于調節水量與平穩水位。23、壓力前池的進水口采用的什么形式？ 答：墻式進水口。24、引水隧洞的特點有哪些？ 答：、可采用較短的線路，并避開沿線地表不利的地形、地質條件；、有壓隧洞能適應水庫的水位大幅度變化，對電站引水流量的變化靈敏；、可以利用巖石抗力

8、承受部分內水壓力，降低造價；、避免沿途水質的污染；運行安全可靠；、施工不受地面氣候等外界因素干擾和影響。25、隧洞線路選擇應考慮哪些因素？ 答：隧洞選擇與地形、地質條件、水流條件、施工條件等因素有關。26、什么是壓力管道？ 答：將發電流量從水庫、前池或調壓室直接引入水輪機的管道叫壓力管道。27、簡述反擊式水輪機中發生的汽蝕類型與易發生部位。答：反擊式水輪機中易發生翼型汽蝕、間隙汽蝕、局部汽蝕與空腔汽蝕。翼型汽蝕：發生在轉輪葉片上，尤其是葉片背面出口邊附近；間隙汽蝕：發生在導葉的端面間隙處及止漏環處，軸流式水輪機葉片外緣，水斗式水輪機噴嘴和噴針之間等間隙和較小通道；局部汽蝕：發生在過流表面的凸凹

9、不平處；空腔汽蝕：發生在轉輪下環和尾水管中。作業31、有壓進水口主要有（隧洞式）、（墻式）、（塔式）、（壩式）四種類型。2、試述工作閘門、事故閘門和檢修閘門的作用及工作特性。答：工作閘門的作用是：控制調節進水口流量。其工作特性是動水關閉，動水開啟。事故閘門的作用是：當引水道或機組發生事故時進行緊急關閉，防止事故擴大。其工作特性是動水關閉，靜水開啟。 檢修閘門的作用是：檢修工作閘門、事故閘門及其門槽時堵水。其工作特性是靜水啟、閉。3、沉沙池的作用和工作原理。答：作用：防止有害泥沙進入引水道。工作原理：加大過水斷面，減少流速，使水流挾沙能力降低，讓泥沙在沉沙池中沉淀。4、為什么開敞式進水口應布置在

10、河道的凹岸？ 答：彎道處水流受重力和離心慣性力，在二力的共同作用下產生橫向環流，使凹岸不斷沖刷，凸岸不斷淤積，漂浮物、泥沙不易淤積在凹岸，故將進水口選在穩定河道凹岸，有利于引進河流表層清水，有利于建筑物正常運行。5、攔污的主要設備是（攔污柵）。6、引水建筑物的功用是什么？答：、集中落差； 、按水質、水量要求輸水、排水。7、何謂自動調節渠道？答：渠道斷面從渠首到渠尾沿程擴大，在電站流量變化時可以存蓄或提供部分水量，在一定程度上起到自動調節的作用，這種渠道稱為自動調節渠道。8、開敞式進水口的組成建筑物有（進水閘）、（沖沙閘）、（攔河壩）、（沉沙池）等。9、隧洞式進水口沿水流方向分為三段，即（進口段

11、）、（閘門段）、（漸變段）。10、壓力管道的供水方式有（單獨供水）、（聯合供水）、（分組供水）三種。11、伸縮節的位置設在（管段上鎮墩的下游側）。 12、壓力管道常用的主閥形式有（閘閥）、（蝶閥）、（球閥）。13、明鋼管的敷設方式有（連續式）、（分段式）兩種，它們的區別在于（是否在兩鎮墩間設伸縮節）。14、按固定水管的方式不同，鎮墩可分為（開敞式）和（封閉式）兩種。15、鎮墩和支墩的作用各是什么？答：鎮墩的作用：固定壓力管道，承受不平衡的軸向力、法向力、彎矩。 支墩的作用: 承受壓力管道的法向力，減少管道撓度。16、分岔管一般位于（壓力管道末端），靠近（廠房），內水壓力較大，水流情況和受力情況

12、都較復雜。作業41、什么是水擊現象？它是以什么形式傳播的？答：壓力管道中由于流量改變引起額外壓強劇烈升降的現象稱為水擊現象，它是以壓力波的形式傳播的。2、水擊相長水擊波在管道中傳播一個來回的時間。直接水擊閥門操作時間較短，從水庫反射回來的第一個水擊波未影響到閥門處的水擊壓強變化值，閥門處的這種水擊稱為直接水擊。間接水擊閥門操作時間較長，從水庫反射回來的第一個水擊波在閥門尚未完成操作時已經到達閥門處，使閥門處的水擊壓強變化值受到反射波影響，閥門處的這種水擊稱為間接水擊。3、直接水擊和間接水擊如何判別？直接水擊如何計算？答：Ts2L/C 時為直接水擊； Ts2L/C時為間接水擊。4、高水頭電站可能

13、出現（第一相）水擊；低水頭電站可能出現（末相）水擊。 5、什么是地下埋置鋼管？鋼管和砼襯砌各起什么作用？答：地下埋置鋼管：指埋設于巖層中，并在管道與巖層間充填混凝土的鋼管。鋼管的作用是：承擔部分內水壓力，防止滲漏。混凝土襯砌的作用是：將部分內水壓力傳給圍巖。6、地下埋置鋼管在施工中有哪幾種灌漿？各起什么作用？ 答：有四種：、回填灌漿：填充砼襯砌與圍巖間的間隙，利于傳載。、接觸灌漿：加強鋼管與混凝土襯砌的結合，利于傳載。、接縫灌漿：消除混凝土襯砌的施工分縫，使混凝土襯砌形成整體。、固結灌漿：使破碎圍巖膠結成整體，提高其承載力。7、調壓室的作用是什么？ 答：、利用自由水面反射由壓力管道傳來的水擊波

14、，從而避免或減小引水道中的水擊壓力。、調壓室離廠房較近，利用一定容積能迅速補充或存蓄一定水量，有利于機組運行穩定。8、試對比說明調壓室水位波動現象和水擊現象。答：相同點：二者同屬于非恒定流，都有水流慣性的作用。不同點：水擊現象開始于閥門調節的瞬時，管內壓力急劇變化，以波的形式在管內往復傳播，振幅大，變化快，周期短，迅速衰減消失。調壓室水位波動現象開始于閥門調節引起的水擊波到達調壓室的瞬時，室內水位波動，即大量水體來回運動，伴有不大的和緩慢的壓力變化，振幅小，變化慢，周期長，衰減緩慢。9、水管特性常數 ，。（與措施結合，與例題計算結合）10、水擊壓力沿管長的分布特征如何？答：直接水擊為直線分布；

15、極限正、負水擊為直線分布；一相正水擊為上凸曲線分布，一相負水擊為下凹曲線分布。11、機組調節保證計算的內容包括（水擊壓強計算）和（機組轉速變化率計算）。12、減少水擊壓強的措施。答：、縮短壓力管道長度；、減小壓力管道中流速；、采用合理的閥門開度調節規律；、減小閥門調節過程中壓力管道內流速變化的梯度，可設減壓閥和水阻器。13、無壓引水式水電站的平水建筑物是（壓力前池），有壓引水式水電站的平水建筑物是（調壓室）。14、簡述差動式調壓室的工作原理。答：正常運行時，大室與升管水位齊平。電站棄荷或增荷時，由于阻力孔的影響，升管水位先于大室水位產生升、降，即在水位波動過程中，升管與大室經常保持水位差，由于

16、升管水位升、降較快，能較快平穩引水道兩端壓力差和引水道內流速，從而減小進、出調壓室水量，減小調壓室所需容積。15、調壓室水位波動必須是（穩定）和（衰減）的，波動穩定的條件是什么？答：、F>FK 、16、某水電站H0=250m，管長L=500m，正常運行時的速度v0=4m/s，水擊波在該管中的傳播速度C=1000m/s。若壓力管道后接沖擊式水輪機，閥門依線性開度規律丟棄滿負荷，閥門操作時間Ts = 4s，試求閥門處的最大水擊壓力H。（ ， ， ， ）解：Ts = 4s，產生間接水擊。丟棄滿負荷，0=1，為正水擊。 ，0=0.821，為一相水擊。閥門處的最大水擊壓力H=1H0=0.252&#

17、215;250=63m作業51、廠房的功用是什么？ 答：通過一系列工程措施將水流平順地引入引出水輪機，并為廠房內機電設備的安裝、檢修、運行、管理提供良好的工作環境，保證按需要安全、經濟、可靠地生產電能。2、廠區樞紐主要包括（主廠房）、（副廠房）、（主變場）、（高壓開關站）四個部分。 3、水電站廠房按結構特征可分為（引水）式、（壩后）式、（河床）式。 4、壩后式廠房與河床式廠房的區別是（廠房是否擋水）。5、主廠房以（發電機層地板）為界，分為水上和水下兩個部分。 6、廠房結構砼為何要分兩期進行施工？哪些結構砼屬一期砼？哪些結構砼屬于二期砼？ 答：分期進行施工是為了減少砼澆筑與金屬結構安裝的干擾，影

18、響工程進度；同時利用一期砼先安裝吊車，可對廠內安裝設備、施工進行吊運，從而加快施工速度，提高施工質量。二期砼：發電機機墩、風罩墻、發電機層樓板、金屬蝸殼外圍、尾水管直錐段外圍、尾水管頂板面至水輪機層地面之間。一期砼：尾水管彎管段、擴散段底板和頂板，進水閥門廊道底板及上、下游水下墻。7、尾水平臺高程盡量與（主機房地面）同高，便于交通聯系。8、調速器的（接力器）布置在水輪機層，（油壓裝置和操作柜）布置在發電機層。9、廠房內機電設備用油有（絕緣油）和（透平油）兩種。10、廠房內排水系統有（滲漏排水）和（檢修排水）兩種。11、廠房內壓縮空氣用戶主要有哪些？答：廠房內壓縮空氣用戶主要有：機組停機制動用氣

19、，機組調相運行壓低尾水管中水位向轉輪室充氣用氣，機組檢修吹掃及風動工具用氣，寒冷地區防凍吹氣，蝴蝶閥關閉時圍帶密封用氣，調速器油壓裝置壓力容器充氣以及高壓空氣斷路器操作滅弧用氣等。12、電流系統設備和油、氣、水系統管路應在機墩上、下游分側布置，通常（電流系統設備）布置在上游側，（油、氣、水管路）布置在下游側。13、發電機的布置型式主要有（埋設式）、（開敞式）兩種。14、橋吊起重量決定于（吊運的最重要部件）。 15、什么是吊鉤工作范圍？ 答：橋吊主、副鉤極限位置所包圍的全部面積，稱為吊鉤的工作范圍。16、（安裝間）是機組安裝及解體、檢修的場所，可設在主廠房發電機層端部或中部，與主機房用（永久縫）

20、分開。17、安裝間面積按一臺機組擴大性檢修面積確定，需考慮布置下（發電機轉子）、（水輪機轉輪）、（發電機上機架）、（水輪機頂蓋）四大件。18、地面廠房盡可能采用（自然）采光和（自然）通風。19、廠房防潮的措施有哪些？防滲、防漏、排水、通風和局部烘烤。20、根據廠房保安防火的要求，所有房間的門都應朝（外）開。21、立軸機組廠房各高程中的控制性高程是（水輪機的安裝高程）。作業61、如何確定發電機定子安裝高程？答：可以從以下三個方面綜合考慮：、在水輪機層地面高程以上考慮機墩進人孔高度、孔頂梁高； 、水輪機安裝高程加上廠家提供的機組軸長； 、考慮水輪機層設備高度要求及發電機層地板高程是否高于下游最高洪

21、水位，2、中低水頭電站廠房平面尺寸主要受（下部塊體結構）控制。高水頭電站廠房平面尺寸主要受（發電機層布置）控制。3、沉降縫和橫向伸縮縫均為（永久）變形縫。4、簡述主廠房結構系統的傳力過程。屋頂荷載 屋面板 屋頂大梁起吊重物 吊車 吊車梁 構架立柱 磚墻 過梁 下部塊體結構發電機層樓板 次梁 主梁 及地基 蝸殼外圍砼 發電機+水輪機轉動部分 機墩 座環 5、主廠房構架的結構型式有（整體式）及（裝配式）兩種。6、主廠房構架立柱布置的原則主要有哪些？答：、廠房下部結構一期砼完成后，應能進行構架立柱施工； 、構架立柱布置應滿足機電設備安裝、檢修要求，并與主廠房分縫相適應，分縫處宜雙柱布置； 、立柱間距

22、相等，間距大小一般為機組段長度，滿足模數要求； 、立柱應避開尾水管頂板，布置在尾水墩上；避開蝸殼頂板，落在蝸殼輪廓線以外0.801.20m的一期砼上；避開鋼管及孔洞位置。7、屋頂的作用是（隔熱、避陽光、避風雨）。8、主機房樓板的特點是（形狀不規則，孔洞多，荷載大，有沖擊荷載）。9、安裝間荷載大，有沖擊荷載，宜采用（整體式）樓板。10、臥式機組廠房的特點是什么？ 答：、水輪機和發電機的主軸水平裝置，并位于同一高程； 、下部結構比較簡單，僅布置有尾水室、主閥坑、集水井。11、什么是廠區布置？答：廠區布置是指水電站主廠房、副廠房、引水道、尾水渠、變電站、進廠公路等相互位置的安排。12、主廠房布置時應

23、考慮哪些因素？答：、水流條件。水輪機的進出水道應盡可能在一條直線上，采用正向進出水，以減少水頭損失；盡量靠近攔河壩或前池、調壓室，以縮短壓力管道長度，減少水擊壓力，改善機組運行條件；尾水渠盡可能遠離溢洪道或泄洪洞出口，以免下游水位波動對機組運行不利。 、地形地質條件。主廠房應建在較好的地基上，以滿足強度和穩定要求。 、交通條件。主廠房應位于有交通公路一岸，公路近廠房應水平，安裝間門前有回車場。 、運行條件。主廠房朝向力求東南方向，保證陽光充足，通風良好；高壓輸電線路進出線方便。13、試沿水流方向依次寫出有壓（無壓）引水式水電站的組成建筑物。 答：擋水建筑 進水建筑 引水建筑 平水建筑（調壓室或

24、壓力前池） 壓力管道 廠房 尾水建筑 下游河道 1判斷題(15分) 對：；錯：× (1) 水輪機的工作水頭是水電站上、下游的水位差。(×)(2) 尾水管是反擊式水輪機的必要部件。() (3) 只有幾何相似的水輪機才有可能工況相似。()(4) 水輪機的汽蝕系數與水輪機的工況有關。()(5) 尾水管補氣的目的是為了減輕空腔汽蝕。()(6) 水輪機選型設計時應把最優工況作為水輪機的額定工況。(×)(7) 比轉速低的水輪機適應于高水頭。()(8) 水泵的揚程是水泵系統上、下游水面的水位差。(×)(9) 調速器中使用的油品為絕緣油(×)2填空題(30分，

25、每空1分) (1) 水電站是通過(水輪機)把水能轉變為旋轉機械能，再通過(發電機)把機械能變成電能的。(2) 反擊式水輪機的過流部件由(引水室)、(導水機構)、(轉輪)和(尾水管)所構成。(3) 水輪機轉輪中，水流的絕對速度是(牽連速度)與(相對速度)的合成。(4) 水輪機相似的條件是(幾何相似)、(運動相似)和(動力相似)。(5) 水輪機比轉速常用的單位制是(m·kw )和(m·hp )。(6) 導水葉的開度是(兩導葉之間的最短距離)。(7) 軸流式水輪機的軸向水推力在葉片處于(關閉)位置時最大。(8) 水輪機進水閥的常用型式有(蝶閥)、(球閥)和(閘閥)。(9) 水頭在

26、200m以上的水電站宜采用(球閥)作進水閥。(10) 絕緣油作用是(絕緣)、(散熱)和(滅弧)。(11) 水的凈化為(清除污物)和(清除泥沙)兩類。(12) 硬反饋的作用是實現(有差)調節，使并網機組穩定地分配(負荷)。 3簡答題(15分，可任選其中三題，每題5分) (1) 從能量利用與結構角度說明沖擊式水輪機與反擊式水輪機的區別。答案：由于能量利用形式的不同，帶來其結構的不同。沖擊式水輪機是利用水流的動能工作的，具有噴嘴，有壓水流通過噴嘴后變成動能(高速射流)，沖動轉輪做功。其轉輪葉片多呈斗葉狀。轉輪部分進水，水流在大氣壓狀態下通過水輪機。反擊式水輪機是利用水流的的動能與壓能工作的，由蝸殼、導水機構、轉輪與尾水管形成封閉的流道，轉輪葉片的斷面呈空氣動力翼型形狀。轉輪全周進水，水流是有壓的。(2) 簡述反擊式水輪機中易發生的汽蝕類型與易發生部位。答案：反擊式水輪機中易發生翼型汽蝕、間隙汽蝕