《風力發(fā)電機組知識考題》

一、填空題（25題，每題2分）1.風力發(fā)電機組的核心能量轉換部件是________，其通過捕獲風能驅動旋轉。答案：葉輪（或轉子）2.雙饋異步發(fā)電機的定子繞組直接連接電網(wǎng)，轉子繞組通過________和電刷與勵磁裝置連接。答案：滑環(huán)3.直驅式風力發(fā)電機采用多極________發(fā)電機，無需齒輪箱即可實現(xiàn)低速發(fā)電。答案：永磁同步4.變槳系統(tǒng)的主要功能是調節(jié)葉片________，以控制機組輸出功率和實現(xiàn)安全停機。答案：攻角（或角度）5.偏航系統(tǒng)通過________和偏航電機驅動機艙旋轉，使葉輪始終對準風向。答案：回轉支承（或偏航齒輪）6.齒輪箱的主要失效形式包括齒輪磨損、軸承損壞和________。答案：潤滑失效7.葉片的主要材料為玻璃纖維增強塑料（GFRP）或________（CFRP），具有高強度和輕質特性。答案：碳纖維增強塑料8.風力發(fā)電機的液壓系統(tǒng)主要用于驅動變槳機構和控制________。答案：機械剎車（或制動系統(tǒng)）9.發(fā)電機絕緣電阻測試使用________V兆歐表，要求繞組對地絕緣電阻不低于2MΩ。答案：250010.齒輪箱潤滑油的更換周期需根據(jù)________結果確定，通常參考油液中的金屬顆粒和酸值。答案：油質檢測（或油液分析）11.葉片表面結冰會導致氣動效率下降，常用的主動除冰方法是________加熱系統(tǒng)。答案：電（或葉片內部）12.風力發(fā)電機的防雷系統(tǒng)由接閃器、引下線和________三部分組成。答案：接地裝置13.變流器的主要功能是將發(fā)電機輸出的________交流電轉換為工頻交流電并入電網(wǎng)。答案：變頻（或可變頻率）14.軸承溫度傳感器通常安裝在________，用于監(jiān)測軸承運行時的溫度異常。答案：軸承座（或軸承外圈）15.塔架法蘭螺栓的緊固必須使用________扳手，確保達到設計力矩值。答案：力矩16.雙饋式發(fā)電機的轉速范圍通常為額定轉速的________%，通過變流器實現(xiàn)恒頻發(fā)電。答案：70-12017.葉片裂紋的無損檢測方法包括超聲波探傷、紅外熱成像和________檢測。答案：目視滲透（或熒光滲透）18.偏航系統(tǒng)的剎車裝置分為液壓剎車和________剎車，用于固定機艙位置。答案：氣動（或機械）19.發(fā)電機碳刷的接觸面積應不低于刷體面積的________%，否則需調整或更換。答案：8020.齒輪箱的潤滑方式主要有強制噴油潤滑和________潤滑，后者適用于低速輕載場景。答案：飛濺21.風力發(fā)電機的功率控制方式包括定槳距失速控制、變槳距控制和________控制。答案：主動失速22.液壓系統(tǒng)的油液清潔度需達到NAS1638________級，以避免閥組堵塞。答案：8（或對應等級）23.葉片的氣動外形設計依據(jù)________原理，通過翼型優(yōu)化提高風能捕獲效率。答案：空氣動力學24.發(fā)電機轉子動平衡精度通常要求達到G________級（如G6.3），以減少振動。答案：6.325.風力發(fā)電機組的基礎形式主要有重力式基礎、________基礎和漂浮式基礎（適用于海上）。答案：樁式（或嵌入式）二、單選題（10題，每題2分）1.下列哪種部件不屬于風力發(fā)電機的傳動系統(tǒng)？（）A.主軸B.齒輪箱C.發(fā)電機轉子D.變流器答案：D（變流器屬于電氣系統(tǒng)，非傳動系統(tǒng)）2.直驅式風力發(fā)電機的主要優(yōu)勢是：（）A.結構簡單，維護成本低B.發(fā)電效率更高C.適應高風速環(huán)境D.以上都是答案：A（直驅式取消齒輪箱，減少機械部件，維護成本低）3.齒輪箱潤滑油的粘度選擇主要依據(jù)：（）A.環(huán)境溫度B.齒輪轉速和載荷C.潤滑方式D.以上都是答案：B（粘度需匹配齒輪運行的轉速和載荷條件）4.葉片順槳至90°的主要目的是：（）A.提高發(fā)電效率B.實現(xiàn)緊急停機C.調整風向對準D.降低葉片應力答案：B（順槳是安全停機的關鍵動作）5.下列哪項不是變流器的保護功能？（）A.過電壓保護B.過熱保護C.偏航限位保護D.短路保護答案：C（偏航限位保護屬于偏航系統(tǒng)功能）6.軸承潤滑脂的更換周期主要取決于：（）A.運行時間B.潤滑脂類型和工作溫度C.軸承型號D.齒輪箱油位答案：B（高溫和合成脂會影響更換周期）7.風力發(fā)電機的接地電阻要求不大于：（）A.1ΩB.4ΩC.10ΩD.20Ω答案：B（符合GB/T19072防雷接地標準）8.雙饋式發(fā)電機的轉差率通常范圍是：（）A.-10%~+10%B.-30%~+30%C.-50%~+50%D.0%~100%答案：A（雙饋電機轉差率一般在±10%以內）9.葉片表面涂層的主要作用是：（）A.美觀B.防腐蝕和抗紫外線C.增加葉片重量D.提高導電性能答案：B（涂層保護葉片免受環(huán)境侵蝕）10.下列哪種故障會導致發(fā)電機碳刷異常磨損？（）A.滑環(huán)表面不平整B.碳刷材質過硬C.電刷壓力不足D.以上都是答案：D（多種因素可能導致碳刷磨損）三、多選題（5題，每題3分）1.風力發(fā)電機組的主要組成部分包括：（）A.葉輪系統(tǒng)B.傳動系統(tǒng)C.電氣系統(tǒng)D.偏航系統(tǒng)E.液壓系統(tǒng)答案：ABCDE（均為核心組成部分）2.變槳系統(tǒng)的主要部件包括：（）A.變槳電機（或液壓缸）B.減速器C.角度傳感器D.備用電池E.剎車裝置答案：ABCD（剎車裝置屬于偏航系統(tǒng)或獨立制動系統(tǒng)）3.齒輪箱常見的故障類型包括：（）A.齒輪點蝕與斷齒B.軸承磨損與潤滑失效C.油溫過高D.油液污染E.螺栓松動答案：ABCDE（均為齒輪箱典型故障）4.風力發(fā)電機的功率控制方法包括：（）A.變槳距控制B.定槳距失速控制C.主動失速控制D.轉速控制E.電壓控制答案：ABC（功率控制主要通過葉片角度調節(jié)）5.葉片結冰的危害包括：（）A.降低氣動效率B.增加葉片重量C.引發(fā)振動故障D.冰塊脫落造成安全隱患E.提高發(fā)電功率答案：ABCD（結冰不會提高功率，反而導致效率下降）四、簡答題（5題，每題8分）1.簡述雙饋式風力發(fā)電機的工作原理。答案：雙饋式發(fā)電機定子繞組直接接入電網(wǎng)，轉子繞組通過滑環(huán)和電刷與變流器連接。當葉輪驅動轉子旋轉時，轉子轉速在額定轉速的70%-120%范圍內變化：-亞同步速時，變流器向轉子注入正相序電流，輔助發(fā)電；-超同步速時，轉子向變流器輸出電能，通過變流器調整頻率后并入電網(wǎng)；通過控制轉子勵磁電流的頻率、幅值和相位，實現(xiàn)定子輸出恒頻（50Hz）交流電，同時調節(jié)有功和無功功率。2.齒輪箱潤滑油劣化的主要表現(xiàn)有哪些？如何檢測？答案：劣化表現(xiàn)：①粘度變化（升高或降低）；②酸值超標（＞0.5mgKOH/g）；③水分含量＞0.1%；④金屬顆粒濃度＞50ppm（鐵、銅為主）；⑤油液乳化或出現(xiàn)絮狀物。檢測方法：①定期取樣進行理化分析（粘度、酸值、水分）；②使用光譜儀或鐵譜儀檢測金屬顆粒成分及濃度；③觀察油液外觀（顏色、透明度、雜質）；④進行油液的抗泡沫性和潤滑性能測試。3.簡述葉片裂紋的產生原因及預防措施。答案：產生原因：①長期交變載荷導致疲勞裂紋（主要原因）；②葉片制造缺陷（如纖維分布不均）；③結冰、雷擊或異物撞擊造成的結構性損傷；④環(huán)境因素（紫外線、鹽霧）導致材料老化。預防措施：①優(yōu)化葉片設計，提高抗疲勞強度；②加強制造過程質量控制，避免缺陷；③定期檢測（紅外、超聲波），及時修復微小裂紋；④安裝防雷系統(tǒng)和除冰裝置，減少外部損傷。4.變槳系統(tǒng)無法正常調節(jié)葉片角度時，可能的故障點有哪些？答案：①電氣故障：變槳電機電源故障、編碼器信號異常、電纜接頭松動；②機械故障：減速器齒輪磨損、軸承卡滯、葉片軸螺栓松動；③液壓故障（液壓變槳）：油泵失效、管路泄漏、壓力傳感器故障；④控制故障：變槳控制器故障、安全鏈斷開、軟件參數(shù)設置錯誤；⑤備用電源故障：蓄電池電量不足，無法驅動緊急順槳。5.簡述風力發(fā)電機塔架振動過大的可能原因及排查步驟。答案：可能原因：①塔架基礎沉降或不均勻受力；②法