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2025年大学风电系统运行与维护（风电维护）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
答题要求：本卷共6题，每题5分。每题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在题后的括号内。

1. 风力发电机组的发电机通常采用（ ）。
A. 直流发电机
B. 同步发电机
C. 异步发电机
D. 永磁发电机
2. 风力发电机组偏航系统的作用是（ ）。
A. 使叶片始终对准风向
B. 调整机组的功率
C. 控制机组的转速
D. 保护机组免受雷击
3. 风力发电机组齿轮箱的主要作用是（ ）。
A. 增速
B. 减速
C. 改变旋转方向
D. 存储能量
4. 风力发电机组液压系统的主要作用不包括（ ）。
A. 制动
B. 变桨控制
C. 偏航驱动
D. 发电
5. 风力发电机组的叶片材料一般不采用（ ）。
A. 玻璃纤维增强塑料
B. 碳纤维
C. 铝合金
D. 钢材
6. 风力发电机组的控制系统主要功能不包括（ ）。
A. 启动和停机控制
B. 功率调节
C. 故障诊断与保护
D. 电能质量监测

第II卷（非选择题 共70分）

二、填空题（共20分）
答题要求：本大题共5空，每空4分。请将答案填在题中的横线上。

1. 风力发电机组的主要部件包括叶片、轮毂、齿轮箱 ______、______ 等。
2. 风力发电机组的功率调节方式主要有 ______ 和 ______ 两种。
3. 风力发电机组的发电机效率通常在 ______ 左右。
4. 风力发电机组的偏航角度一般为 ______ 度。
5. 风力发电机组的液压系统压力一般在 ______ MPa 左右。

三、简答题（共20分）
答题要求：简要回答下列问题，每题10分。

1. 简述风力发电机组的工作原理。
2. 说明风力发电机组齿轮箱的维护要点。

四、材料分析题（共15分）
答题要求：阅读以下材料，回答问题。
材料：某风力发电机组在运行过程中出现功率波动较大的情况。经检查，发现叶片表面有磨损，且齿轮箱油温过高。
问题：分析功率波动大的可能原因，并提出解决齿轮箱油温过高的措施。

五、综合应用题（共15分）
答题要求：请根据所给条件进行计算或分析。
某风力发电机组的额定功率为2MW，叶片直径为120m。在风速为8m/s时，测得机组的实际功率为1.6MW。已知该风速下的理论功率系数为0.4。
1. 计算该机组在此时的功率系数。
2. 分析该机组功率系数与理论功率系数存在差异的原因。

答案：
第I卷：1.C 2.A 3.B 4.D 5.C 6.D
第II卷：
二、1. 发电机、控制器 2. 定桨距调节、变桨距调节 3. 90% 4. 0-360 5. 10-20
三、1. 风力发电机组工作原理：风吹动叶片旋转，叶片带动轮毂转动，轮毂通过主轴将机械能传递给齿轮箱，齿轮箱增速后带动发电机发电，发出的电能经控制器处理后输出。2. 齿轮箱维护要点：定期检查油位、油温，按规定更换润滑油；检查齿轮磨损情况；检查轴承运行状况；确保良好的润滑和散热；注意密封，防止漏油。
四、功率波动大原因：叶片磨损影响风能捕获效率。解决齿轮箱油温高措施：检查冷却系统是否正常，清理散热器；检查润滑油量和质量，必要时更换；检查齿轮箱负载是否过大，调整机组运行工况。
五、1. 理论功率：P理论=0.4×1/2×ρ×π×(D/2)²×v³（ρ为空气密度，取1.225kg/m³），计算得P理论≈2.26MW。功率系数=实际功率/理论功率=1.6/2.26≈0.71。2. 差异原因：叶片表面磨损使风能捕获能力下降；机组部件存在摩擦、损耗等导致能量损失；控制系统调节存在误差等。