中国大学2020春季课程风电机组维护与检修（冯红岩）期末答案(慕课2023课后作业答案)
74 min read中国大学2020春季课程风电机组维护与检修（冯红岩）期末答案(慕课2023课后作业答案)
第1周 第一章 绪论
1、中国监视设备的大学状态，判断其是春季否正常是（ ） A 设备故障诊断的任务 B 故障产生的原因 C 设备状态监测的任务 D 消除故障的方法
A、设备故障诊断的课程课课任务
B、故障产生的风电冯红原因
C、设备状态监测的机组检修任务
D、消除故障的维护方法
2、设备的岩期业答整体或局部没有缺陷，或虽有缺陷但其性能仍在允许的末答限度以内称为设备的（ ）。 A 异常状态 B 正常状态 C 紧急故障状态 D 早期故障状态
A、案慕案异常状态
B、后作正常状态
C、中国紧急故障状态
D、大学早期故障状态
3、春季设备不能正常工作且不能维持工作时的课程课课状态称为（ ） A 标准状态 B 异常状态 C 正常状态 D 故障状态
A、标准状态
B、异常状态
C、正常状态
D、故障状态
4、设备故障诊断的目的之一是在允许的条件下充分挖掘设备潜力，延长使用寿命，减低设备（ ）的费用。 A 能耗 B 修理周期 C 寿命周期 D 设备闲置
A、能耗
B、修理周期
C、寿命周期
D、设备闲置
5、齿轮箱的油温高于70°C时报警，高于75°C停机，这个过程属于故障诊断的（）
A、信号检测
B、特征提取
C、状态识别
D、预报决策
6、监视与诊断过程中的信号检测必须满足以下（ ）的要求。 A 随机性 B 在线性 C 实时性 D 一致性
A、随机性
B、在线性
C、实时性
D、一致性
7、机电设备故障诊断过程包含的环节有（）
A、信号检测
B、特征提取
C、状态识别
D、信息重构
8、从系统的观点来看，机械故障包括两层含义，分别是 和 。
9、故障诊断的任务是针对系统某个环节存在的故障，就要进一步查明故障原因及其部位。因此， 是故障诊断的基础。
10、常用的特征分析方法有 、 、 、 和 。
11、在实际生产中，各个特征量对工况状态变化敏感程度不同，应当选择 和 的特征量，达到“去粗取精”的目的。
12、机械可靠性不能简单地依靠仪器仪表来测定，而是要通过对同批产品进行 来求得。
13、与 和机器设备运行过程联系在一起，反映了运行状态的实时变化，是产品生命周期中不可缺少的环节。
第二章 旋转机械的状态监测与故障诊断
第三章第2讲 旋转机械的振动评价标准随堂测验
1、旋转机械振动评定参数可用 表示。
A、振动位移的峰值
B、振动位移的峰峰值
C、振动烈度
D、振动速度的均方根值
第二章 旋转机械的状态监测与故障诊断
第二章第3讲 转子不平衡振动特征和故障诊断随堂测验
1、在转子不平衡特征中有：当在临界转速附近，振幅会出现一个峰值，且相位在临界转速前后相差近 度。 A 180 B 270 C 90 D 45
A、180
B、270
C、90
D、145
2、在转子不平衡特征中有：振动频率和转速频率一致，转速频率的高次谐波幅值很低。在时域上波形接近于一个 。 A 直线 B 方波 C 余弦波 D 正弦波
A、直线
B、方波
C、余弦波
D、正弦波
第二章第4讲 安装松动与轴弯曲的振动特征与诊断随堂测验
1、转轴弯曲故障的振动信号特征是：频谱成份以1X转频为主，伴有2X谐波成份；与不平衡故障的区别在于弯曲在 方向产生较大的振动。
旋转机械的振动状态监测单元测验
1、状态相位既可以决定振动状态,也常用来比较两个谐振动是否同步。相位相同的振动会产生（）。
A、合拍振动
B、减震效果
C、相互抵消
D、相同频率
2、转子平行不对中主要引起径向振动，振动频率为旋转频率的（） 倍，同时也存在多倍频振动。
A、1
B、2
C、3
D、4
3、通过时域振动波形的分析，不能得到（）
A、有无故障
B、故障持续时间
C、故障严重程度
D、故障的原因
4、评定参数在选择时应根据监测目的而选择，如关注的是疲劳破坏，则应选择振动速度的均方根值，因为疲劳寿命主要取决于零件的 （） 。
A、变形能量
B、振动位移的峰峰值
C、加速度
D、载荷的循环速度
5、通过故障信号的频域分析，可以获得（）
A、故障部位
B、故障原因
C、故障发生的时间
D、故障的严重程度
6、可能引起风电机组传动系统不平衡故障的原因有（）
A、叶片覆冰
B、三叶片桨角偏差过大
C、叶轮旋转平面内风速垂直切变大
D、某一支叶片叶尖开裂
第三章机组的工况监视与故障诊断系统
第三章第1讲 监视诊断系统的主要环节随堂测验
1、工况监视与故障诊断系统采用________层的控制结构。 (填空题)
2、汽轮机压缩机组工况监视与故障诊断系统设计成上下位机形式，下位机主要面向操作工及管理工程师，上位机主要面向________。
机组的工况监视与故障诊断系统
1、标准上规定的风电机组传动系统上各个必须监测的部位，所用的信号采集传感器为
A、位移传感器
B、加速度传感器
C、能量频谱传感器
D、速度传感器
2、监视诊断系统的总体结构包含哪三个层次
A、信号采集系统
B、实时工况监视与状态识别系统
C、在线分析与智能诊断系统
D、专家系统
3、振动信号的三大要素是什么？
A、幅值
B、频率
C、相位
D、周期
4、风电机组的状态监测系统至少应监测以下信号（）
A、主轴轴承的径向振动
B、发电机前后轴承的径向振动
C、齿轮箱高速输出轴轴承的振动
D、齿轮箱低速输入行星架轴承的振动
5、振动监测系统的特点包括（）
A、上下位机结构
B、信号多路同采，保证相位可比性
C、三层次有机联系，保证监测的在线和实时性
D、监视方式灵活，数据分析、处理、存储能力强。
6、根据机组的振动信号就可以进行机组的故障诊断，无需对机组的其他运行状态量进行采集。
7、叶片不是必须要求进行在线状态监测
第四章 轴承和齿轮箱的状态监测与诊断系统
滚动轴承的故障信号分析
1、齿轮啮合情况良好时，啮合频率及其谐波的幅值很小。当出现故障时，齿轮啮合情况将变坏，啮合频率及其谐波的幅值将产生 。
A、明显增大
B、明显变小
C、不变
D、波动加剧
2、滚动轴承在运行过程中出现的故障按其振动信号特征的不同可以分为 。
A、磨损
B、表面损伤
C、弯曲变形
D、扭转变形
3、滚动轴承振动信号的特点为 。
A、频率成分丰富
B、频带很宽
C、不同频带包含的故障信息不同
D、在低频带信噪比较低
4、滚动轴承振动信号分析方法有 等方法。
A、有效值、峰值判别法
B、峰值系数法
C、峭度指标法
D、共振解调诊断法
5、齿轮箱中轴的失效形式主要有 。
A、失衡
B、弯曲变形
C、扭转变形
D、疲劳断裂
6、行星传动级的特点包括_______。
A、输入、输出轴同轴线
B、传动比高
C、体积小
D、体积大
第四章 轴承和齿轮箱的状态监测与诊断系统
第5讲 齿轮箱的振动信号分析随堂测验
1、故障齿轮的振动信号往往表现为回转频率对啮合频率及其倍频的调制，在谱图上形成以 为中心、两个等间隔分布的边频带。
单元测试
1、频率调制和幅值调制在频谱图中均表现为在啮合频率及其谐频的2侧各有一簇边频带,各边频带的间隔即是_____的频率
A、调制信号
B、载波的信号
C、时域信号
D、频域信号
2、只要物体位移是简谐函数，则速度和加速度也是简谐函数，且与位移具有相同的
A、频率
B、相位
C、幅值
D、初始相位
3、在转子不平衡特征中有：振动频率和转速频率一致，转速频率的高次谐波幅值很低。在时域上波形接近于一个 。
A、直线
B、方波
C、余弦波
D、正弦波
4、齿轮箱振动信号分析方法有 等方法
A、频谱分析法
B、倒谱分析法
C、希尔伯特包络分析法
D、时频分析法
5、风电齿轮箱运行工况复杂，一般单一方法很难直接判断故障，实际中要用以下集中方法相结合来判断故障（ ）
A、振动分析
B、油品分析
C、内窥镜检查
D、听诊检查
6、齿轮箱振动信号既有幅值调制又有_______
7、幅值调制就是载频的时域信号幅值受到______的调制
第五章 发电机故障诊断技术
单元测试
1、进行额定电压是690V的发电机的绝缘电阻测量时，应选用电压等级是多少伏的兆欧表？（ ）
A、1000V
B、500V
C、2500V
D、5000V
2、经测试一台发电机某项绕组的绝缘吸收比为1.5，则可以初步判断该绕组的绝缘（ ）
A、已受潮，或其他原因引起性能降低
B、可能性能已经降低，需进一步测试
C、正常
D、性能非常好
3、经测试一台发电机某项绕组的极化指数为1.5，则可以初步判断该绕组的绝缘（ ）
A、已受潮，或其他原因引起性能降低
B、可能性能已经降低，需进一步测试
C、正常
D、性能非常好
4、大型发电机的轴承要用绝缘轴承，以防止轴电流流过轴承致使轴承发热而损坏。
5、对电机进行直流电阻测试的目的是检查电机的绝缘是否受潮，绝缘性能是否降低
6、进行电机的绝缘电阻测试的目的是检查电机绕组是否发生匝间短路
7、电机阻抗角的大小与测试时施加的电压频率有关
8、进行直流电阻和绝缘电阻测试，施加的测试电压都是直流电压；而进行电机的MCA测试，测试电压必须是频率较高的交变电压
9、鼠笼式电机才会发生转子断条的故障
10、电路倍频测试值可以发现电机绕组匝间短路的严重程度，-50%表示没有匝间短路发生。
第六章 液压系统及维护
液压系统故障诊断技术
1、在液压系统中，综合反映了系统及系统内元件工作状态的参数是系统 。 A 温度 B 压力 C 流量 D 泄漏量
A、温度
B、压力
C、流量
D、泄漏量
2、由于长时间工作使元件产生疲劳引起的损坏是 。 A 气蚀失效 B 污染失效 C 泄露失效 D 疲劳、老化与断裂失效
A、气蚀失效
B、污染失效
C、泄露失效
D、疲劳、老化与断裂失效
3、液压系统的油温一般不宜超过 度。 A 55 B 45 C 65 D 60
A、55
B、45
C、65
D、60
4、在下列的液压系统故障诊断方法中，检测液压系统故障最准确的方法是 。 A 感官诊断法 B 仪表测量诊断法 C 逻辑分析法 D 因果分析法
A、感官诊断法
B、仪表测量诊断法
C、逻辑分析法
D、因果分析法
5、供油回路故障不包括 。 A 排油故障 B 压力噪声脉动 C 油温过高 D 液压元件内部破损
A、排油故障
B、压力噪声脉动
C、油温过高
D、液压元件内部破损
6、是检测故障发生的根源性参数。 A 压力 B 温度 C 泄漏量 D 噪声值
A、压力
B、温度
C、泄漏量
D、噪声值
7、属于液压系统常见的故障。 A 污染失效 B 磨损失效 C 气蚀失效 D 泄露失效 E 自然因素
A、污染失效
B、磨损失效
C、气蚀失效
D、泄露失效
E、自然因素
8、液压系统常见的检测参数包括 。 A 压力 B 流量 C 泄漏量 D 油温 E 噪声值
A、压力
B、流量
C、泄漏量
D、油温
E、噪声值
9、对于液压系统要进行定量的专项检测，即检测故障发生的根源性参数，下面这些选项属于这一参数的是 。 A 流量 B 速度 C 压力 D 噪声值 E 行程
A、流量
B、速度
C、压力
D、噪声值
E、行程
第七章 风电机组的润滑要求
测试
1、下列关于粘度的说法正确的是（）
A、粘度是重要指标，粘度值越高，油越稀，反之越稠。
B、粘度可分为：动力粘度、运动粘度、温度粘度
C、粘度的大小值与温度无关。
D、要求齿轮向润滑油具有比较高的粘度指数
2、衡量油易燃性的指标是（）
A、极压性
B、润滑性
C、闪点
D、氧化稳定性
3、润滑油的选用原则是
A、载荷大、温度高的润滑部件，宜选用粘度大的油
B、载荷小、转速高的润滑部件，宜选用粘度小的油
C、润滑部件的润滑只要有润滑油就行，选什么油无关紧要
D、润滑油选用是越清澈越好
4、风电机组上一定需要用润滑油润滑的部位有（）
A、主齿轮箱
B、偏航减速箱
C、变桨减速箱
D、主轴轴承
5、对齿轮箱的齿轮油要求其具有（）
A、良好的极压抗磨性能
B、良好的热氧化稳定性
C、低温性能好
D、具备冷却性能
6、可以通过提高齿轮油粘度或使用极压抗磨性能更好的润滑油来防止疲劳点蚀
7、可以通过提高润滑油的吸附性，采用含有油性和极压添加剂的润滑油来防止胶合
第八章 风电机组选型与海上风电
第八章 单元检测
1、目前我国新增海上风电机组的单机容量达到了（ ）MW
A、6-8
B、5-6
C、8-10
D、10-12
2、我国发展海上风电的推动力有（）
A、国家能源规划，不断提高新能源消费占比的要求
B、东南沿海地区用电需求高，现有装机不能满足用电需求
C、发展海上风电可以拉动地方经济发展
D、海上风电度电成本不断降低
3、机组大型化带来的优势包括（）
A、降低度电成本
B、降低运维成本
C、充分利用风能资源
D、降低安装成本
发电量计算
1、按照视频的计算步骤，计算一台2500kW风机安装在年风频分布的韦伯函数A=6，k=2的机位的的理论年发电量与上网电量
第九章 叶片的故障及质量检测技术
单元测试
1、风力发电机组的接地电阻最大值为（ ）欧姆
A、4
B、2
C、10
D、6
2、雷电流从叶片中上部两侧的（ ）经引下线导入叶根法兰，通过轮毂、主轴、机舱底盘，偏航轴承，塔筒最后导入接地网。
A、接闪器
B、扰流器
C、铜电缆
D、技术叶尖
3、目前，在风电叶片实际检验中应用最广泛的无损检测方法是（ ）
A、超声波检测
B、热成像技术
C、X射线技术
D、红外检测技术
4、叶片的表面涂层需具备下列性能（）
A、抗紫外线性能
B、表面光洁度高，脏污不容易附着
C、耐磨损
D、防盐雾侵蚀
5、从性能角度看，碳纤维增强环氧树脂各方面性能最好，玻璃纤维增强树脂次之。
6、根据叶片扫过时的声音可以对叶片进行初步故障判断
作业
1、见附件
第十章 风电变频器及其故障诊断技术
单元检测
1、当电网电压波动，甚至是故障时，对风电机组的要求不包括（ ）
A、机端电压瞬时跌落到0，持续0.1s,风电机组不得脱网停机
B、当机端电压在额定电压的±10%范围内波动时，要求机组长期并网运行
C、机端电压跌落至额定电压的20%，持续0.5s后快速恢复，机组不得停机
D、机端电压额定电压690V，机端电压升高至880V，持续0.2s后快速恢复，机组不得停机
2、关于双馈变频器，描述不正确的是（）
A、变频器功率柜内的电磁环境很不好，所以控制板和检测板都封装再铁壳子里。
B、变频器的机侧和网侧输出口都需要滤波环节
C、风电机组并网之后，变频器立刻开始启动，对电机的运行进行控制
D、变频器需要检测发电机的实际转速
3、电网公司通常要求风电机组具备（）能力。
A、有功功率控制
B、无功功率调整
C、低电压穿越
D、高电压穿越
4、双馈变频器中的风电机组并网断路器断开后，变频器的各部分就不带电了，可以进行检查、测试、与修复工作。
5、永磁机组全功率变频器的网侧断路器断开后，变频器就与电网隔离，就可以进行测试、检修与修复工作了。
6、在变频器报故障后，第一步应先检查通信回路和变频器的信号检测回路是否正常，再进行下一步故障定位于诊断工作。
作业
1、作业见附件
第十一章 变桨和主控系统的故障诊断
单元作业
1、题目见附件，每个问题3分，共12分
中国大学2020春季课程风电机组维护与检修（冯红岩）
风电机组是一种利用风能进行发电的设备，是现代清洁能源的重要组成部分。然而，由于环境因素和运行状态等影响，风电机组也需要进行维护和检修。本课程旨在介绍风电机组的维护和检修技术，帮助学生掌握风电机组的日常运行管理。
一、风电机组的结构和原理
风电机组由风轮、发电机、控制系统、塔架等组成。电能的转化是由风轮转动驱动发电机转动实现。控制系统负责对风电机组的各个部件进行监控和控制。
1. 风轮
风轮是风电机组的核心部件，通常由叶片、转子和轴承等组成。根据叶片数量不同，可以将风轮分为单叶片、双叶片和三叶片等。通常，三叶片的叶片长度最长，转速较低，产生的噪音也最小。
2. 发电机
发电机是将机械能转换成电能的设备。发电机一般包括转子、定子、励磁系统及电路等部分。在风电机组中，发电机的转子由风轮驱动，定子则固定在风电机组中。
3. 控制系统
控制系统是风电机组的智能核心，它能对风速、转速、温度等各种参数进行监控和控制。当风速越大，控制系统会通过控制器协调风轮、变桨和发电机转速，保证发电机运行在最佳状态。
二、风电机组的维护和检修
1. 日常维护
日常维护是保证风电机组正常运行的基础。包括清洁、润滑、紧固、检查仪表等。
（1）清洁
在运行过程中，风电机组可能会积累灰尘、泥土等。这些杂质不仅会影响发电机的运行，还会增加风轮的负荷。因此，必须对风电机组进行清洗。清洗时，要注意安全，定期检查风电机组的紧固件、电缆、地线等的连接情况，确保不出现松动现象。
（2）润滑
风电机组中的轴承、齿轮等部件需要润滑油来减少磨损，降低摩擦系数，保证正常运行。因此，对于轴承、齿轮等部件需要定期加注润滑油，并更换油品。
（3）紧固
风电机组运行时，由于风力的影响，可能会使紧固件松动，导致部件失效。因此，必须定期检查风电机组的紧固件，如螺丝、螺母、销钉等，及时修复和更换。
（4）检查仪表
风电机组中的各种仪表用于监测风电机组的各项参数，如转速、温度、湿度、电压等。因此，定期检查仪表是否正常工作，保证风电机组的各项参数处于安全状态。
2. 运行检修
运行检修是对风电机组进行的周期性维护和检修。包括轮换、换油、检查电缆、绝缘、检测齿轮等。
（1）轮换
风轮是风电机组的核心部件，在运行过程中，由于风力的影响，会导致叶片磨损不均衡。因此，必须对风轮进行轮换，保证风轮叶片的磨损平衡。
（2）换油
发电机、齿轮、轴承等部件需要加注润滑油，但长时间使用会导致油品老化、污染。因此，必须定期更换润滑油。
（3）检查电缆
风电机组中的电缆可能会受到高温、高压等环境影响而老化。因此，必须定期检查电缆外观，如有老化、劣化现象，必须及时更换。
（4）绝缘检查
因为风电机组需要在室外运行，受到水、雨、雪等天气因素的影响，可能会导致设备绝缘破损。因此，必须定期检查风电机组绝缘状况。
（5）检测齿轮
风电机组中的齿轮传动部件，由于长时间受到负荷和磨损等影响，可能会产生齿轮磨损、齿面疲劳等问题。因此，必须定期检测齿轮，及时更换磨损严重的齿轮。
三、风电机组的未来发展
随着环保意识的增强，清洁能源的需求也越来越大，风电机组作为一种清洁能源设备，未来的发展前景是非常广阔的。
1. 风电机组的技术进步
目前，风电机组的技术已经非常成熟，但还存在一些问题，如噪音大、占地面积大等。未来，风电机组的研究重点将会是进一步提高风轮的效率、降低噪音、减小占地面积等方面。
2. 风电机组的规模化发展
未来，风电机组的规模化发展将会成为一个趋势。通过多风轮联网，可以实现大规模发电，提高发电效率。
3. 风电机组的智能化发展
随着科技的进步，风电机组将逐渐实现智能化。未来，通过物联网技术，可以实现风电机组远程监控和控制，提高维护效率，降低成本。
四、结语
风电机组作为一种清洁能源设备，对保障人类环境健康和可持续发展具有重要意义。本课程通过介绍风电机组的结构、原理和维护、检修技术等内容，希望能够帮助学生了解风电机组的基本知识和运行管理，为推动清洁能源的发展做出贡献。
