高壓直流輸電原理與運行AB卷試卷附答案Word版

1、傳播優(yōu)秀word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！高壓直流輸電原理與運行一、填空題（每空1分共52分）1、 高壓直流輸電，是利用穩(wěn)定的直流電具有無感抗，容抗也不起作用，無同步問題等優(yōu)點而采用的大功率遠距離直流輸電。2、除了換流器外，高壓直流輸電系統(tǒng)還需要裝設其他重要設備，如：換流變壓器、平波電抗器、無功補償裝置、濾波器、直流接地極、交直流開關設備、直流輸電線路以及控制與保護裝置、遠程通信系統(tǒng)等3、換流變壓器特點是 l）短路阻抗大： 2）絕緣要求高：3）噪聲大： 4）損耗高： 5）有載調(diào)壓范圍寬：6）直流偏磁嚴重：7）試驗復雜：4、換流變壓器具有4種結(jié)構(gòu)型式，即三相三繞組式、三相雙繞組式、單

2、相雙繞組式和單相三繞組式。5、接地極的作用是鉗制中性點電位和為直流電流提供返回通路。6、換流站裝設的無功補償裝置主要有以下三類： 1）機械投切式無功補償裝置；2）靜止無功補償裝置；3）同步調(diào)相機7、按照用途分類，濾波器分為交流濾波器和直流濾波器兩種。 按照連接方式分類，濾波器還可分為串聯(lián)濾波器和并聯(lián)濾波器。用做換流器諧波抑制用途的濾波器一定為并聯(lián)接線形式。8、逆變器必須滿足以下條件才能實現(xiàn)直流電交流電的變換1）外接直流電源極性必須與晶閘管的導通方向一致；2）在直流側(cè)產(chǎn)生的整流電壓平均值應小于直流電源電壓；3）晶閘管的觸發(fā)角應要90°180°之間連續(xù)可調(diào)。？9、諧波的污染與危

3、害主要表現(xiàn)在對電力的干擾影響，可大致概括諧波對電力危害有以下幾方面：旋轉(zhuǎn)電動機（換流變壓器）等的附加諧波損耗與發(fā)熱，縮短使用壽命；諧波諧振過電壓，造成電氣元器件及設備的故障與損壞；電能計量錯誤。10、諧波的污染與危害主要表現(xiàn)在對信號干擾方面有：對通信系統(tǒng)產(chǎn)生電磁干擾；使敏感的自動控制、保護裝置誤動作；危害到功率處理器自身的正常運行。11、諧波抑制并聯(lián)交流濾波器有常規(guī)無源交流濾波器、有源交流濾波器和連續(xù)可調(diào)交流濾波器三種型式。12、根據(jù)高壓直流換流站常用無源濾波器的類型，按其頻率阻抗特性可以分為三種類型：調(diào)諧濾波器；高通濾波器；調(diào)諧濾波器與高通濾波器的組合構(gòu)成的多重調(diào)諧高通濾波器。13、諧波抑制

4、設備通常有 1）濾波器； 2）平波電抗器3）中性點沖擊電容器。14、對于換流站，其運行中所需的無功功率不能依靠其所接人的交流系統(tǒng)來提供，而且也不允許換流站與交流系統(tǒng)之間有太大的無功功率交換。這主要是因為當換流站從交流系統(tǒng)吸取或輸出大量無功功率時，將會導致無功損耗，同時換流站的交流電壓將會大幅度變化。15、電網(wǎng)換相直流輸電的控制方法有：換流器的相位控制與改變變壓器的分接頭的控制。16、直流輸電的運行控制是通過對晶閘管閥觸發(fā)脈沖的相位控制來實現(xiàn)的?；究刂朴幸韵聨追N方式：1）定電流控制；2）定電壓控制；3）定功率控制，除此之外，在逆變側(cè)還有定熄弧角控制。17、直流輸電工程直流線路等故障的消除是通過

5、晶閘管閥的控制進行的。直流平波電抗、電纜輸電時的等效電容中儲存一定的電能，通過晶閘管閥對電路的快速切斷，可能造成較大的過電壓，設計合理的保護與停止的順序動作，稱為保護聯(lián)動。18、通過保護聯(lián)動，整流器與逆變器的協(xié)調(diào)控制，再到換流器停止運行，直到交流側(cè)斷路器跳開構(gòu)成保護聯(lián)動的3種基本操作如下：1）門控移相；2）投入旁通對；3）觸發(fā)脈沖閉鎖。19、直流電抗器的作用：（1）減少直流側(cè)的交流脈動分量。（2）在最小電流運行時，使電流保持連續(xù)。（3）直流送電回路發(fā)生故障時，能抑制電流的上升速度。20、選擇直流輸電線路電壓時應考慮：1）線路本身及兩端換流站的總費用。2）使所選擇的導線截面和分裂數(shù)滿足導線表面允

6、許電場強度的要求。3）考慮線路的輸送容量和電壓應與閥橋的額定電壓及電流相配合。21、在輸送功率相同或可靠性指標相當?shù)臈l件下，直流輸電與交流輸電相比，雖然換流站的投資比變電站的投資要高，但直流輸電線路的投資比交流輸電線路的投資要低。如果當輸電距離增加到一個定值時，采用直流輸電線路所節(jié)省的費用，剛好可以抵償換流站所增加的費用，這個距離叫交直流輸電比較的經(jīng)濟等價距離。 22、直流輸電系統(tǒng)在直流電流控制的基礎上，如果修改控制指令，即可發(fā)展成為功率控制、交流系統(tǒng)頻率控制以及潮流翻轉(zhuǎn)控制等。23、直流輸電系統(tǒng)的構(gòu)成有哪幾種：（1） 單極線路方式；（2 ）雙極線路方式；（3）直流多回路方式（4）多端直流輸電

7、24、晶閘管換流器對晶閘管元件的基本要求是：（1）耐壓強度高；（2）載流能力強；（3）電流上升率與電壓上升率的限制符合要求。25、要實現(xiàn)潮流翻轉(zhuǎn)只有使線路的直流電壓改變極性，這可通過調(diào)節(jié)整流器的觸發(fā)相位，使延遲角大于90°，變?yōu)槟孀儬顟B(tài)運行，而同時把原來的逆變器觸發(fā)相位，變?yōu)檎鳡顟B(tài)運行，翻轉(zhuǎn)過程是自動進行的。26、高壓直流輸電系統(tǒng)控制配置中主要有站控制、極控制、橋控制和閥單元控制。二、判斷題（每小題1分共20分）1、雙橋逆變器當熄弧角過小時，雙橋逆變器會發(fā)生換相失敗，導致逆變器直流側(cè)短時間的短路，直流電流偏低。x應偏大2、雙橋逆變器如果發(fā)生連續(xù)換相失敗，則直流電流增加過多，直流控制

8、與保護系統(tǒng)將動作，采取故障緊急移相的控制措施，使高壓直流輸電系統(tǒng)單極或雙極停止運行。v3、雙橋逆變器如果只是發(fā)生一次換相失敗，直流電流增高較小，整流側(cè)定直流電流控制動作，很快就能將直流電流調(diào)回到整定值。v4、采用普通晶閘管換流閥進行換流的高壓直流輸電換流站，一般均采用電網(wǎng)電源換相控制技術(shù)，其特點是換流器在運行中要從交流系統(tǒng)吸取大量的無功功率。v5、采用電網(wǎng)換相換流器的直流輸電換流站，不管處于整流運行還是逆變運行狀態(tài)，直流系統(tǒng)都需要從交流系統(tǒng)吸收容性無功，即換流器對于交流系統(tǒng)而言總是一種有功負荷。x應變無功6、軟起動方式可有效防止直流輸電線路的對地電容和直流電抗器之間的諧振造成的過電壓、直流電流

9、的斷續(xù)的發(fā)生和直流功率突變對交流系統(tǒng)的大擾動。v7、直流輸電工程大多數(shù)有配置直流斷路器。x 8、輸出直流電壓的公式由于的范圍在0°180°之間，即cos在+1到-1之間變化。故在+到-之間變化，調(diào)節(jié)值，可改變，從而改變直流輸出功率。v9、直流電流為恒定（平波電抗器阻止了的變化），由于每個閥導通120°，交流線電流變成幅值為，寬度為120°的方波，則交流線電流的波形與無關，只有相位移隨而變化。v10、由于受交流電源電感的影響，相電流不可能瞬時改變、直流輸電的換流器是借助于交流電網(wǎng)所提供的短路電流來實現(xiàn)換相的v11、即使是整流器也必須具有某種基本的熄弧角控制

10、，以保證運行所需的安全裕度。v12、忽略換流器的損耗，交流功率一定等于直流功率v13、換相角增大，諧振電流將上升，諧波次數(shù)越高，諧波電流下降得越快。x應為諧振電流下降14、單調(diào)諧濾波器：由電阻r、電感l(wèi)和電容c等元件串聯(lián)組成的濾波電路，它在某一低次諧波（或接近低次諧波）頻率的阻抗最小，它是一種并聯(lián)濾波器。可同時抑制兩種諧波。x 應為一種15、雙調(diào)諧濾波器：對兩種低次諧波同時具有很低的阻抗，可同時抑制兩種特征諧波。v 16、換流閥片的額定電流選擇依據(jù)是晶閘管升溫的最高允許值v17、直流電抗器的電感量ld越大越好x18、直流電抗器的電感量ld越小越好x19、選擇的額定值還應根據(jù)臨界電暈電壓進行校驗

11、，滿足額定電壓小于臨界電暈電壓的要求。v20、igbt是半控型器件。x三、選擇題（每小題1分共20分）1、整流側(cè)和逆變側(cè)吸取的無功功率與換流站和交流系統(tǒng)之間交換的有功功率成正比，在額定工況時整流裝置所需的無功功率約為有功功率的3050，逆變裝置約為多少？ca、2%-3%；b、1020；c、4060；d、60702、在換流站中根據(jù)換流器的無功功率特性裝設合適的什么裝置，是保證高壓直流系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要條件之一？da、有功補償；b、電阻；c、電感；d、無功補償3、直流輸電的運行控制從根本上講，是通過對晶閘管閥觸發(fā)脈沖的什么來改變換流器的直流電壓實現(xiàn)的？aa、相位控制；b、電壓控制；c、電流控制

12、；d、功率控制4、高壓直流輸電系統(tǒng)的整體起動一般采用軟起動方式。 首先，全部換流器的旁通對得到起動信號，形成電流通路，然后將、調(diào)整到大約多少時？按一般觸發(fā)順序加入起動信號，直流電壓大約為0，系統(tǒng)開始運行。ba、0°；b、90°；c、45°；d、120°5、直流輸電系統(tǒng)的整體停止時，先慢慢將逆變器的增大到多大？同時，直流電流設定值到最小值后，全部換流器的旁通對得到觸發(fā)信號，通過一段時延，停止所有觸發(fā)信號。a、0°；b、45°；c、90°；d、120°6、整流電壓為正的角的變化范圍是多少？da、0°；b、45

13、°；c、90°180°；d、090°7、整流電壓為負的角的變化范圍是多少？ca、045°；b、45°90°；c、90°180°；d、90°120°8、對電流波形進行傅立葉級數(shù)分析可以確定交流線電流的基頻分量。交流線電流的基頻峰值為多少？a a、1.11id；b、0.45id；c、0.9 id°；d、1.35 id9、對電流波形進行傅立葉級數(shù)分析可以確定交流線電流的基頻分量。交流線電流的有效值為多少？ba、2 id；b、0.78 id；c、0.9 id；d、id10、高通濾波器

14、：在一個什么的頻帶范圍內(nèi)是一個很低的阻抗。da、很窄；b、低頻；c、某一點；d、很寬11、品質(zhì)因數(shù)q值越大，則諧振頻率阻抗越小，濾波效果如何？b a、不好；b、越好；c、不穩(wěn)定；d、超前12、晶閘管換流器對晶閘管元件的電流上升率（）的限制，即約為多少？ ba、80a/；b、100a/；c、200a/；d、300a/13、晶閘管換流器對晶閘管元件的電壓上升率（）的限制，即約為多少？ba、50v/.；b、200v/.；c、400v/.；d、600v/.14、電力場效應管是如下哪一個？ca、igbt；b、gto；c、mosfet；d、igct15、igbt是哪一種控制方式？aa、電壓控制；b、電流控

15、制；c、電壓電流控制；d、電阻控制16、直流濾波器電容器的額定參數(shù)是按照線路電壓、濾波要求和經(jīng)濟性決定的；而交流濾波器電容器的額定參數(shù)是根據(jù)總的什么來確定？da、額定功充；b、視在功率；c、有功功率；d、無功功率17、提供換相的電源的二相短路電流稱為什么？c a、恒定電流；b、換相電壓；c、換相電流；d、無功功率18提供換相電流的交流電壓稱為什么？ba、額定功充；b、換相電壓；c、換相電流；d、恒定電壓19、可控硅閥轉(zhuǎn)入導通狀態(tài)必須具備1）控制極要得到觸發(fā)脈沖信，2）晶閘管元件承受什么電壓？aa、正向電壓；b、換相電壓；c、反向電壓；d、恒定電壓20、在輸送功率相同或可靠性指標相當?shù)臈l件下，直

16、流輸電與交流輸電相比，雖然換流站的投資比變電站的投資要高，但直流輸電線路的投資比交流輸電線路的投資要低。如果當輸電距離增加到一個定值時，采用直流輸電線路所節(jié)省的費用，剛好可以抵償換流站所增加的費用，這個距離叫什么？da、技術(shù)等價距離；b、相等距離；c、投標距離；d、經(jīng)濟等價距離。四、名詞解釋（每小題3分共24分）1、電網(wǎng)換流解：以電網(wǎng)的同步信號為換流信號來實現(xiàn)換流叫電網(wǎng)換流。2、器件換流解：器件換流是基于器件的全控特性來實現(xiàn)換流的叫器件換流。3、整流器解：將交流轉(zhuǎn)變成直流叫整流。具有將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷膿Q流裝置稱為整流器。4、逆變器解：將直流轉(zhuǎn)換成交流叫逆變。將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姷膿Q流裝置稱

17、為逆變器。5、斷態(tài)重復峰值電壓udsm解：斷態(tài)重復峰值電壓udsm。在晶閘管門極斷開及額定結(jié)溫下，可施加的重復率為50次/s且持續(xù)時間不大于10ms的最大峰值電壓。6、晶閘管的額定電流解：晶閘管的額定電流（又稱通態(tài)平均電流）在規(guī)定的環(huán)境和散熱條件下，允許通過的單相最大工頻正弦半波電流的平均值。 7、換相電流答：提供換相的電源的二相短路電流稱為換相電流。8、為換相時間答：由于受交流電源電感的影響，相電流不可能瞬時改變，因此電流從一相轉(zhuǎn)移到另一相需要一定的時間，稱為換相時間。五、問答題（每小題5分共40分）1、高壓直流輸電的基本原理是什么？ 答：直流輸電線路的基本原理是從交流系統(tǒng)向系統(tǒng)輸電能時，換

18、流站cs1把送端系統(tǒng)送來的三相交流電流換成直流電流，通過直流輸電線路把直流電流（功率）輸送到換流站cs2，再由cs2把直流電流變換成三相交流電流 2、高壓直流輸電分成哪幾種類型？答：（l）長距離直流輸電（2）btb方式（3）交直流并列輸電方式（4）交直流疊加輸電方式（5）三極直流輸電方式3、簡述高壓直流輸電的控制原理。答：1）通過直流互感器測量直流電流；2）將與直流整定值進行比較；3）將與比較后的差值輸入控制放大器a中進行放大；4）將放大的信號輸入相應控制回路作為控制電壓，進行所需的相應控制，從而達到控制直流電流為恒定的目的。4、 為什么輸送相同功率時，直流輸電線路比交流輸電線路造價低？ 答：

19、（1）對于架空線路，交流輸電通常采用了三根導線而直流只需一根或二根導線，在輸送同功率的條件下，直流輸電可節(jié)省大量的有色金、鋼材、絕緣子和線路金具，同時也可以減少大量的運輸安裝費。 （2）直流輸電對其線路走廊，鐵搭高度，占地面積等方面比交流輸電優(yōu)越。 （3）對于電纜線路，直流電纜與交流電纜相比，其投資費和運行費都更為經(jīng)濟。 5、高壓直流輸電的適用范圍有哪些？ 答：（1）遠距離大功率輸電；（2）海底電纜送電；（3）不同頻率或同頻率非周期運行的交流系統(tǒng)之間的聯(lián)絡；（4）用地下電纜向大城市供電；（5）交流系統(tǒng)互聯(lián)或配電網(wǎng)增容時，作為限制短路電流的措施之一；（6）配合新能源供電。 6、高壓直流輸電對控制

20、系統(tǒng)的基本要求有哪些？ 答：1）為了避免電流流過閥和其它載流元件出現(xiàn)危險的狀況，應限制電流的最大值。2）要求限制由于交流系統(tǒng)的波形而引起的直流電流波動。3）盡可能使功率因數(shù)保持較高的值。4）盡可能防止逆變器換相失敗。5）為了使功率損耗最小，要求保持線路送端電壓恒定并且等于額定值。6）為控制所輸送的功率，有時則要求能控制某一端的功率。7、 可控硅元件伏安特性中，反向擊穿電壓、正向轉(zhuǎn)折電壓的概念是什么？ 答：反向擊穿電壓：在反向擊漏電流急劇增大到某規(guī)定值時，所對應的電壓（實際尚未擊穿）； 正向轉(zhuǎn)折電壓:正向電壓增大到某一轉(zhuǎn)折電壓，元件因漏電流劇增而轉(zhuǎn)入通態(tài)時所對應的電壓。 8、簡述整流站的控制特性

21、。答：通常由三種基本控制特性組成，即定角控制特性，定電流控制特性和定熄弧角控制特性。即：整流器在條件下運行，相當于在最高的直流電壓下使用設備，且無功損耗小，但卻使整流器失去了增加直流電流的控制能力。所以為了實現(xiàn)電流控制，整流器的直流端電壓應該位于上限控制特性下的下方。使得在正常運行時，電流調(diào)節(jié)器通過調(diào)節(jié)整流器直流電壓來維持線路電流恒定，在暫態(tài)過程期間，為了迅速消除故障，往往還設計有整流器的快速移相控制，大幅度地增加角到120°左右，使整流器暫時轉(zhuǎn)入逆變工況運行。即使是整流器也必須具有某種基本的熄弧角控制，以保證運行所需的安全裕度。六、作圖題（每小題5分共20分）1、畫出btb方式直流輸電原理接線圖解：2、畫出直流雙極送電，中性點兩端接地方式原理圖。解：3、畫出6脈動換流單元原理圖解：4、畫出12脈動換流單元雙繞組換流變壓器原理圖解：七、計算題（每小題6分共24分）1、計算