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1、精选优质文档-倾情为你奉上一、单项选择题（20分，每题2分）1、下图中（ B ）是南方电网几大直流输电工程正常运行时的接线方式。A. B. C. D. 2. 定功率控制属于（ C ）的主要控制功能。 A.换流阀控制级 B.换流器控制极 C.极控制级 D.系统控制级3.关于交直流输电的等价距离的大小，下面说法不正确的是( D )。 A.直流线路造价低 B.换流站造价比变电站高 C.等价距离是随技术的发展变化的 D.当输电距离大于等价距离时，采用交流输电较为经济4.单极金属回线方式运行时，线路损耗约为双极运行时一个极损耗的（ D ）A.1倍 B.2倍 C.3倍 D.4倍 5. 换流变压器，下面说法
2、中不正确的是( A )。 A.短路电抗大，噪声小。 B. 存在低频噪声 C. 有载调压范围大 D. 需要做直流方面的试验6. 关于架空线路的直流电晕，下列说法中正确的是( B )A双极电晕损耗近似等于单极电晕损耗之和.B. 全年的直流电晕损耗基本取决于好天气时的数据；C对于单极电晕损耗，正极性约等于负极性的两倍；D电压增加时，直流电晕损耗比交流电流电晕损耗增加更快。7. 直流系统正常启动时整流侧和逆变侧换流器的解锁顺序为（B ）A先解锁整流侧，再解锁逆变侧.B.先解锁逆变侧，再解锁整流侧；C同时解锁；D以上都不对。8.对于正常运行的直流输电系统，通常电压由（ ）控制，电流由（ ）控制 A.逆变
3、站 整流站 B.整流站 逆变站 C. D. 9.下列设备中（ C ）能平滑直流电流中的纹波，能避免载低直流功率传输时电流的断续。A交流滤波器.B.直流滤波器；C平波电抗器； D换流变压器。10、换流站采用12脉动换流器，若采用单相三绕组变压器，则每极需要（ A ）台变压器A.2台； B.3台；C.6台； D.12台；二、分析题1、试结合图1所示直流控制系统在直流架空线路故障时的稳态响应特性（分近处和远处故障分析）。 图1 图2直流线路的故障通常用整流器直流电压下降和逆变器的电流减小来检测，既可用幅值也可用变化率大小来判定。故障发生时，首先会短时引起整流器电流增加和逆变器电流减小。随后整流器的定
4、电流控制动作，减小直流电压并将电流调回到它的整定值Iord；而逆变器也从定角控制转入定电流控制，使逆变器电压降低到零然后翻转极性。稳态故障电流为电流裕度值Im。 故障消除时，将逆变器的角置于约80上限位置，使逆变器电压降到低值但不反向，保持逆变状态，而整流器的角则移到显著地超过90，达到140，也进入逆变状态。整流器中的电流力图反向，但是因为阀有单向导电特性，逆变器电流不可能反向，所以电流将迅速减到零（约10ms内）。这种清除故障的过程称“强制阻断”。 2、试指出图2滤波器的名称，并分析其优缺点。3、试分析图3所示直流控制系统在逆变侧交流系统故障电压下降时的控制特性（分近处和远处故障分析）。
5、图3对只造成电压下降很小的远处三相故障，Id将增加。整流器的定电流控制CC开始响应，增大a，将电流恢复到整定值，而逆变器仍保持定0运行，运行点在定电流直线上下移。如果电压降低是持续的，分接头控制将改变分接头以恢复换流器的触发角和直流电压。定熄弧角CEA（或定电压）控制将响应这些变化。如果电压降低很多，这时换相电压的减小在校正控制动作之前，可能导致逆变器的短时换相失败。当逆变器运行在等于18时，可能在电压降低10%15%时引起换相失败。需要用12个周期来消除这种换相失败。此后，可以在与逆变器直流电压降低相匹配的较低的整流器直流电压下传输一定的功率。所造成的无功功率的增加，可能有必要降低Id。通常
6、配备给直流控制系统的VDCOL功能将减小Id。在非常低的电压情况下，连续换相失败是不可避免的。所以有必要将阀闭锁并旁路，直到交流系统恢复为止。4、试结合图4说明熄弧角的安全调节与经济调节的模式与原因。图4逆变器采用等间隔触发时，各阀的角一般不完全相等，因此不要希望把各阀的均调节到等于0。对于的控制环节要求具有下述功能：当任何一个阀的0时，应缓慢地减小，以免引起直流电流不必要的波动，至熄弧角最小的一个阀的=0即停止控制调节，这时其余各阀必然0，保持逆变器的等间隔触发（所谓经济调节）。为了实现这些要求，控制放大器的特性常做成不对称的，如图6-10所示。即当1），使经过一次调节就能达到0；当0时，K
7、值较小（1），使控制调节速度较慢。三、问答题1、直流输电系统保护为什么与直流控制系统有密切的关系？ 由于直流输电系统的重要性及复杂性，因此对其暂态性能、系统和相关设备保护的要求更是十分严格，其保护配置原则需满足可靠性、灵敏性、选择性、快速性、可控性、安全性、严密性等方面的要求。不同于常规交流系统的保护，由于直流系统的控制是通过改变换流器的触发角来实现的，直流保护动作的主要措施也是通过触发角变化和闭锁触发脉冲来完成的，因此直流输电系统的保护与其控制系统策略和性能有着极密切的关系，两者之间的密切配合将既能确保设备的安全、减少对系统的扰动，又尽可能提高系统的可用率。直流控制始终保持系统输送的功率恒定
8、，当系统发生故障扰动时，控制系统将立即起作用，利用其快速性来抑制事故发展，企图维持系统稳定。只有当系统发生严重故障或设备发生永久故障，以及控制系统达到控制范围极限，直流系统不能恢复稳定时，直流保护才动作停运直流系统，隔离故障设备。2、采用单极大地回路接线运行的缺点是什么？以单极大地回路的方式运行时，电流将沿大地返回，在返回的途中电流总是趋向于沿阻抗低的导体流动，如金属管道、电(光)缆金属护套等等。而电流在地中金属导体中的流动会使金属发生电化学腐蚀。同时还存在着自身电流场的腐蚀。因为负荷电流经过大地返回时在两个接地电极之间的区域内形成了一个直流干扰电流场，这种电流场的存在也会造成地下金属的腐蚀。
9、从材料化学的角度而言，自身电流场的腐蚀本质上是一种电解反应中的阳极金属溶解损耗，这种腐蚀的本质与高压直流系统接地电极的阳极材料腐蚀又是完全相同的，接地极由于其尖端电流密度大，故在其周围形成强的电流场，在这种强场的作用下金属材料损耗的速度更快。3、为什么熄弧角不能太大也不能太小？在换相结束（V5关断）时刻到最近一个自然换相点（c4）之间的角度称为熄弧角（又称关断角）。由于阀在关断之后还需要一个使载流子复合的过程，因此熄弧角必须足够大，使换流阀有足够长的时间处于反向电压作用之下，以保证刚关断的阀能够完全恢复阻断能力。如果熄弧角太小，在过c4点后V5又承受正向电压，而此时载流子尚未复合完，则V5不经
10、触发就会导通，使V1承受反向电压而被迫关断。这种故障被称为换相失败。这就要求逆变器的熄弧角必须有一个最小值min，其大小为阀恢复阻断能力所需时间加上一定的裕度，一般为15或更大一些。4、试简述直流系统正常启动的步骤。在两端换流器加上交流电源后，逆变器先加上触发脉冲。触发角a保持在95105，然后在整流器上加触发脉冲，其a略大于90；接着使电流设定值从零开始线性地上升，在整流端电流调节器的作用下，直流电流Id跟随设定值而上升。当Id迅速越过可能发生直流电流间断区以后，例如达到额定值的10%时，逐渐地增大逆变器的a，使直流电压平稳地上升。这个过程一直进行到Id抵达预定值、逆变器角减小至0为止。起动
11、过程持续时间一般取几分钟至几十分钟，这取决于两端交流系统承受功率变化的能力。5、相对于交流电缆而言，直流电缆具有什么优点。相对于交流电缆而言，直流电缆具有以下优点：绝缘的工作电场强度高（以同样厚度的油浸纸绝缘电缆为例，用于直流时的允许工作电压比在交流下约高3倍，因此，在有色金属和绝缘材料相同的条件下，2根芯线的直流电缆线路输送的功率比3根芯线的交流电缆线路输送功率大很多），绝缘厚度薄，电缆外径小、重量轻、柔软性好和制造安装容易；介质损耗和导体损耗低（当电缆用于交流时，除芯线电阻的损耗外，还有绝缘介质损耗和铅包皮和凯装磁感应损耗。而用于直流时，基本上只有芯线的电阻损耗，而且绝缘的老化也慢得很多。
12、），载流量大；没有交流磁场，有环保方面的优势。6、直流输电系统保护的动作策略有哪些？（1）告警和启动录波。使用灯光、音响等方式，提醒运行人员，注意相关设备的运行状况，采取相应的措施，自动启动故障录波和事件记录，便于识别故障设备和分析故障原因。（2）控制系统切换。利用冗余的控制系统，通过系统切换排除控制保护系统故障的影响。（3）紧急移相。紧稳移相是将触发角迅速增加到90以上。将换流器从整流状态变到逆变状态，以减少故障电流，加快直流系统能量释放，便于换流器闭锁。（4）投旁通对。同时触发6脉动换流器接在交流同一相上的一对换流阀，称为投旁通对。投旁通对可以用于直流系统的解锁和闭锁；直流保护使用投旁通对
13、形成直流侧短路，快速降低直流电压到零，隔离交直流回路，以便交流侧断路器快速跳闸。形成投旁通对一种策略是：当收到投入旁通对命令时，保持最后导通的那个阀的触发脉冲，同时发出与其同一相的另一阀的触发脉冲，闭锁其他阀的触发脉冲。（5）闭锁触发脉冲。阀锁换流器的触发脉冲，使换流器各阀在电流过零后关断，在双极都闭锁时，需要同时切除所有交流滤波器。（6）极隔离。在一个极故障停运时，为了不影响另一极正常运行，便于停运极直流设备检修，需要同时断开停运极中性母线上的连接断路器和极线侧连接隔离开关，进行极隔离。（7）跳交流侧断路器。换流变压器网侧通过交流断路器与交流系统相连。了为避免故障发展造成换流器或换流变压器损
14、坏，一些保护在闭锁换流器的同时，跳开交流侧断路器。（8）直流系统再起动。为了减少直流系统停运次数，在直流线路发生闪络故障时，直流线路保护动作，启动再起动程序，将整流器控制角迅速增大到120150，变为逆变运行，使直流系统储存的能量很快向交流系统释放，直流电流迅速下降到零。等待一段时间，待短路弧道去游离后，再将整流器的触发角按一定速率逐渐减小，使直流系统恢复正常运行。 7、晶闸管组成的换流阀从关断状态转入导通状态须具备的条件是什么？（1）阀承受正向电压，即阀的阳极电位高于阴极电位；控制极得到触发脉冲信号。(2) 阀在导通状态下直到流通电流降为0时才会关断，并在承受足够反向电压后确保关断。8、直流
15、控制系统的两大调节手段是什么？(1) 通过调节整流器的触发触发角a或逆变器的触发超前角（或熄弧角），即调节加到换流阀控制极或栅极的触发脉冲相位，快速而大范围地控制直流线路的电流、电压和功率，所需时间1ms10ms。也称为栅/门极控制或控制极调节。(2) 还可利用换流变压器分接头的带负荷切换调节换流器的交流电势，进行慢速的控制。换流变压器分接头的改变通常每档需要5s6s。9、什么是换相失败？它通常发生在整流站还是逆变站？对一个已经投运的换流站来说，可采取哪些措施防止换相失败？(1) 当两个桥臂之间换相结束后，刚退出导通的阀在反向电压作用的一段时间内，如果未能恢复阻断能力，或者在反向电压期间换相过
16、程一直未能进行完毕，这两种情况在阀电压转变为正向时被换相的阀都将向原来预定退出导通的阀倒换相，这称为换相失败。(2) 它通常发生在逆变站。(3) 措施：1，利用无功补偿维持换相电压稳定；2，采用较大的平波电抗器限制暂态时电流的上升；3，系统规划时选择短路电抗较小的换流变压器；4，增或的整定值；5，采用适当的控制方式；6，改善交流系统的频谱特性；7，人工换相。10、试简述目前我国特高压交流与特高压直流输电的功能定位。交流输电和直流输电的功能和特点各不相同。交流输电主要用于构建网络 , 类似 高速公路网 , 中间可以落点 , 电力的接入、传输和消纳十分灵活 , 是电网安全运行的基础 ; 交流电压等
17、级越高 , 电网结构越强 , 输送能力越大。直流输电不能形成网络 , 类似“直达航班”, 中间不能落点 , 适用于大容量、远距离输电 ; 多馈入、大容量直流输电必须有稳定的交流电压才能正常运行 , 需要依托坚强的交流电网才能发挥作用 , 保证电网稳定运行。根据我国能源状况和负荷分布特点 , 特高压交流定位于主网架建设和跨大区送电 , 使特高压交流电网覆盖范围内的大型煤电、水 电、风电、核电就近接入。特高压直流定位于大型能源基地的远距离、大容量外送 , 西南水电基地、西北及新疆等煤电、风电基地和跨国电力通过直流输送。构建 强交强直 混合电网 , 可以充分发挥两种输电方式的功能和优势 , 保证电网
18、安全性和经济性。因此，发展特高压交流输电定位于更高一级电压等级的网架建设和跨大区联网送电；而特高压直流输电将定位于我国西部大水电基地和大煤电基地的超远距离超大容量的电力外送。四、计算题1、12脉换流器，直流额定电压UdN500kV ，直流额定电流IdN3.0kA; 交流网侧额定电压UIN525kV；交流网侧最高运行电压UImax550kV；整流侧正常触发角15（最大值为38）；降压运行要求的直流电压Udr350kV；降压运行时的最低直流功率要求Pdmin150MW；换流器压降标幺值drR11，试根据上述基本数据选择整流侧换流变压器的正分接头范围（取变压器级差为1.25%）。解：由题意整理出如下参数：额定电压运行方式下单桥：降压运行方式下：具体计算如下：额定电压运行：（理想直流侧额定电压）解之：由：所以：降压运行：解之：其中：代入上式中可得：同理可得：所以：若取分接头级差为1.25%，则所需的正级数为：降压运行时分接头调到最大值2、一个三相12脉波整流器，整流器的直流电流为1800A。如换流变系统侧的一次侧电压为240kV，换流变变比为0.8，当触发延迟角为18，换相角为18时， （1）试求出换流站空载直流电压和实际输出直流电压。（2）试求出等效换相电阻Rc以及交流侧基波功率因数近似值。专心-专注-专业