高压直流输电复习题及答案
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高压直流输电复习解答1.列举直流输电的优点与适用场合:优点:1)输送相同功率时,线路的造价低2)线路有功损耗小3)适合海下输电4)不受系统稳定极限的限制5)直流联网对电网间的干扰小6)直流输电的接入不会增加原有电力系统的短路电流容量7)输送功率的大小和方向可以快速控制和调节,运行可靠2.两端直流输电的运行接线方式.主要分为单极线路方式、双极线路方式两大类,具体如下:单极线路方式:1)单极一线式:用一根空导线或者电缆,以大地或者海水作为返回线路组成的直流输电系统2)单极两线式:导线数不少于两根,所有导线同极性。
双极线路方式:1)双极线路中性点两端接地方式2)双极中性点单端接地方式3)双极中性线方式4)“背靠背”换流方式3.延迟角为什么不能太大也不能太小?整流工况下,a太小,欲导通的阀在有触发脉冲时承受的正向压降太小可能导致导通失败或者延时,a太小则会使功率因素太低。
逆变工况下,当直流电流一定,随着a的增加,换流器所需的无功功率将小。
因此,从经济角度来说,提高换流器运行触发角会使得交流侧功率因素增大,因此输送相同直流功率时,所需的无功功率将减小。
但a的增大,会导致换相角的增大,从而使熄弧角较小。
为保证换流器的安全运行,a不能太大。
4.换相失败的原理是怎样的?换相失败的解决方法有哪些?换相失败的原理: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程一直未能进行完毕,这两种情况在阀电压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,称为换相失败。
解决方法: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3)系统规划时选择短路电抗较小的换流变4)增大β或γ的整定值5)采用适当的控制方式6)人工换相(强迫换相)5.HVDC对晶闸管元件的基本要求有哪些?1)耐压强度高2)载流能力大3)开通时间和电流上升率d i/d t的限制4)关断时间和电压上升率d V/d t的限制6.换流变压器的作用是什么?1)实现交流系统与直流系统的电绝缘与隔离;2)电压变换;3)对交流电网入侵直流系统的过电压有一定的抑制作用。
《高压直流输电原理与运行》复习提纲第1章(1)高压直流输电的概念和分类概念:高压直流输电由将交流电变换为直流电的整流器、高压直流输电线路以及将直流电变换为交流电的逆变器三部分组成。
高压直流输电是交流-直流-交流形式的电力电子换流电路。
常规高压直流输电:半控型的晶闸管,采取电网换相。
VSC高压直流输电:全控型电力电子器件,采用器件换相。
分类:长距离直流输电(两端直流输电),背靠背(BTB)直流输电方式,交、直流并联输电方式,交、直流叠加输电方式,三级直流输电方式。
(2)直流系统的构成1.直流单级输电:大地或海水回流方式,导体回流方式。
2.直流双极输电:中性点两端接地方式,中性点单端接地方式,中性线方式。
3.直流多回线输电:线路并联多回输电方式,换流器并联的多回线输电方式。
4.多端直流输电:并联多端直流输电方式,串联多端直流输电方式。
(3)高压直流输电的特点优点:经济性:高压直流输电的合理性和适用性体现在远距离、大容量输电中。
互连性:可实现电网的非同步互连,可实现不同频率交流电网的互连。
控制性:具有潮流快速可控的特点缺点:①直流输电换流站的设备多、结构复杂、造价高、损耗大、运行费用高、可靠性也较差。
②换流器工作时会产生大量的谐波,处理不当会对电网运行造成影响,必须通过设置大量、成组的滤波器消除这些谐波。
③电网换相方式的常规直流输电在传送有功功率的同时,会吸收大量无功功率,可达有功功率的50%~60%,需要大量的无功功率补偿装置及相应的控制策略。
④直流输电的接地极和直流断路器问题都存在一些没有很好解决的技术难点。
(4)目前已投运20个直流输电工程(详见p14)2010年,我国已建成世界上第一条±800KV的最高直流电压等级的特高压直流输电工程。
五直:天-广工程(±500,2000年),三-广工程(2004年),贵-广I回工程(2004年),贵-广II回工程(2008年),云广特高压工程(±800KV)(5)轻型直流输电特点:1.电压源换流器为无源逆变,对受端系统没有要求,故可用于向小容量系统或不含旋转电机的负荷供电。
直流输电基础知识单选题100道及答案1. 直流输电系统中,主要的损耗不包括以下哪种?()A. 换流站损耗B. 变压器损耗C. 直流输电线路损耗D. 接地极系统损耗答案:B。
直流输电系统损耗主要有两端换流站损耗、直流输电线路损耗、接地极系统损耗。
2. 以下关于直流输电的优势,说法错误的是()A. 适合远距离大容量输电B. 不存在交流输电的稳定性问题C. 可以灵活调节输电功率D. 建设成本比交流输电低答案:D。
直流输电建设成本较高,但其在远距离大容量输电、稳定性等方面具有优势。
3. 两端直流输电系统的构成不包括以下哪个部分?()A. 整流站B. 逆变站C. 交流变电站D. 直流输电线路答案:C。
两端直流输电系统的构成主要有整流站、逆变站和直流输电线路三部分。
4. 单极系统的接线方式不包括以下哪种?()A. 单极大地回线方式B. 单极金属回线方式C. 单极混合回线方式D. 以上都是单极系统的接线方式答案:C。
单极系统的接线方式有单极大地回线方式和单极金属回线方式两种。
5. 双极系统的接线方式可分为()A. 双极两端中性点接地接线方式B. 双极一端中性点接地接线方式C. 双极金属中线接线方式D. 以上都是答案:D。
双极系统的接线方式可分为双极两端中性点接地接线方式、双极一端中性点接地接线方式和双极金属中线接线方式三种。
6. 背靠背直流系统的特点是()A. 输电线路长度较长B. 输电线路长度为零C. 主要用于远距离输电D. 不需要换流站答案:B。
背靠背直流系统是输电线路长度为零的两端直流输电系统。
7. 换流器的主要作用是()A. 将交流电转换为直流电B. 将直流电转换为交流电C. 升高或降低电压D. 调节输电功率答案:A(对于整流器)和B(对于逆变器)。
换流器包括整流器和逆变器,整流器将交流电转换为直流电,逆变器将直流电转换为交流电。
8. 6 脉动换流器在交流侧产生的特征谐波次数为()A. 6k±1 次B. 6k 次C. 12k±1 次D. 12k 次答案:A。
《高压直流输电原理与运行》复习提纲第 1 章( 1)高压直流输电的概念和分类概念:高压直流输电由将交流电变换为直流电的整流器、高压直流输电线路以及将直流电变换为交流电的逆变器三部分组成。
高压直流输电是交流 -直流 -交流形式的电力电子换流电路。
常规高压直流输电:半控型的晶闸管,采取电网换相。
VSC 高压直流输电:全控型电力电子器件,采用器件换相。
分类:长距离直流输电(两端直流输电),背靠背(BTB) 直流输电方式,交、直流并联输电方式,交、直流叠加输电方式,三级直流输电方式。
( 2)直流系统的构成1.直流单级输电:大地或海水回流方式,导体回流方式。
2.直流双极输电:中性点两端接地方式,中性点单端接地方式,中性线方式。
3.直流多回线输电:线路并联多回输电方式,换流器并联的多回线输电方式。
4.多端直流输电:并联多端直流输电方式,串联多端直流输电方式。
(3)高压直流输电的特点优点:经济性:高压直流输电的合理性和适用性体现在远距离、大容量输电中。
互连性:可实现电网的非同步互连,可实现不同频率交流电网的互连。
控制性:具有潮流快速可控的特点缺点:①直流输电换流站的设备多、结构复杂、造价高、损耗大、运行费用高、可靠性也较差。
②换流器工作时会产生大量的谐波,处理不当会对电网运行造成影响,必须通过设置大量、成组的滤波器消除这些谐波。
③电网换相方式的常规直流输电在传送有功功率的同时,会吸收大量无功功率,可达有功功率的 50%~60 %,需要大量的无功功率补偿装置及相应的控制策略。
④直流输电的接地极和直流断路器问题都存在一些没有很好解决的技术难点。
(4)目前已投运 20 个直流输电工程(详见 p14)2010 年,我国已建成世界上第一条± 800KV的最高直流电压等级的特高压直流输电工程。
五直:天-广工程(± 500,2000 年),三-广工程(2004 年),贵-广 I 回工程(2004年),贵 -广 II 回工程( 2008 年),云广特高压工程(± 800KV)(5)轻型直流输电特点:1.电压源换流器为无源逆变,对受端系统没有要求,故可用于向小容量系统或不含旋转电机的负荷供电。
高压直流输电原理与运转一、填空题(每空 1 分共 52 分)1、高压直流输电,是利用稳固的直流电拥有无感抗,容抗也不起作用,无同步问题等长处而采纳的大功率远距离直流输电。
2、除了换流器外,高压直流输电系统还需要装设其余重要设施,如:换流变压器、平波电抗器、无功赔偿装置、滤波器、直流接地极、交直流开关设施、直流输电线路以及控制与保护装置、远程通讯系统等3、换流变压器特色是l )短路阻抗大:2)绝缘要求高: 3)噪声大:4)消耗高:5)有载调压范围宽: 6 )直流偏磁严重: 7)试验复杂:4、换流变压器拥有 4 种构造型式,即三相三绕组式、三相双绕组式、单相双绕组式和单相三绕组式。
5、接地极的作用是钳制中性点电位和为直流电流供给返回通路。
6、换流站装设的无功赔偿装置主要有以下三类:1 )机械投切式无功赔偿装置;2)静止无功赔偿装置; 3 )同步伐相机7、依照用途分类,滤波器分为沟通滤波器和直流滤波器两种。
依照连结方式分类,滤波器还可分为串连滤波器和并联滤波器。
用做换流器谐波克制用途的滤波器必定为并联接线形式。
8、逆变器一定知足以下条件才能实现直流电沟通电的变换 1 )外接直流电源极性一定与晶闸管的导通方向一致;2)在直流侧产生的整流电压均匀值应小于直流电源电压; 3)晶闸管的触发角α应要 90 °~180 °之间连续可调。
???9、谐波的污染与危害主要表此刻对电力的扰乱影响,可大概归纳谐波对电力危害有以下几方面:①旋转电动机(换流变压器)等的附带谐波消耗与发热,缩短使用寿命;②谐波谐振过电压,造成电气元器件及设施的故障与破坏;③电能计量错误。
10、谐波的污染与危害主要表此刻对信号扰乱方面有:①对通讯系统产生电磁扰乱;②使敏感的自动控制、保护装置误动作;③危害到功率办理器自己的正常运转。
11、谐波克制并联沟通滤波器有惯例无源沟通滤波器、有源沟通滤波器和连续可调沟通滤波器三种型式。
12、依据高压直流换流站常用无源滤波器的种类,按其频次阻抗特征能够分为三种种类:①调谐滤波器;②高通滤波器;③调谐滤波器与高通滤波器的组合构成的多重调谐高通滤波器。
高压专业试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 高压输电线路的电压等级通常高于多少伏特?A. 100千伏B. 1000千伏C. 10000千伏D. 100000千伏答案:A2. 以下哪个不是高压输电的优点?A. 传输距离远B. 传输效率高C. 建设成本高D. 线路损耗小答案:C3. 高压断路器的主要作用是什么?A. 保护线路B. 连接线路C. 隔离故障D. 转换负荷答案:C4. 以下哪项不是高压电力系统的基本组成部分?A. 发电机B. 变压器C. 继电器D. 电动机答案:D5. 高压电容器的作用是什么?A. 储存电能B. 调节电压C. 保护电路D. 转换电流方向答案:A6. 以下哪个不是高压输电线路的维护内容?A. 检查线路绝缘B. 清除线路障碍C. 更换线路导线D. 测量线路电阻答案:D7. 什么是高压电力系统的保护装置?A. 断路器B. 隔离开关C. 熔断器D. 所有以上答案:D8. 高压输电线路的耐压试验通常采用什么方法?A. 直接测量B. 间接测量C. 冲击试验D. 持续试验答案:C9. 高压电力系统中,继电保护装置的作用是什么?A. 调节电压B. 保护设备C. 转换负荷D. 储存电能答案:B10. 以下哪个不是高压电力系统的常见故障?A. 短路B. 过载C. 断线D. 电压不稳定答案:D二、填空题(每空2分,共20分)11. 高压输电线路的电压等级通常分为_______、_______、_______等。
答案:超高压、特高压、超特高压12. 高压断路器在正常工作时,其状态应为_______。
答案:闭合13. 在高压电力系统中,通常使用_______来测量电压。
答案:电压互感器14. 高压电力系统的保护装置包括_______、_______和_______等。
答案:断路器、隔离开关、熔断器15. 高压电容器的容量单位是_______。
答案:法拉16. 高压输电线路的维护工作包括_______、_______和_______等。
高压直流问答题一、问答题。
1、直流输电系统主要由几部分构成?答:主要由整流站、逆变站和直流输电线路三部分组成。
2、换流站主要设备有?答:1)换流变压器2)换流站3)平波电抗器4)交流滤波器5)直流滤波器6)控制保护系统7)接地极引线8)接地极9)运行通信系统3、换流器的主要作用是什么?答:将交流电力变换成直流,将直流变换成交流电。
4、背靠背直流系统的主要用途是什么?有何特点?答:主要用于两个非同步运行的交流电力系统之间的联网或送电。
特点:直流侧可选择低电压大电流,可充分利用大截面晶管的通电能力,同时直流设备也因直流电压低而使其造价也相应降低。
5、直流输电主要有哪些优缺点?答:1)优点:①造价低,损耗小。
②输送容量大。
③稳定性问题不存在。
④实现非同步联网和非同频联网。
⑤支流只有电阻起作用。
而电感电容不起作用。
⑥通过对可控硅的快速控制,实现快速控制。
⑦便于分期建设,容易扩建。
⑧利于经济运行与管理。
2)缺点:①换流站投资大②换流器会产生特征谐波③换流器工作时,需要大量无功,故必须张无功电源。
④直流输电利用大地回路必须解决的技术问题。
⑤直流断路器制造困难。
6、目前直流联网采用有哪些类型?答:1)背靠背直流联网2)远距离大容量直流输电同时又具有联网性质。
7、什么是轻型高压直流输电?有何特点?答:轻型直流输电是20世纪90年代开始发展的一种新型直流输电工程,它采用脉宽调制(PWM)技术,采用绝缘栅双极晶管(IGBT)组成的电压源换流器进行换流。
特点:换流器的功能强、体积小、可减少换流站的设备、简化换流站的结构,降低换流站的造价。
8、为什么远距离海底电缆不能用交流输电而只能用直流输电电缆输电?答:由于交流电缆电容电流而使其输电距离受到限制,对远距离海底工程,输送较大的功率是很困难的。
而直流电缆没有电容电流,输送容量不受距离限制。
所以只能用直流电缆输电。
9、何为等距离?有何应用?答:1)当直流输电线路和换流站的造价与交流输电线路和变电所的造价相等时的输电距称为等价距离。
《高压直流输电技术》思索题及答案一.高压直流输电发展三个阶段的特点?答:1 1954年以前——试验阶段;参数低;采纳低参数汞弧阀;发展速度慢。
2 1954年~1972年——发展阶段;技术提高很大;直流输电具有多方面的目的(如水下传输;系统互联;远距离、大容量传输)。
3 1972年~现在——大力发展阶段;采纳可控硅阀;几乎全是超高压;单回线路的输电实力比前一阶段有了很大的增加;发展速度快。
二.高压直流输电的基本原理是什么?答:直流输电线路的基本原理图见图1.3所示。
从沟通系统 向系统 输电能时,换流站CS1把送端系统送来的三相沟通电流换成直流电流,通过直流输电线路把直流电流(功率)输送到换流站CS2,再由CS2把直流电流变换成三相沟通电流三.高压直流输电如何分类?答:分两大类:1 单极线路方式;A.单极线路方式;采纳一根导线或电缆线,以大地或海水作为返回线路组成的直流输电系统。
B.单极两线制线路方式;将返回线路用一根导线代替的单极线路方式。
2 双极线路方式;A. 双极两线中性点两端接地方式;B. 双极两线中性点单端接地方式;C. 双极中性点线方式;D. “背靠背”(back- to- back)换流方式。
四.高压直流输电的优缺点有哪些?答:优点:1 输送相同功率时,线路造价低;2 线路有功损耗小;3 相宜海下输电;4 没有系统的稳定问题;5 能限制系统的短路电流;6 调整速度快,运行牢靠缺点:1 换流站的设备较昂贵;2 换流装置要消耗大量的无功;3 换流装置是一个谐波源,在运行中要产生谐波,影响系统运行,所以需在直流系统的沟通侧和直流侧分别装设沟通滤波器和直流滤波器,从而使直流输电的投资增大;4换流装置几乎没有过载实力,所以对直流系统的运行不利。
5 由于目前高压直流断路器还处于研制阶段,所以阻碍了多端直流系统的发展。
6 以大地作为回路的直流系统,运行时会对沿途的金属构件和管道有腐蚀作用;以海水作为回路时,会对航海导航仪产生影响。
高压电工作业复习题+参考答案一、单选题(共46题,每题1分,共46分)1.断路器的额定电流是指在规定环境温度下,断路器长期允许通过的()。
A、短路电流B、最大工作电流C、最小工作电流正确答案:B2.弹簧储能操动机构是在合闸时,()释放已储存的能量将断路器合闸。
A、合闸线圈B、合闸电源C、合闸弹簧正确答案:C3.变压器运行时,其绕组和铁芯产生的损耗转变成(),一部分被变压器各部件吸收使之温度升高,另一部分则散发到周围介质中。
A、热量B、无功C、有功正确答案:A4.屋顶上单支避雷针的保护范围可按保护角()确定。
A、30°B、45°C、60°正确答案:C5.在全部停电和部分停电的电气设备上工作时,必须完成的技术措施有:停电、()、挂接地线、装设遮栏和悬挂标示牌。
A、放电B、巡视安全检查C、验电正确答案:C6.在不损害变压器()和降低变压器使用寿命的前提下,变压器在较短时间内所能输出的最大容量为变压器的过负载能力。
A、套管B、线圈C、绝缘正确答案:C7.倒闸操作前,应先在()进行模拟操作。
A、操作票上B、模拟图板上C、实际设备上正确答案:B8.管型避雷器由()三部分组成。
A、产气管、内部间隙和外部间隙B、产气管、内部间隙和外部电极、产气管、内部电极和外部电极C、产气管、内部电极和外部间隙正确答案:A9.磁场中磁力线在某区域的密度与该区域的磁场强弱()。
A、成反比B、成正比C、成正弦规律正确答案:B10.110KV 及以下线路保护测控装置,当开关在跳位而(),延时 10 秒报 TWJ 异常。
A、线路有压B、线路有流C、线路无压正确答案:B11.外部过电压,与气象条件有关,又称为()。
A、气象过电压B、污秽过电压C、大气过电压正确答案:C12.()能说明变压器二次电压变化的程度大小,是衡量变压器供电质量好坏的数据。
A、电压相位B、电压波形C、电压幅值正确答案:C13.对于中、小容量变压器,可以装设单独的(),作为变压器防止相间短路故障的主保护。
xxxXXXXX学校XXXX年学年度第二学期第二次月考XXX年级xx班级姓名:_______________班级:_______________考号:_______________题号一、选择题二、填空题三、多项选择四、计算题总分得分一、选择题(每空?分,共?分)1、2008年1月下旬以来,我国南方遭遇50年未遇的雨雪冰冻灾害。
新华网长沙1月26日电,马路上的冰层坚硬如铁、光滑如玻璃,高压电线覆冰后有成人大腿般粗,为清除高压输电线上的冰凌,有人设计了这样的融冰思路:利用电流的热效应除冰。
若在正常供电时,高压线上送电电压为U,电流为I,热损耗功率为ΔP;除冰时,输电线上的热损耗功率需变为9ΔP,则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变)()A.输电电流为 B.输电电流为9IC.输电电压为3U D.输电电压为2、某发电厂通过远距离向某学校输电,输送的电功率为P,从发电厂至学校的的输电导线总电阻为R,当输电线的电阻和输送的电功率不变时,则下列说法正确的是()A、输送的电压越高,输电线上的电流越大,输电线路上损失的电压越大B、输电线路上损失的电压与输送电流成正比C、输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比D、输电导线总电阻R两端的电压等于输送的电压3、某发电站采用高压输电向外输送电能。
若输送的总功率为P0,输电电压为U,输电导线的总电阻为R。
则下列说法正确的是( )A.输电线上的电流 B.输电线上的电流C.输电线上损失的功率 D.输电线上损失的功率4、在美丽的松花江畔,位于吉林市南部24公里处,坐落着我国最早建成的大型水电站——丰满发电厂。
宏伟的拦江大坝,高耸的输电铁塔,清丽的湖光山色,构成了一幅极富神韵的画卷。
在丰满发电厂向长春市远距离输电中,当输评卷人得分送的电功率为P,输送电压为U时,输电线上损失的电功率是,若输送的电功率增加为4P,而输电线中损失的电功率减为,那么输电电压应增为()A.32U B.16U C.8U D.4U5、某发电厂原来用11kV的交流电压输电,后来改用升压变压器将电压升高到220kV输电,输送的电功率都是P,若输电线路的电阻为R,则下列说法中正确的是A.根据公式I=P/U可知,提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20B.根据公式I=U/R可知,提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C.根据公式P=I2R可知,提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1/400D.根据公式P=U2/R可知,提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍6、在电能的输送过程中,若输送的电功率一定、输电线电阻一定时,对于在输电线上损失的电功率,有如下四种判断中正确的是A.和输送电线上电压降的平方成反比B.和输送电压的平方成正比C.和输送电线上电压降的平方成正比D.和输送电压的平方成反比7、现用 220V和11kV种电压来输电,如果输送的电功率、输电线上的功率损失、导线的长度和电阻率都相同,则对应的两种导线横截面积之比为A.1:50 B.50:l C.1:2500 D.2500:18、在远距离输电中,输电线的电阻和输送的电功率不变,那么A.输电线路上的电压损失与输电电流成正比B.输电线路上的电压损失与输电电压成正比C.输电线路上的功率损失跟输电电流的平方成反比D.输电线路上的功率损失跟输电电压的平方成反比9、在电能输送过程中,若输送的电功率一定,则在输电线上损耗的功率A.随输电线电阻的增大而增大B.和输电线上电流强度成正比C.和输送电压成正比D.和输送电压的平方成正比10、中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程。
一、1.两端直流输电系统怎样构成的,有哪些主要部分?主要构成:整流站,逆变站和直流输电线路三部分。
2.两端直流输电系统的类型有哪些,系统接线方式如何?单极系统双极系统背靠背系统3.直流输电的优点是什么?●直流输电架空线路只需正负两极导线、杆塔结构简单、线路造价低、损耗小;●直流电缆线路输送容量大、造价低、损耗小、不易老化、寿命长,且输送举例不受限制;●直流输电不在交流输电的稳定问题,有利于远距离大容量送电;●采用直流输电实现电力系统之间的非同步联网;●直流输电输送的有功功率和换流器消耗的无功功率均可由控制系统进行控制,可以改善交流系统的运行性能;●在直流电的作用下,只有电阻起作用,电感电容均不起作用,可很好的利用大地这个良好的导电体;●直流输电可方便进行分期建设、增容扩建,有利于发挥投资效益;●输送的有功、无功功率可以手动或自动方式进行快速控制,有利于电网的经济运行合现代化管理。
4.直流输电的缺点是什么?●直流输电换流站比交流变电所的设备多、结构复杂、造价高、损害大、运行费用高、可靠性也差;●换流器对交流侧来说,除了负荷(在整流站)或电源(在逆变站)是一个谐波电流源以外,还是一个谐波电流源,会畸变交流电流波形,需装设交流滤波器;换流器对至直流侧来说,除了是电源(在整流站)或负荷(在逆变站)以外,它还是一个谐波电压源,它会畸变电压波形,在直流侧需装设平波电抗器合直流滤波器;●晶闸管换流器在就进行换流时需消耗大量的无功功率,在换流站需装设无功补偿设备;●直流输电利用大地(海水)为回路而带来一些技术问题;●直流断路器没有电流过零可以利用,灭弧问题难以解决。
5.直流输电的应用有哪些?●远距离大容量输电●电力系统联网●直流电缆送电●现有交流输电线路的增容改造●轻型直流输电6.直流输电的工程目前有哪些?其输送距离、输送电压等级、输送容量各为多少?两端换流站各为哪里?舟山直流输电工程输送距离54km,输送电压等级±100kv,输送容量为100MW,整流站在浙江省宁波附近的大碶镇,逆变站在舟山本岛的鳌头浦;葛洲坝——南桥直流输电工程,距离1045km,电压等级±500kv,容量1200MW,整流站在葛洲坝水电站附近的葛洲坝换流站,逆变站在上海南桥换流站;天生桥——广州直流输电工程,距离960km,电压等级±500kv,容量1800MW,整流站在天生桥水电站附近的马窝换流站,逆变站在广州的北郊换流站;嵊泗直流输电工程,距离66.2km,电压等级±50kv,容量6MW,可以双向送电,整流站在上海的芦潮港换流站,逆变站在嵊泗换流站;三峡——常州直流输电工程,距离860km,电压等级±500kv,容量3000MW,整流站在三峡电站附近的龙泉换流站,逆变站在江苏常州的政平换流站;三峡——广东直流输电工程,距离880km,电压等级±500kv,容量3000MW,整流站在湖北荆州换流站,逆变站在广东的惠州换流站;贵州——广东直流输电工程,距离960km,电压等级±500kv,容量3000MW,整流站在贵州安顺换流站,逆变站在广东的肇庆换流站;灵宝背靠背直流输电工程,电压等级120kv,容量360MW,;八、1.换流站过电压保护装置经历了哪三个阶段?经历了保护间隙、碳化硅有间隙避雷器,金属氧化物无间隙避雷器2.直流避雷器与交流避雷器运行条件和工作原理的差别是什么?(1)交流避雷器可以利用电流自然过零的时机来切断续流,而直流避雷器没有电流过零可以利用,因此灭弧较为困难;(2)直流输电系统中电容元件远比交流系统多,换流站避雷器的通流容量要比常规交流避雷器大得多;(3)正常运行时直流避雷器的发热较严重(4)某些直流避雷器的两端均不接地;(5)直流避雷器外绝缘要求高3.对直流避雷器的技术要求?要求:非线性好,灭弧能力强,通流容量大,结构简单,体积小,耐污性能好4.避雷器芯片导通的三个阶段是什么?第一阶段为低电场下的绝缘特性;第二阶段为中电场下避雷器的限压特性;第三阶段为高电场强度下的导通特性5.氧化锌避雷器性能的基本参数有哪些?避雷器参考电压U ref,避雷器参考电流I ref,避雷器额定放电电流,避雷器保护残压U res,避雷器保护特性,避雷器连续运行电压6.直流输电换流站过电压保护和绝缘配合的目的是什么?目的是寻求一种避雷器配置合参数选择方案,保证换流站所以设备在正常运行、故障期间及故障后的安全,并使得全系统的费用最省。
1.根据图1简述直流输电的基本原理。
2.两端直流系统的接线方式有哪些?单极线路方式:双极线路方式:背靠背方式:3.双极两端中性点接地的直流工程,当一极停运后,可选择哪些接线方式运行?4.简介“背靠背”换流方式。
5.列举直流输电适用场合:6.延迟角、重叠角、超前角、熄弧角的概念。
7.在图2上标出延迟角、重叠角、超前角、熄弧角、自然换相点等,并画出其相应的直流输出电压示意图。
图2 图38.依据图3单桥整流器在α>0,μ>0时的换相电路,画出其等值电路图,并简述V1向V3换相过程。
正确描述换相过程及其对应的等值电路图。
9.换相失败的原理是怎样的?换相失败的解决方法有哪些?换相失败定义换相失败的解决方法诸如:(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直流电流的上升(3)系统规划时选择短路电抗较小的换流变压器(4)增大β或γ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.为什么要求逆变器的熄弧角必须有一个最小值,但也不能太大?在换相结束时刻到最近一个自然换相点之间的角度称为熄弧角γ。
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。
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。
熄弧角过大,则逆变器侧消耗的无功也越大,因此从经济运行的角度出发,γ也不宜取得过大。
11.在图4上标出延迟角、重叠角、超前角、熄弧角、自然换相点等,并画出其相应的直流输出电压示意图。
图4 图512.试写出整流侧、逆变侧直流母线电压与阀侧空载直流的关系。
13.指出图5换流站中各标号代表的设备名称,并介绍一些主要设备的功能。
1)换流桥:实现交流与直流转换的核心部分2)换流变压器:实现交流系统与直流系统的电绝缘与隔离;电压变换;对交流电网入侵直流系统的过电压有一定的抑制作用3)平波电抗器:抑制直流过电流的上升速度;滤波;.缓冲过电压4)无功补偿装置:提供无功功率、电压调节和提高电压稳定性(电容器组、同步调相机、静止无功补偿装置)5)滤波器组:滤波,同时还可以提供一部分的无功。
《直流输电原理》题库《直流输电原理》题库⼀、填空题1.直流输电⼯程得系统可分为两端(或端对端)直流输电系统与多端直流输电系统两⼤类。
2.两端直流输电系统得构成主要有整流站、逆变站与直流输电线路三部分。
3.两端直流输电系统可分为单极系统、双极系统与背靠背直流输电系统三种类型。
4.单极系统得接线⽅式有单极⼤地回线⽅式与单极⾦属回线⽅式两种。
5.双极系统得接线⽅式可分为双极两端中性点接地接线⽅式、双极⼀端中性点接地接线⽅式与双极⾦属中线接线⽅式三种类型。
6.背靠背直流系统就是输电线路长度为零得两端直流输电系统。
7.直流输电不存在交流输电得稳定性问题,有利于远距离⼤容量送电。
8.⽬前⼯程上所采⽤得基本换流单元有6脉动换流单元与12脉动换流单元两种。
9.12脉动换流器由两个交流侧电压相位差30°得6脉动换流器所组成。
10.6脉动换流器在交流侧与直流侧分别产⽣6K±1次与6K次特征谐波。
12脉动换流器在交流侧与直流侧分别产⽣12K±1次与12K次特征谐波。
11.为了得到换流变压器阀侧绕组得电压相位差30°,其阀侧绕组得接线⽅式必须⼀个为星形接线,另⼀个为三⾓形接线。
12.中国第⼀项直流输电⼯程就是⾈⼭直流输电⼯程。
13.整流器α⾓可能得⼯作范围就是0<α<90°,α⾓得最⼩值为5°。
14.α<90°时,直流输出电压为正值,换流器⼯作在整流⼯况; α=90°时, 直流输出电为零,称为零功率⼯况; α>90°时,直流输出电压为负值,换流器则⼯作在逆变⼯况。
15.直流输电控制系统得六个等级就是:换流阀控制级、单独控制级、换流器控制级、极控制级、双极控制级与系统控制级。
16.换流器触发相位控制有等触发⾓控制与等相位间隔控制两种控制⽅式。
17.直流输电得换流器就是采⽤⼀个或多个三相桥式换流电路(也称6脉动换流器)串联构成。
其中,6脉动换流器得直流电压,在⼀个⼯频周期内有6段正弦波电压,每段60°。
一、1.两端直流输电系统怎样构成的,有哪些主要部分?主要构成:整流站,逆变站和直流输电线路三部分。
2.两端直流输电系统的类型有哪些,系统接线方式如何?单极系统双极系统背靠背系统3.直流输电的优点是什么?●直流输电架空线路只需正负两极导线、杆塔结构简单、线路造价低、损耗小;●直流电缆线路输送容量大、造价低、损耗小、不易老化、寿命长,且输送举例不受限制;●直流输电不在交流输电的稳定问题,有利于远距离大容量送电;●采用直流输电实现电力系统之间的非同步联网;●直流输电输送的有功功率和换流器消耗的无功功率均可由控制系统进行控制,可以改善交流系统的运行性能;●在直流电的作用下,只有电阻起作用,电感电容均不起作用,可很好的利用大地这个良好的导电体;●直流输电可方便进行分期建设、增容扩建,有利于发挥投资效益;●输送的有功、无功功率可以手动或自动方式进行快速控制,有利于电网的经济运行合现代化管理。
4.直流输电的缺点是什么?●直流输电换流站比交流变电所的设备多、结构复杂、造价高、损害大、运行费用高、可靠性也差;●换流器对交流侧来说,除了负荷(在整流站)或电源(在逆变站)是一个谐波电流源以外,还是一个谐波电流源,会畸变交流电流波形,需装设交流滤波器;换流器对至直流侧来说,除了是电源(在整流站)或负荷(在逆变站)以外,它还是一个谐波电压源,它会畸变电压波形,在直流侧需装设平波电抗器合直流滤波器;●晶闸管换流器在就进行换流时需消耗大量的无功功率,在换流站需装设无功补偿设备;●直流输电利用大地(海水)为回路而带来一些技术问题;●直流断路器没有电流过零可以利用,灭弧问题难以解决。
5.直流输电的应用有哪些?●远距离大容量输电●电力系统联网●直流电缆送电●现有交流输电线路的增容改造●轻型直流输电6.直流输电的工程目前有哪些?其输送距离、输送电压等级、输送容量各为多少?两端换流站各为哪里?舟山直流输电工程输送距离54km,输送电压等级±100kv,输送容量为100MW,整流站在浙江省宁波附近的大碶镇,逆变站在舟山本岛的鳌头浦;葛洲坝——南桥直流输电工程,距离1045km,电压等级±500kv,容量1200MW,整流站在葛洲坝水电站附近的葛洲坝换流站,逆变站在上海南桥换流站;天生桥——广州直流输电工程,距离960km,电压等级±500kv,容量1800MW,整流站在天生桥水电站附近的马窝换流站,逆变站在广州的北郊换流站;嵊泗直流输电工程,距离66.2km,电压等级±50kv,容量6MW,可以双向送电,整流站在上海的芦潮港换流站,逆变站在嵊泗换流站;三峡——常州直流输电工程,距离860km,电压等级±500kv,容量3000MW,整流站在三峡电站附近的龙泉换流站,逆变站在江苏常州的政平换流站;三峡——广东直流输电工程,距离880km,电压等级±500kv,容量3000MW,整流站在湖北荆州换流站,逆变站在广东的惠州换流站;贵州——广东直流输电工程,距离960km,电压等级±500kv,容量3000MW,整流站在贵州安顺换流站,逆变站在广东的肇庆换流站;灵宝背靠背直流输电工程,电压等级120kv,容量360MW,;八、1.换流站过电压保护装置经历了哪三个阶段?经历了保护间隙、碳化硅有间隙避雷器,金属氧化物无间隙避雷器2.直流避雷器与交流避雷器运行条件和工作原理的差别是什么?(1)交流避雷器可以利用电流自然过零的时机来切断续流,而直流避雷器没有电流过零可以利用,因此灭弧较为困难;(2)直流输电系统中电容元件远比交流系统多,换流站避雷器的通流容量要比常规交流避雷器大得多;(3)正常运行时直流避雷器的发热较严重(4)某些直流避雷器的两端均不接地;(5)直流避雷器外绝缘要求高3.对直流避雷器的技术要求?要求:非线性好,灭弧能力强,通流容量大,结构简单,体积小,耐污性能好4.避雷器芯片导通的三个阶段是什么?第一阶段为低电场下的绝缘特性;第二阶段为中电场下避雷器的限压特性;第三阶段为高电场强度下的导通特性5.氧化锌避雷器性能的基本参数有哪些?避雷器参考电压U ref,避雷器参考电流I ref,避雷器额定放电电流,避雷器保护残压U res,避雷器保护特性,避雷器连续运行电压6.直流输电换流站过电压保护和绝缘配合的目的是什么?目的是寻求一种避雷器配置合参数选择方案,保证换流站所以设备在正常运行、故障期间及故障后的安全,并使得全系统的费用最省。
7.换流站过电压保护和绝缘配合的一般过程是什么?第一步,确定避雷器的配置方案;第二步,确定各避雷器的额定电压合保护特性;第三步,初步确定配合电流、保护残压和设备绝缘水平;第四步,进行过电压研究,确定避雷器能量要求,校核实际流过避雷器的电流幅值是否超过配合电流;第五步,如果必要,则进行调整,即一般情况下调整避雷器并联柱数,必要时需调整额定电压甚至配置方案,最终确定保护方案和绝缘水平。
8.换流站交流侧暂时过电压有哪些类型?甩负荷过电压、变压器投入时引起的饱和过电压、清除故障引起的饱和过电压9.换流站交流侧操作过电压有哪些类型?线路合闸和重合闸、投入和重新投入交流滤波器或并联电容器、对地故障、清除故障10.换流站直流侧暂时过电压有哪些类型?交流侧暂时过电压、换流器故障11.换流站直流侧操作过电压有哪些类型?交流侧操作过电压、短路故障12.换流站来自直流线路的过电压除雷电过电压外,操作过电压有哪些类型?在双极运行时,一极对地短路,将在健全极产生操作过电压;对开路的线路不受控充电,也称空载加压13.换流站避雷器配置的总原则?交流侧产生的过电压应由交流侧避雷器限制,直流侧产生的过电压应由直流侧避雷器限制;重要设备应由与之直接并联的避雷器保护。
14.画图表示每极一组12脉动换流器的避雷器典型配置方案?15.直流输电过电压研究方法有哪些?16.换流站过电压研究时,操作过电压和暂态过电压的电路模型是什么,雷电过电压和陡波过电压的电路模型是怎样的?17.画图表示滤波器避雷器的典型配置方案?九、1.直流输电外绝缘包括哪两部分?包括换流站直流场设备外绝缘和直流输电架空线路外绝缘两部分2.高压直流空气间隙具体是指?指换流站内直流设备的安全净距和直流线路杆塔的塔头间隙。
3.棒棒和棒板间隙的直流放电特性是什么?4.导线杆塔间隙的直流放电特性是什么?5.空气间隙直流叠加操作冲击电压的规律是什么?在间隙距6.导线杆塔间隙直流+500kV叠加操作冲击的规律是什么?7.绝缘子污闪的物理模型用公式表示是什么?各部分含义是什么?8.直流局部电弧的过程及其描述是什么?9.直流电弧的极性效应是什么?直流电弧有极性差异,负极发出的电弧为负电弧,与相对正极连接的电弧为正电弧。
对于结构复杂的绝缘子,负电弧稳定,正电弧易形成飘弧。
10.直流和交流电弧外特性差异是什么?11.悬式绝缘子串直流污闪电压与绝缘子片数成什么关系?线性关系12.污秽绝缘子直流叠加操作冲击电压时闪络电压有什么规律?13.我国有关标准规定,直流污秽试验电源要满足什么条件?14.直流人工污秽试验方法有哪三种?通常的加压方式有哪三种,分别得到的闪络电压是什么电压?染污方式有哪些?通常的加压方式有:一是升压法,二是恒压法,包括耐受法和降压法15.直流电压下绝缘子积污的影响因素有哪些?环境影响因素:风雨影响、污秽物性质影响、电压极性影响、电压梯度影响、电晕放电影响16.直流电压下绝缘子表面污秽分布包括哪些分布的研究?沿悬式绝缘子串污秽分布站用绝缘子表面污秽分布17.直流和交流积污比是什么?为什么使用直流和交流积污比?与哪些因素有关?18.绝缘子覆冰的类型?硬覆冰、软覆冰、混合覆冰19.直流绝缘子覆冰闪络特性受哪些因素影响?●覆冰量与冰桥对绝缘子串闪络特性的影响●覆冰绝缘子串直流闪络电压与融冰冰水电导率的关系●直流电压极性对覆冰绝缘子串闪络电压的影响●绝缘子造型与绝缘子串悬挂方式对覆冰闪络电压的影响●覆冰绝缘子串闪络电压随长的非线性变化20.如何确定杆塔塔头空气间隙?导线对杆塔的空气间隙应能承受因绝缘子串风偏而使间隙变小的直流工作电压和操作过电压。
21.高压直流输电系统的外绝缘设计主要取决于什么?有哪四种设计方法?(1)根据运行经验,按照爬电比距选择绝缘;(2)按照自然污秽闪络特性选择绝缘(3)按照人工污秽实验选择绝缘(4)按照泄露电流特性选择绝缘十一、1.一个12脉动换流器接线图?2.每极换流器的接线方式有哪三种,画图表示?3.换流变与换流阀的连接有哪六种?换流变压器与阀厅的布置有哪些?4.交流滤波器接入系统的方式?5.换流阀的功能是什么?主要参数有哪些?电气接线如何?6.换流变压器的功能是什么?在哪些方面与电力变压器不同?主要参数有哪些?主要参数:换流变压器阀侧交流额定电压U VN 换流变压器阀侧交流额定电流I VN 换流变压器额定容量S N 换流变压器短路阻抗(短路电压)换流变压器有载分接头调节方式及分接头调节范围7.平波电抗器的功能是什么?参数有哪些?参数:限制故障电流的上升率平抑直流电流的纹波防止直流低负荷的电流断续平波电抗器是直流滤波器的组成部分平波电抗器电感量的取值8.交流滤波器的功能是什么?电路类型有哪些?主要参数有哪些?高压电容器的主要应力:(1)最高持续运行相电压Ucmax (2)电容器热稳定电流Ith (3)决定爬电距离的最高电压Ucreep电抗器的主要应力:(1)最高持续运行相电压U Lmax (2)电抗器热稳定电流Ith(3)决定爬电距离的最高电压Ucreep电阻器的主要应力:(1)电阻器热稳定电流Ith (2)决定爬电距离的最高电压Ucreep。