直流輸電課后測(cè)驗(yàn)

1、高壓直流輸電技術(shù)思考題及答案一、高壓直流輸電發(fā)展三個(gè)階段的特點(diǎn)？答：1 1954年以前一一試驗(yàn)階段；參數(shù)低；采用低參數(shù)汞弧閥；發(fā)展速度慢。2 1954年1972年一一發(fā)展階段；技術(shù)提高很大；直流輸電具有多方面的目的（如水下傳輸；系統(tǒng)互聯(lián)；遠(yuǎn)距離、大容量傳輸）；汞弧閥參數(shù)有很大提高。3 1972年現(xiàn)在一一大力發(fā)展階段；采用可控硅閥；幾乎全是超高壓；單回線路的輸 電能力比前一階段有了很大的增加；發(fā)展速度快。二、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圖見下圖所示。從交流系統(tǒng)I向系統(tǒng)n輸電能時(shí)，換流站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

2、送到換流站CS2，再由CS2把直流電流變換成三相交流電流。Lam®直流輸電系統(tǒng)原理圖（這是正確的圖）三、高壓直流輸電如何分類？答：分兩大類：1單極線路方式；A.單極線路方式；采用一根導(dǎo)線或電纜線，以大地或 海水作為返回線路組成的直流輸電系統(tǒng)。B.單極兩線制線路方式； 將返回線路用一根導(dǎo)線代替的單極線路方式。2雙極線路方式；A.雙極兩線中性點(diǎn)兩端接地方式；B.雙極兩線中性點(diǎn)單端接地方式；C.雙極中性點(diǎn)線方式；D."背靠背” （back- to- back）換流方式。四、高壓直流輸電的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？答：優(yōu)點(diǎn)：1輸送相同功率時(shí)，線路造價(jià)低；2線路有功損耗小；3適宜海下輸電；4沒有

3、系統(tǒng)的穩(wěn)定問題；5能限制系統(tǒng)的短路電流；6調(diào)節(jié)速度快，運(yùn)行可靠 缺點(diǎn)：1換流站的設(shè)備較昂貴；2換流裝置要消耗大量的無功；3換流裝置是一個(gè)諧波源，在運(yùn)行中要產(chǎn)生諧波，影響系統(tǒng)運(yùn)行，所以需在直流 系統(tǒng)的交流側(cè)和直流側(cè)分別裝設(shè)交流濾波器和直流濾波器，從而使直流輸電 的投資增大；4換流裝置幾乎沒有過載能力，所以對(duì)直流系統(tǒng)的運(yùn)行不利。5由于目前高壓直流斷路器還處于研制階段，所以阻礙了多端直流系統(tǒng)的發(fā)展。6以大地作為回路的直流系統(tǒng)，運(yùn)行時(shí)會(huì)對(duì)沿途的金屬構(gòu)件和管道有腐蝕作用；以海水作為回路時(shí)， 會(huì)對(duì)航海導(dǎo)航儀產(chǎn)生影響。五、為什么輸送相同功率時(shí)，直流輸電線路比交流輸電線路造價(jià)低？答：（1）對(duì)于架空線路，交流輸

4、電通常采用了三根導(dǎo)線而直流只需一根或二根導(dǎo)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(shí)也可 以減少大量的運(yùn)輸安裝費(fèi)。（ 2）直流輸電對(duì)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(duì)于電纜線路，直流電纜與交流電纜相比，其投資費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)都更為經(jīng)濟(jì)。六、高壓直流輸電的適用范圍有哪些？答：（1）遠(yuǎn)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(yùn)行的 交流系統(tǒng)之間的聯(lián)絡(luò)； （ 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(shí)， 作為限制短路電流的措施之一； （ 6）配合新能源供電。七、什么是交直流輸電比較的經(jīng)濟(jì)

5、等價(jià)距離？答：在輸送功率相同或可靠性指標(biāo)相當(dāng)?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(dāng) 輸電距離增加到一個(gè)定值時(shí)， 采用直流輸電線路所節(jié)省的費(fèi)用， 剛好可以抵償換流站所增加 的費(fèi)用，這個(gè)距離叫交直流輸電比較的經(jīng)濟(jì)等價(jià)距離。八、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： 在反向漏電流急劇增大到某規(guī)定值時(shí)所對(duì)應(yīng)的電壓 （實(shí)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(shí)所對(duì) 應(yīng)的電壓。九、可控硅閥從關(guān)斷狀態(tài)轉(zhuǎn)入導(dǎo)通狀態(tài)必須具備的兩

6、個(gè)條件是什么？ 答：（1）晶閘管元件承受的正向電壓（即陽極電位高于陰極電位）（2）控制極要得到觸發(fā)脈沖信號(hào)。 十、簡(jiǎn)述理想狀態(tài)下整流器的換相過程及工作原理？答： 1 換相過程開始時(shí)刻 V1、V2 導(dǎo)通，交流電源的線電壓為 eac ，通過導(dǎo)通的閥加在直流輸出端 M、N 上，直流母線 M、N 上的直流輸出電壓為 eac= ea-ec經(jīng)過31=60o時(shí)，過C3點(diǎn)，eb >ea V3承受正向電壓而導(dǎo)通，V1 承受反向電壓而截止。V2 ， V3 導(dǎo)通；經(jīng)過3 t=i20o時(shí)，過C4點(diǎn)，ec > ea V4承受正向電壓而導(dǎo)通，V2 承受反向電壓而截止。V3 ， V4 導(dǎo)通；經(jīng)過3 t=180o

7、時(shí)，過C5點(diǎn)，ec >e）V5承受正向電壓而導(dǎo)通，V3 承受反向電壓而截止。V4， V5 導(dǎo)通；隨后每隔60o依次換相一次，如此循環(huán)往復(fù)。（答案記住每過60后按順序換相）2 工作原理聯(lián)系最高交流電壓的晶閘管將導(dǎo)通， 電流由此流出； 聯(lián)系最低交流電壓的晶閘管也將導(dǎo) 通，電流由此返回；通過按照一定次序的晶閘管的“通”與“斷” ，將交流電壓變換成脈動(dòng) 的直流電壓。十一、 在理想狀態(tài)下，根據(jù)整流器的電壓波形，導(dǎo)出平均直流電壓公式。答：取單橋整流器在理想情況下一周期的六分之一電壓波形進(jìn)行積分，這段面積為：7T6將A除以二3AV d11.35E .JL /3在考慮觸發(fā)延遲角的換相過程中，為什么調(diào)整a

8、角可以改變直流功率的輸出?即所得到這種情況下直流電壓的平均值:十二、答：在考慮觸發(fā)延遲角的換相情況下，平均直流電壓為:V d = 1.35E cos± ,由于、丄的范圍在0°180°之間，即cos、丄在+1到-1之間變化。十三、故Vd在+V do到Vdo之間變化，調(diào)節(jié)G值，可改變 Vd，從而改變直流輸出功率。 為什么換流器不管是整流還是逆變，換流器都將從系統(tǒng)吸收無功功率？答：在忽略換流器的損耗時(shí)交流功率一定等于直流功率，即COS© =COS a ；=0O時(shí)，電流的基頻分量la,與相電壓ea同相位。P=EalaCOS© 為正， Q=EalaS i

9、n© 為零； P減小，Q增大； P為零，Q增到最大；P變?yōu)樨?fù)，其絕對(duì)值增大，Q仍為正，但幅值減?。籔達(dá)到負(fù)的最大值，Q為零。當(dāng) 當(dāng) 當(dāng) 當(dāng)有功功率 無功功率=0o/ 900時(shí)=900時(shí)=900/ 1800時(shí)=180o時(shí)316_.、2E cos td t = 2Esin 116_. - . 2E ,兀Jl_6所以，換流器不管是整流還是逆變，換流器都將從系統(tǒng)吸收無功功率。十四、分析換流器從某一組閥導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)為另一組閥導(dǎo)通狀態(tài)的基本原則是什么？答：在任何一個(gè)閥開始或停止的瞬間，電路就從一個(gè)線性電路改為另一個(gè)線性電路，而且在這瞬間，根據(jù)電路的開閉定律，通過電感的電流是連續(xù)的，不會(huì)突變，因此在

10、這瞬間之后的另一個(gè)電路中的任一電感支路電流的初值應(yīng)等于這瞬間之間的電路中的同一支路的電 流的終值。十五、換相電流與換相電壓的概念。答：提供換相的電源的二相短路電流稱為換相電流，提供換相電流的交流電壓稱為換相電壓。八、在a >0 ,卩>0的情況下，為什么直流輸出電壓產(chǎn)生了一個(gè)電壓降?答：因?yàn)橛捎趽Q相引起直流電壓平均值的變化量V正比于d，因此換相的效應(yīng)也就相當(dāng)于直流側(cè)有一等效電阻Ra，引起直流輸出電壓的下降。十七、為使整流狀態(tài)轉(zhuǎn)為逆變狀態(tài)，需要哪兩個(gè)條件？答：1為使整流狀態(tài)轉(zhuǎn)為逆變狀態(tài)，需要的兩個(gè)條件為：1) 改變直流電壓的極性；2) 加大延遲角，使a >900。2整流范圍為：0

11、0< a <900逆變范圍為：900< a <1800十八、延遲觸發(fā)角變化范圍是多少？整流、逆變各在什么范圍內(nèi)？答：延遲觸發(fā)角變化范圍為0 :： : < 90 ,90 ： 180 :整流時(shí) 0 ： : ： 90 ; 逆變時(shí) 90 ： :- :：: 180 。十九、要使逆變器導(dǎo)通的充分必要條件是什么？答：（1）在直流母線上加一個(gè)足夠大的直流電壓，以克服反電勢(shì)的作用。（2）在直流電壓小于交流反電勢(shì)的瞬時(shí)值時(shí)，為了保持電流的連續(xù)，直流回路中 要有充分大的電感，利用儲(chǔ)藏在磁場(chǎng)中的能量幫助電流連續(xù)導(dǎo)通而不中斷。二十、換流站的主要設(shè)備有哪些？答：換流器、換流變壓器、交流斷路器

12、、直流電抗器、阻尼器、濾波器、無功補(bǔ)償裝置、 過電壓保護(hù)器、電壓互感器和電流互感器、接地電阻、調(diào)節(jié)裝置、繼電保護(hù)裝置、高頻阻塞 裝置。二十一、直流電抗器的作用是什么？答：1減少直流側(cè)的交流脈動(dòng)分量，即起濾波作用；2在最小電流運(yùn)行時(shí)，使電流保持連續(xù)；3當(dāng)直流送電回路發(fā)生故障時(shí)能抑制電流的上升速度。二十二、阻尼器的作用是什么？答：（1）并聯(lián)于換流器閥的阻尼器用來阻尼閥關(guān)斷時(shí)引起的振蕩，抑制相過電壓。（2）線路阻尼器用于阻尼線路在異常運(yùn)行情況下發(fā)生的振蕩。二十三、濾波器的作用是什么?答：（1）對(duì)交流側(cè)和直流側(cè)進(jìn)行濾波（2）為換流站提供一部分的無功功率二十四、晶閘管換流器對(duì)晶閘管元件的基本要求是什么?

13、答：（1）耐壓強(qiáng)度高；（2）載流能力強(qiáng)；（3） 開通時(shí)間和電流上升率（di dt ）的限制，即約為100A/；（4）關(guān)斷時(shí)間與電壓上升率（dvdt）的限制，即約為200V/ 七.卜五、換流閥片的額定電流如何選擇？答：換流閥片的參數(shù)，主要受額定運(yùn)行電流和最大故障電流影響。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段可采 用電流設(shè)計(jì)系數(shù)CDF的方法進(jìn)行。CDF=元件的額定電流*并聯(lián)數(shù)*3/直流系統(tǒng)的額定電流。 多個(gè)元件并聯(lián)將引起一系列復(fù)雜問題，一般并聯(lián)數(shù)為1。（書上還有緊接著的步驟，以及36頁的例題）二十六、換流閥串聯(lián)元件數(shù)如何選擇？答：所謂串聯(lián)元件數(shù)是指組成每一晶閘管的串接元件數(shù)，這個(gè)參數(shù)的選擇直接關(guān)系到閥的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。

14、選擇步驟：（1）每閥串聯(lián)元件數(shù)可按下式選取：NEVUPV(1 pm pjVEN上式中NEV為每閥串聯(lián)元件數(shù),VEN為元件的額定電壓（kv）,UPV為與閥并聯(lián)的避雷器保護(hù)水平（kv）pm為絕緣余裕百分比，一般取值為0.10.2，它與閥串長度有關(guān)，均壓回路設(shè)計(jì)有關(guān)，pf為最大允許元件損壞百分比，最大可達(dá)0.1 o（2）選定NEV后，可按電壓設(shè)計(jì)系數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)，電壓校驗(yàn)系數(shù)VDF _ NEV UEN NV二 VDN2上式中NV為每極十二脈動(dòng)換流單元數(shù)，VDN為直流工程額定運(yùn)行電壓。電壓校驗(yàn)系數(shù)的取值一般為 2.53.5: 2.52.8之間偏于經(jīng)濟(jì)；2.83.2之間為中間水 平；3.2以上偏于保守。二十

15、七、如何選取直流電抗器的電感值Ld?答：直流電抗器的作用：減少直流側(cè)的交流脈動(dòng)量，小電流時(shí)保持電流的連續(xù)性以及當(dāng)直流送電回路發(fā)生故障時(shí)，能抑制電流的上升速度。 從作用來看，它的電感量Ld越大越好,但是Ld過大，當(dāng)電流迅速變化時(shí)在直流電抗器上產(chǎn)生的過電壓t -di （是Ld）就越大，另d dt外作為一個(gè)延時(shí)環(huán)節(jié)，Ld過大對(duì)直流電流的自動(dòng)調(diào)節(jié)不利，所以滿足上述三項(xiàng)要求的前提 下，直流電抗器的電感 Ld應(yīng)盡量小。故選取直流電抗器電感值 Ld的具體方法是：（1）按減少直流側(cè)的交流脈動(dòng)分量的情況（即第一種方法）確定電感值。（2）以小電流時(shí)保持電流的連續(xù)性和直流送電回路發(fā)生故障時(shí)，能抑制電流的上 升速度的

16、情況（即第二種和第三種情況）進(jìn)行驗(yàn)算。二十八、為什么直流電纜比交流電纜年運(yùn)行費(fèi)用低？答：電纜用于交流時(shí)，除了芯線的電阻損耗之外，還存在絕緣的介質(zhì)損耗以及鉛包和鎧 裝中的磁感應(yīng)損耗，而用于直流側(cè)，則基本上只有芯線的電阻損耗且絕緣的老化也緩慢多， 因此直流電纜的年運(yùn)行費(fèi)用比相應(yīng)的交流電纜低。二十九、選擇直流線路額定電壓時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？答：在選擇線路電壓時(shí)，不僅要考慮線路本身及兩端換流站的全部費(fèi)用而且要使所選擇 的導(dǎo)線截面和分裂數(shù)滿足電線表面允許電場(chǎng)強(qiáng)度要求，同時(shí)，還必須考慮線路的輸送容量和電壓應(yīng)與閥橋的額定電壓及電流相配合，以使線路和閥橋都要得到充分的利用。 三十、為限制電暈損耗和無線電干擾，額

17、定電壓的選擇應(yīng)滿足什么要求？答：直流輸電線路的額定電壓，可以根據(jù)其經(jīng)濟(jì)電壓 Vec進(jìn)行初步選擇，然后經(jīng)過技 術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，才能最終確定。但為了限制電暈損耗和無線電干擾， 選擇的額定值還應(yīng)根據(jù)臨 界電暈電壓進(jìn)行校驗(yàn)，滿足額定電壓小于臨界電暈電壓的要求。三十一、為什么雙極導(dǎo)線的電暈損耗要比兩根極性相反的單極線路的電暈損耗之和要大得多?答：（1）在直流電壓作用下，由于導(dǎo)線附近強(qiáng)場(chǎng)且發(fā)生游離的結(jié)果，使得整個(gè)電極空間 出現(xiàn)了離子流或空間電荷。（2） 空間電荷的存在改變了原有的電場(chǎng)分布，（也就是說直流電暈的強(qiáng)度受到了本身 空間電荷的限制）。（3）這些電荷一經(jīng)產(chǎn)生就必然移動(dòng)到地面或極性相反的另一極上去，（4）

18、在單極直流電暈的情況下，整個(gè)電極空間充斥著符號(hào)與導(dǎo)線極性相同的空間電 荷，這將使導(dǎo)線附近的電場(chǎng)減弱，起到良好的“屏蔽”作用。（5）在雙極情況下，由于在導(dǎo)線間同時(shí)存在著兩種極性相反的離子流，彼此削弱對(duì) 方所造成的“屏蔽”效應(yīng)。三十二、采用實(shí)用計(jì)算曲線法，如何計(jì)算雙極線路的全年電暈損耗電量？答：計(jì)算步驟為：1）確定雙極線路采用的子導(dǎo)線的截面；2）根據(jù)采用的子導(dǎo)線的截面在雙極直流線路電暈損耗實(shí)用計(jì)算曲線上用查值法 查出單位公里電暈損耗量；3）用查出的單位公里電暈損耗量乘以線路長度、再乘以線路的年運(yùn)行小時(shí)數(shù)， 即為雙極線路的全年電暈損耗電量。三十三、采用大地回路的直流輸電系統(tǒng)的接地電極分幾種，陸地電極

19、有幾種形式？答：接地電極分為陸地電極和海岸電極； 陸地電極分為直線棒、圓環(huán)和星形。三十四、為了消除直流線路對(duì)大地回路，對(duì)其它公用設(shè)施的不利影響，應(yīng)采取什么措施？答：最重要的措施是使接地電極的位置與有關(guān)設(shè)施保持足夠的距離，如有必要，還可以對(duì)地極埋設(shè)附近的金屬構(gòu)件采用陰極保護(hù)或?qū)Φ叵陆饘傥锛油拷^緣層。三十五、換流器的特征諧波的概念答：一個(gè)脈波數(shù)為 P的換流器，在它的直流側(cè)產(chǎn)生的諧波次數(shù)為n=KP，在它的交流側(cè)產(chǎn)生的諧波數(shù)為 n=KP _1（K是任何正整數(shù)）由以上式子確定的諧波稱為換流器的特征諧 波。三十六、減少換流器諧波的措施有哪些？答：減少換流器諧波的主要方法目前采用增加脈波數(shù)和裝設(shè)濾波器兩種。

20、三十七、換相角和延遲觸發(fā)角a對(duì)諧波電流有什么影響？答：換相角和延遲角對(duì)諧振電流的影響：（1）換相角增大，諧振電流將下降，諧波次數(shù)越高，諧波電流下降得越快。（2） 在一定的范圍內(nèi)，諧振電流下降的速度也隨角的增大而加快。360.（3）每次諧波在n附近時(shí)，諧波電流I n下降到最小值，然后再略有增大。（4）如果"為定值，各次諧波電流隨不同的'值的變化是微小的。（5）在任何情況下，諧波電流有效值不會(huì)超過卜八、并聯(lián)濾波器與串聯(lián)濾波器相比有什么優(yōu)點(diǎn)?答：具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）濾波效果好；2) 串聯(lián)濾波器必須通過主電路的全部電流，并對(duì)地采用全絕緣，而并聯(lián)濾波器的一端接地，通過的電流只是由它所濾除

21、的諧波電流和一個(gè)比主電路小得多的基 波電流，絕緣要求也低；3) 在交流情況下，并聯(lián)濾波器除濾波外， 其中的電容器還可以同時(shí)向換流器提供 無功功率。三十九、交流濾波器按阻抗特性分為幾種濾波器？答：可分為(1)單調(diào)諧濾波器；(2)雙調(diào)諧濾波器；(3)高通濾波器 四十、何謂濾波器的品質(zhì)因數(shù)？濾波器的品質(zhì)因數(shù)對(duì)濾波器有什么影響？答：濾波器的品質(zhì)因數(shù)為：濾波器的電抗X。與電阻R(n)的比值，即 Q= X。/ R(n)。當(dāng)品質(zhì)因數(shù)Q值越大，則諧振頻率阻抗丨Z丨就越小，濾波效果就越好，同時(shí)有功功率 的消耗也就越小。但是 Q值也不能太大，否則系統(tǒng)頻率的變化以及電感和電容受溫度變化 而變化時(shí)濾波器容易失調(diào)，影響

22、濾波效果。四一、如何選擇交流濾波器的參數(shù)？答：交流濾波器的選擇首先應(yīng)根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析選擇電容(OR電路？)，然后根據(jù)要求的調(diào)諧頻率計(jì)算出相應(yīng)的電感，最后再根據(jù)最佳Q值確定電阻值，(按最小投資選擇濾波器容量求取參數(shù))。四十二、評(píng)定濾波器效果的準(zhǔn)則是什么？答：評(píng)定濾波器效果是否適當(dāng)?shù)脑瓌t：經(jīng)濾波以后完全沒有諧波的有害影響。但實(shí)際上一般采用下列極限值作為參考：1 00(1) 交流正弦波的最大理論偏差：日=丄(£/()應(yīng)不超過35% ;V(n丿 (1)心(2) 在5到25次諧波電壓中，任何一個(gè)特征諧波電壓不超過1%，其它各次特征諧波電壓的算術(shù)和應(yīng)不超過2.5%(3) 電話諧波波形系數(shù) (TH

23、RR ) 應(yīng)不超過 1%2% ;需(kf PfVfTHFF = f -(4) 在美國和加拿大，一般采用IJ乘積和KV*T乘積來評(píng)價(jià)電力線路對(duì)電話線路的干擾影響：I * j =. (I fT f )2四十三、直流濾波器電容器的額定參數(shù)選擇與交流濾波器有什么不同？答：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(jì)性決定的； 而交流濾波器電容器的額定參數(shù)是根據(jù)總的無功功率來確定。四十四、直流輸電系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)正常運(yùn)行方式下運(yùn)行參數(shù)有哪些？答：直流輸電系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)正常運(yùn)行方式下運(yùn)行參數(shù)有兩端的直流電壓、直流電流和輸送功率。四十五、高壓直流輸電系統(tǒng)控制配置中主要有哪些控制？答：高壓直流輸電系統(tǒng)控制配

24、置中有站控制、極控制、橋控制和閥單元控制。四十六、對(duì)高壓直流輸電控制系統(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(xiǎn)的狀況應(yīng)限制電流的最大值；(2) 要限制由于交流系統(tǒng)的波形而引起的直流電流的流動(dòng)；(3) 盡可能地防止逆變器換相失??；（4）盡可能使功率因數(shù)保持較高的值；（5）為了使功率損耗最小，要求保持線路端電壓恒定并且等于額定值；（6）為控制所輸送的電能，有時(shí)則要求控制某一端的頻率四十七、為什么在高壓直流輸電系統(tǒng)的控制中要使功率因數(shù)保持較高值？答：（1）對(duì)于給定的閥和變壓器的電流和電壓額定值，要求盡可能高的保持換流器的功率額定值；（2）減少閥和阻力回路應(yīng)力；（3）使接

25、至換流器的交流回路中所需的電流和銅耗達(dá)到最小值；（4）當(dāng)換流器的負(fù)荷減少時(shí)，使換流器的交流端的電壓降到最小值。四十八、高壓直流輸電系統(tǒng)基本的控制方式有哪些？（在書上哪里？）答：高壓直流輸電系統(tǒng)基本的控制方式有定電流控制、定電壓控制、定越前角控制、定 熄弧角控制和定延遲角控制。四十九、敘述定電流的控制原理。答：定電流的控制原理如下：1）通過直流互感器測(cè)量直流電流 Id。2）將ld與電流整定值Id0 （也稱電流指令）進(jìn)行比較。3）將Id與Ido進(jìn)行比較的差值£ （稱為誤差或誤差信號(hào)）輸入控制放大器A中進(jìn)行放大。4）將放大的信號(hào)輸入相位控制回路作為控制電壓，進(jìn)行所需的相位控制， 從而達(dá)到控

26、制直流電流為恒定的目的。五十、什么是潮流翻轉(zhuǎn)？如何實(shí)現(xiàn)潮流翻轉(zhuǎn)？答：潮流反轉(zhuǎn)是利用直流輸電系統(tǒng)的快速可控性，將直流功率傳輸方向在運(yùn)行中自動(dòng)反轉(zhuǎn)的一種控制功能。要實(shí)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(yùn)行，而同時(shí)把原來的逆變器觸發(fā)相位提 前，變?yōu)檎鳡顟B(tài)運(yùn)行，翻轉(zhuǎn)過程是自動(dòng)進(jìn)行的。五一、HVDC （高壓直流輸電）的基本控制手段是什么？答：（1）線路上任一點(diǎn)的直流電壓及電流（或功率）皆可通過控制其內(nèi)電壓（Vdorco$a）和（Vdoico$y）來加以控制。而這可通過閥觸發(fā)角的柵/門極控制或改變換流變壓器分接頭以控 制

27、其交流電壓來實(shí)現(xiàn)。（2） 柵/門極控制是快速的（110ms）,改變分接頭則慢得多（每改一檔需56s）。 它們以互補(bǔ)的形式來聯(lián)合應(yīng)用。 柵/門極控制最先快速動(dòng)作， 繼之以分接頭改變， 使換流器 各量（整流器的口和逆變器的 y）恢復(fù)到它們的正常范圍。（3）功率反送（又稱潮流反轉(zhuǎn)）是通過兩端直流電壓的反向來實(shí)現(xiàn)的。畫出整流器、換流器的組合五十二、 特性。答：五十三、什么叫電流裕度？答：整流器電流指令和逆變器電流指令之差稱為電流裕度五十四、每個(gè)換流器的組合特性由哪三段組成？答：每個(gè)換流器的特性由三段組成：與:min相對(duì)的恒觸發(fā)角（CIA）、恒電流（CC）和恒熄弧角（CEA）。五十五、逆變器控制方式采用

28、哪兩種方式可以防止換相失??？答：（1）直流電壓控制方式不用對(duì)固定 值的調(diào)節(jié)（CEA），而用一個(gè)閉環(huán)電壓調(diào)節(jié)以保持直流線路某點(diǎn)的電壓恒 定，通常是送端（整流器）電壓恒定。用計(jì)算線路壓降RI的方法來估計(jì)維持所需的逆變器電壓。比起恒 控制（它具有下降的電壓特性），電壓控制具有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即逆變器的V-I特性是平坦的。此外，電壓控制方式具有略大的值，從而不易發(fā)生換向失敗。正常時(shí)，電壓控制保持 約18，連同分接頭切換器一起使用。（2）控制恒一：時(shí)，逆變器的 V-I特性具有一個(gè)正的斜率，輕載時(shí)，恒 一：在防止換相失敗方面具有更大的安全性。然而，重載 （大重疊）時(shí)，可能使變成最小值。正常運(yùn)行時(shí)不用恒 控制方式

29、。它只在暫態(tài)條件下作為直接作用于觸發(fā)角的控制方式的后備方式。五十六、為保持控制方式的穩(wěn)定性，常對(duì)V-I特性作哪些修正？答：為保持控制方式的穩(wěn)定性，在逆變器的CEA和CC控制特性之間的轉(zhuǎn)換處，常采用一個(gè)具有正斜率的特性 （恒），如圖（a）所示。另一種辦法如圖（b）所示。即用一個(gè)電壓反饋環(huán)節(jié)來控制其直流電壓。(a)五十七、在設(shè)置電流指令時(shí)，有哪些限制？為什么？答：設(shè)置電流指令時(shí)，必須考慮下列限制。(a) 最大電流極限最大短時(shí)電流通常限制在滿載電流的1.21.3倍，以避免閥的過熱損壞。(b) 最小電流極限在小值電流時(shí)，電流中的脈波可能造成電流的不連續(xù)或斷續(xù)。12脈波時(shí)，電流每周期中斷12次。由于在中

30、斷瞬間的電流變化率很高而在變壓器繞組和直流電抗器中感應(yīng)出高電 壓(Ldi /dt),所以這是不允許的。(c) 依賴于電壓的電流限制(VDCOL)(國內(nèi)常稱作“低壓限流”)在低電壓的情況下，由于下述原因，要保持額定直流電流或功率是不希望的或不可能 的：(1) 當(dāng)一個(gè)換流器的電壓降低了30%左右時(shí)，另一端的換流器的無功功率需求將增加，這可能對(duì)交流系統(tǒng)產(chǎn)生不利的影響。電流控制必然會(huì)造成較大的:-或另一端換流器較大的從而使無功需求增加。交流電壓的降低將顯著地減小濾波器和電容器所供應(yīng)的無功功率，而它們本來是能夠供應(yīng)換流器所吸收的大部分無功功率的。(2) 電壓降低時(shí)，換相失敗和電壓不穩(wěn)定的風(fēng)險(xiǎn)也大為增加。

31、這些在低電壓下運(yùn)行所帶來的問題，可用“低壓限流”(VDCOL)來防止。當(dāng)電壓降到一個(gè)預(yù)定值以下時(shí)，這個(gè)限流裝置即減小最大允許直流電流值。VDCOL特性可以是交流換相電壓或直流電壓的函數(shù)。五十八、最小觸發(fā)角限制的作用是什么？答：通過直流線路傳輸?shù)墓β?，可以由電流指令和電流裕度的調(diào)整來加以控制。這些信號(hào)是由遙信通道傳送到換流站的。在通信失效或直流線路故障時(shí)，存在著這樣的可能性， 即逆變站可能切換到整流方式。這將導(dǎo)致功率的反送。為了防止發(fā)生這種情況，在逆變器控制 中，裝有最小a限制。五十九、答:為什么HVDC系統(tǒng)基本上是恒電流控制？(1)為了限制故障時(shí)的過電流和減小設(shè)備損壞；(2 )為了防止由于交流

32、電壓波動(dòng)而使系統(tǒng)停運(yùn)。正是由于高速恒電流控制特性，直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行是非常穩(wěn)定的。由于上述兩個(gè)重要原因，HVDC系統(tǒng)基本上是恒電流控制:八十、雙極直流輸電系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)分哪四層？答：控制結(jié)構(gòu)分為四個(gè)層次：橋或換流器單元控制、極控制、主控制及全系統(tǒng)控制。八十一、答:用于產(chǎn)生換流器的觸發(fā)脈沖有哪兩種基本的控制型式？(1)分相控制(IPC)(2 )等距離脈沖控制(EPC)六十二、答:分相控制(IPC)的特征是什么？它的主要特征是，它的觸發(fā)脈沖對(duì)每閥是分別產(chǎn)生的，由換相電壓過零點(diǎn)來確定。八十二、答:分相控制(IPC)有哪兩種方式？(1 )恒熄弧角CEA控制(2)恒電流控制六十四、等距脈沖控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是

33、什么？答：在這種系統(tǒng)中，閥是等時(shí)間間隔觸發(fā)的，并且所有閥的觸發(fā)角延遲量或提前量都是 相等的，從而得到所要求的控制方式。它只與系統(tǒng)電壓間接同步。敘述HVDC系統(tǒng)的正常起動(dòng)（解鎖）操作順序。六十五、答：1先起動(dòng)逆變器或整流器都可以。先起動(dòng)的換流器確立了閥的觸發(fā)和導(dǎo)通。當(dāng)解鎖觸發(fā)角在6070 的范圍內(nèi)時(shí)，電壓保持較低的值。2經(jīng)過一個(gè)通信延遲，另一端的換流器開始觸發(fā)。觸發(fā)角為60。70°之間以保持合適度低的電壓，和標(biāo)么值（pu）為0.20.3的起動(dòng)電流（根據(jù)設(shè)備和系統(tǒng)情況而優(yōu)化 ）開始循 環(huán)流動(dòng)。3上述順利起動(dòng)確立以后，按照觸發(fā)角（:或）的緩和的變化速度來提升電壓。繼續(xù)保 持開始的0.20.

34、3pu的電流直到電壓達(dá)到 40%80%的設(shè)定點(diǎn)為止。然后將電流指 令提高到所要求的數(shù)值。4當(dāng)電流建立起來并由整流器來保持時(shí)，逆變器即進(jìn)入電壓/裕度角控制方式。整個(gè)起動(dòng)過程，短可至幾分之一秒，長可至幾分鐘，這決定于交流系統(tǒng)要求的功率指令和限制。負(fù)荷可以是指數(shù)率上升的，也可以小步上升。六十六、敘述HVDC系統(tǒng)的正常停機(jī)（閉鎖）操作順序。答：不像交流系統(tǒng)那樣操作斷路器以隔離一條線路，直流線路是通過控制來逐漸關(guān)斷的。一個(gè)極的閉鎖是用將電壓和電流減小到零來實(shí)現(xiàn)的，其步驟如下：1在100300ms內(nèi)，電流和電壓按斜率下降。然后整流器進(jìn)入或接近逆變區(qū)運(yùn)行。這 樣將儲(chǔ)存于直流系統(tǒng)的能量去掉（反饋人交流系統(tǒng)）。

35、2如果裝有旁路開關(guān)的話，旁路開關(guān)接通。兩個(gè)閥組中的一個(gè)閥組準(zhǔn)備閉鎖，它并不意味著電流一定要減小到零。所以，這個(gè)閥組的觸發(fā)角升至90，然后用一個(gè)旁路開關(guān)形成一個(gè)旁路，于是閥才被閉鎖。應(yīng)該限制這個(gè)變 化速度以避免發(fā)生調(diào)節(jié)方式的改變。六十七、為什么提高交流系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，常須裝附加控制以拓寬直流系統(tǒng)的可控性？答：在直流輸電系統(tǒng)中，基本的被控量是直流電流，在逆變器保持電壓的條件下，由整流器來控制電流。用這種方式控制的直流輸電系統(tǒng)可以緩沖一個(gè)交流系統(tǒng)對(duì)另一側(cè)交流系統(tǒng) 的擾動(dòng)。然而，它不能流過有助于交流系統(tǒng)穩(wěn)定的同步功率。實(shí)際上，對(duì)交流系統(tǒng)來說，換 流器好像是一個(gè)對(duì)頻率不敏感的負(fù)荷，使它對(duì)系統(tǒng)搖擺產(chǎn)生負(fù)阻尼。 而且，在系統(tǒng)搖擺期間，由于吸收過量無功而可能造成電壓崩潰。六十八、采用直流系統(tǒng)附加控制的主要原因是什么？答： 提高交流系統(tǒng)機(jī)電振蕩的阻尼。 改善暫態(tài)穩(wěn)定。 隔離系統(tǒng)擾動(dòng)。 控制獨(dú)立小系統(tǒng)的頻率。 無功功率調(diào)節(jié)和動(dòng)態(tài)電壓支撐。六十九、一個(gè)三相12脈波整流器由一組額定電壓為220kV/ 110kV的變壓器供電。（a）如一次側(cè)電壓為230kV，有效匝數(shù)比為0.48，當(dāng)觸發(fā)延遲角-為20°，換相角丄為18°