高压直流输电复习题及答案

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。