hvdc复习题部分答案整理

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1、1.根据图1简述直流输电的基本原理。P10包括两个换流站CS1和CS2及直流线路。换流站中主要装有换流器，实现交流电与DC的相互转换。从交流系统I向交流系统II输电时，换流站CS1将送端系统I的三相交流电换成直流电流，通过DC输电线路将功率输送到换流站CS2，再由CS2把DC变换成三相交流电。通常把交流变换成直流称为整流，而将直流变成交流称为逆变。因此CS1也称为整流站，而CS2称为逆变站。2.两端直流系统的接线方式有哪些？单级线路方式；双级线路方式；“背靠背”换流方式。3.双极两端中性点接地的直流工程，当一极停

2、运后，可选择哪些接线方式运行？健全相可以利用大地或海水作为回路维持单极运行方式，保持输送50%的电力，或利用换流器及线路的过载能力，承担更多负荷。利用另外一极的线路。4.简介“背靠背”换流方式。P13将整流站和逆变站建在一起的直流输电系统为“背靠背”换流站。在两种不同区域的电网有时差且可以错峰，迫切需要联网时，由于地区频率偏差较大，旋转备用几乎为零，交流同步联网几乎不可能，因此采用直流背靠背联网。其优点是：（1）费用相对较低；（2）易于双向调节区域间潮流；（3）需要时随时可通过旁路转换成交流连接。“背靠背”换流站

3、目前应用较多，主要是互联电网时限制短路电流的增加，提高电网运行的稳定性，以及不同频率电网之间互联时起变频站作用。此外在系统增容时能够限制短路容量，以避免大量电气设备的更换。5.列举直流输电适用场合：P191．远距离大功率输电。2．海底电缆输电。3．不同频率或者频率非同步运行的两个交流系统之间的联络。4．用于地下电缆向电流密度高的大城市供电。5．交流系统互联或配电网增容时作为限制短路电流的措施之一。6．配合新能源的输电。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

4、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。P26-279.换相失败的原理是怎样的？换相失败的解决方法有哪些？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转变为正向时被换相的阀都向原来预定退出导通的阀倒换相，这称为换相失败。由于整流器在电流关断后的较长时间处于反向电压下，所以仅当触发电路发生故障时，整流器才

5、会发生换相失败。直流输电系统中大部分换相失败都发生在逆变器，换相失败是逆变器最常见的故障。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。1.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？P36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下，以保证刚关断的阀

6、能够完全恢复阻断能力。如果熄弧角太小，在过c4点（自然换相点）后V5又承受正向电压，而此时载流子尚未复合完，则V5不经触发就会导通，使V1承受反向电压而被迫关断。这种故障称为换相失败。这就要求逆变器的熄弧角必须有一个最小值γmin，其大小为阀恢复阻断能力所需时间加上一定裕度，一般为15°或更大些。由Vd’=Vd0cosγ-RβId可知，γ不能太大，否则降低直流电压。另外，γ太大也会降低功率因数，达不到经济运行的目的。2.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。P

7、30图4图53.试写出整流侧、逆变侧直流母线电压与阀侧空载直流线电势有效值、直流电流、延迟角、超前角、熄弧角的关系。整流侧直流电压：逆变侧直流电压：或4.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。P50（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（电容器组、同步调相机、静止无功补偿装置）：提供无功功率，

8、实现电压调整和提高电压稳定性。（5）滤波器组：滤波同时还可以提供一部分的无功功率。（6）避雷器：保护站内设备免受雷击和操作过电压之害。（7）断路器（8）CT、PT：分别有交流侧和直流侧的，获取测量、计量和保护中所需要的电压和电流量。（9）高频阻塞装置：抑制换流器在换相过程中所引起的无线电干扰。（10）接地电极1.HVDC对晶闸管元件的基本要求有哪些？P52（1）耐压高；（