过电压问题答案详解.doc

直流系统运行方式：双极运行，单极大地运行，单极金属回线运行 双极运行：双极两端中性点接地的方式是正负两极对地，整流站和逆变站中性点接地，大地中仅流过两极不平衡电流； 单极大地运行：利用1根导线与大地构成直流侧的单极回路，整流站和逆变站中性点均需接地； 单极金属回线运行：利用2根导线构成直流侧的单极回路，利用停运极的线路作为运行极的回流线路，逆变站中性点接地限制电位。 整流侧低压端换流变压器阀侧出线接地造成中性母线上过电压原理简述 如上图所示，以故障发生在A相为例，故障发生后，换流变A、C两相形成的交流电源Uca通过 VT2和故障接地点并联在整流侧中性母线E避雷器上，也并联在金属回线与逆变侧接地极两端，故障简化如右图所示。右图可知，本阶段由于E避雷器流过从接地点到中性母线方向的电流，中性母线呈负电位，通过避雷器的能量占该故障下该避雷器所消耗能量的主要部分。由于中性母线呈负电位，整流侧下6脉动桥中与中性母线相连的阀均承受反向电压，故障后全部关断，导致中性母线电流无法通过阀流入故障接地点，但由于直流线路存在对地分布电容，自身又有分布电感，通过金属回线的电流不能立即减小为0，此时，金属回线相当于一个电源，通过中性母线E避雷器和逆变站的接地点形成回路，在E避雷器中流过一部分能量，中性母线呈现正电位。 直流系统断线故障引起中性母线上过电压原理简述，分单极金属回线方式与单极大地运行方式 当直流系统以单极大地回路或者单极金属回线运行时，如果一侧接地引线或者金属回线发生断线故障，直流电流就会通过发生断线一侧的中性线接地引线避雷器EL或者金属回线避雷器EM形成回路，即将避雷器接入了整流侧——逆变侧这个电流循环回路中去，造成发生断线的换流站中性母线上过电压。 图错误!文档中没有指定样式的文字。–1 直流系统单极大地回路运行方式下断线故障示意图 图错误!文档中没有指定样式的文字。–2 直流系统金属回路运行方式下断线故障示意图 高压端换流变压器出线短路引起阀两端过电压，为什么只可能发生在整流侧。（阀方向决定是否会关断） 该过电压不可能发生在逆变侧，分析如下： 首先假设故障发生时阀VT4处于导通状态，如下图所示，该组阀的阳极a点与直流极线相连接，a点电压为直流极线对地运行电压。当A相（VT4阴极b点）发生接地短路时，将使b点电位下降，此时阀VT4阳极a点电位高于阴极b点电位，两端电压仍为正向，VT4不会关断仍将保持导通状态。当接地故障发生在B相或C相时，由于直流极线对地运行电压比三相对地电压也都高，故a点电位始终将高于的阴极电位，即最上层阀VT2、VT4、VT6中至少会有一个保持导通状态。这样，在阀VT2、VT4、VT6两端并联的阀避雷器V1上电压不可能高于换流变阀侧线电压，不会出现过电压。因此该过电压只可能发生在整流测。 电力系统过电压分类 过电压分类 外部过电压：雷电过电压 内部过电压：暂时过电压、操作过电压 暂时过电压：工频过电压、谐振过电压 操作过电压：合闸过电压、分闸过电压、故障过电压等 简述特高压直流系统绝缘配合目的与原则 目的：合理确定设备的绝缘水平，即保证设备满足正常稳定运行要求，故障维修和事故损失可以承受，同时造价可以接受。 原则： 1）系统电压等级 A 220kV及一下电网绝缘顺序配合：雷电过电压，操作过电压，工频过电压 B 超高压、特高压电网绝缘顺序配合：工频过电压，操作过电压，雷电过电压 2）线路和变电站的配合 不需降低线路绝缘使之与变电站绝缘相配合。 简述特高压直流换流站空气间隙与哪些因素有关，并简单定性介绍所需气隙随环境因素变化趋势。 放电电压水平和换流站大气气象条件。特高压直流系统电压等级更高, 直流运行电压最高可达816kV, 由于空气间隙的饱和特性, 在更高的操作过电压下会要求更大的空气间隙距离;换流站阀厅内一般都安装有用于冷却的空调系统,其调节作用使得阀厅内的大气压力、温度、湿度均不同于标准气象条件,对空气间隙的放电特性产生较大影响。 空气密度对间隙的击穿电压有较大的影响, 主要原因是空气密度变化时, 分子间的平均距离发生变化, 直接影响到电子的平均自由行程, 从而间接影响间隙气体的电离过程, 改变间隙的击穿电压。当海拔高度增加时, 空气压力下降, 密度减小,所以电子的碰撞电离过程中的平均自由程变大, 在运动过程中可以积累更大的能量, 在间隙距离较大的情况下, 气体的电离过程变得更加剧烈, 所以间隙的击穿电压下降。当温度增加时, 电子的自由程增加, 积累的动能也增加, 更容易造成气体电离; 另外, 温度增加, 气体分子本身的热动能也增加, 所以导致气体的热电离增加, 这也会导致击穿电压的下降。所以, 在其它条件一定时, 温度越高, 气隙的击穿电压越低。 湿度对击穿