多相（四相）交流输电 - 图文

输变电新技术复习题 一、问答题

1、紧凑型输电的原理和特征。

答：原理：紧凑型线路是采用增加分裂导线根数，缩小相间距离，合理排列相导线等措施，以降低线路波阻抗，从而提高输送能力的输电线路。

特征：（1）采用多根分裂导线并优化导线排列；（2）应用合成棒式绝级子和相间间隔棒，相间间隔棒使导线在档柜中间仍能保持固定距离以控制风偏，避免闪路；（3）把操作过电压限制到1.8倍最大工作电压以内。缺点：充电功率大、无功补偿容量增加、相间电容大而潜供电流不易熄灭、带电作业比较困难等问题。 2、多相输电原理和特点。

答：原理：多相输电能够明显地降低导线表面的电位梯度。常规输电线路的相间距离主要取决于空气的耐电强度。由于多相输电系统的相间电压减小，对相间绝缘的要求降低，从而使得相间距离减小，线路变得紧凑。所以，多相输电也是提高线路输送功率密度的重要方法。

特征：具有较低的相间电压，轻巧的杆塔结构，较窄的架线走廊，大的输送能力，易于与三相现有系统协调、兼容运行，对高压断路器触头断流容量的要求较低。多相输电线路运行的可闻噪声、无线电噪声、地面电磁场等环境指标均优于三相线路。 3、用一台三相3绕组变压器构成三相变6相系统，作接线原理图。 答：结成dYnYn型，下图：

4、交流输电最小相数分析。

答：相对于单相输电而言，三相输电可以称之为多相输电。实际上，采用单相系统输电，输送的功率是一个脉振的瞬时功率，如果系统没有大的储能元件（如电容器）接入，系统中的发电机与电动机则不能平稳运行。如果采用两相输电系统，也存在难以克服的问题：若两相系统的相位差为180°，所产生的功率又等效于单相功率；若两相系统的相位差为90°，该系统则不能满足对称的条件，即流过系统中性点的电流不为零，而是每相电流的倍。所以，为了生产一个恒定的瞬时功率，同时又能构成一个对称系统，电力系统最小可能的相数为3。 5、4相输电线路水平排列换位相间几何均距计算，并把结果和相同相对地电压的3相水平排列线路比较其传输密度。

6、什么叫柔性交流输电，有什么主要设备？

答： 柔性交流输电技术（FACTS）又称为灵活交流输电技术。是基于电力电子与现代控制技术，对交流输电系统的阻抗、电压、相位实施灵活、快速调节的输电技术。它可以用来对系统的有功和无功潮流进行灵活控制，以达到大幅度提高线路输送能力，阻尼系统振荡，提高系统稳定水平的目的。

主要设备：（1）串联型灵活交流输电设备，例如，可控串联电容器（TCSC）、静止同步串联补偿器（SSSC），可控移相器（TCPS）。（2）并联型的灵活交流输电设备，例如，ASVG新型静止无功发生器又称静止调相器或静止同步补偿器（STATCOM）。（3）混合型灵活交流输电设备，例如，统一潮流控制器（UPFC），即STATCOM和SSSC的组合。（4）电力电子断路器，固态断路器(SSCB)。输电线的切线操作和事故快速断开重合等开关设备是提高输电线路和输电网可控制性能的重要器件。美国SPCO工厂所生产的SSCB样机，已达到15千伏、600安，可在4微秒内完成开断。（5）蓄能设备，超导蓄能器(SMES)。 7、分析TCSC(TCSRR）的原理，如何实现短路电流限制（SCCL)的作用？ 答：TCSC意为串联晶闸管控制电容器（Thyristor ControlSeries Capacitor），它与传统的串联电容器相比，具有阻抗值可由感性到容性范围连续改变的优点，是灵活交流输电系统（FACTS）中的重要成员。

TCSC单元的典型结构如图1所示，主要由串联的固定电容器和与之并联的晶闸管相控电抗器组成。在实际应用中，还包括作为过电压保护（MOV）的氧化锌避雷器和旁路断路器（Breaker）。由于单个TCSC单元的耐压强度和容量不够，因此一个完整TCSC系统是由几个这样的模块串联而成，或者和传统的串联电容一起构成混合型的串联补偿。经简化后的TCSC单元等效电路图如图2所示

由于系统基波角频率ω和TCSC自然振荡频率ω0都是定值，因此TCSC的基波阻抗XTCSC是晶闸管触发延迟角α的连续函数。通过改变触发延迟角α，就可以连续改变TCSC的基波阻抗，达到调节线路阻抗的目的。从而可以达到限制短路电路的目的。 8、静止无功补偿器有哪些，各有什么特点？

答：静止无功补偿器（Static var compensator，SVC）：静止的并联无功发生或吸收装置，调整其输出为容性或感性电流，达到控制母线电压的目的。包括： （1）晶闸管控制电抗器（TCR）：对晶闸管阀进行部分导通控制，通过控制改变阀体在每个周期的导通时间，控制流过电抗器的电流，达到调节补偿无功功率的目的。 （2）晶闸管投切电抗器（TSR）： 对晶闸管阀进行全部导通或关断控制，阶梯改变等效电抗，达到调节补偿无功功率的目的。

（3）晶闸管投切电抗器（TSC）： 对晶闸管阀进行全部导通或关断控制，阶梯改变等效电容，达到调节补偿无功功率的目的。

9、作线路串联横（纵）向电压调节器的原理图，并标注同名端、分析向量图，说明电压调节的方向。

答：纵向调压变压器

UU??U?0?

纵向调压变压器图

a)原理接线图；b)相量图

横向调压变压器

U??U??90?U

横向调压变压器图

a)原理接线图；b)相量图

10、什么是交、直流输电的等价距离，它与哪些因素有关？ 答：当输电距离到达一定长度时，直流输电线路加换流设备的投资与交流输电线路加变电所的投资相同时，这个输电距离称为交直流输电等价距离。

影响因素：

11、为什么直流输电线路运输费用低？如何说明直流线路损耗比交流线路损耗降低了1/3? 答：直流系统要求的绝缘水平比交流系统要低得多，在同样的线路绝缘水平下，直流运行电压可比交流电压（有效值）高50%左右。在导线截面、电流密度及绝缘水平相同的条件下，直流线路和交流线路传送的有功功率基本相同，但直流只有两根导线，可节省有色金属及绝缘材料1/3左右，导线电阻上损耗的功率比交流线也要少1/3。 12、BTB直流，交直流并联输电有哪些应用特点和应用价值？ 答：特点：同频率交流系统非周期互联；不同频率交流系统互联。

应用：用于在不增加交流电网短路容量的情况下，实现功率交换与紧急功率支援。 13、双极直流输电中性点接地方式对系统运行的影响。

答：1) 中性点两端接地方式：类似于两个以大地或海水作为回流的单极方式。特点：对称运行时大地回流实际电流很小。当一极故障退出运行时，另一极仍可以大地或海水回流运行，

可以大大提高直流输电的可靠性与利用率。 2) 中性点单端接地方式：只将整流或逆变的 某一端接地。优点：可以有效地避免方式(1) 中由于双极不平衡衡造成的接地电流，大大 减少单极故障时接地电流的电磁干扰作用。 缺点：在单极故障退出时，整个直流系统必 须停运。降低的直流输电的可靠性与利用率。

中性点两端接地方式

中性点单端接地方式 中性线接地方式

3) 中性线方式：可以在中性线的一端接地，也可以在两断接地。 在单极故障时，考虑大地或海水流过部分电流，可以而降低中性线的设计容量。特点：这种方式具有以上两种方式的优点。

二、计算题与分析

1、交流线路参数计算： D7.58?6?10S/kmx1?0.1445?lgeq?/kmb1?2?fc1?答：主要是一下几个公式的应用： D ， D

S

zc?xb1 ，

p1n?VN2lgeqZ。

creq2、并联补偿，串联补偿电抗的计算。

UgUt无穷大系统3、移相器对暂态稳定性的计算。系统如图 a1， a2时切除故障。 K发电机变压器移相器 则加速面积为Aa1。

安装移相器前的最大可能减速面积为A2max 。 接入移相器的单机无穷大系统图 安装移相器后的最大可能减速面积为Aa2max。

显然，安装移相器前，Aa1>A2max，系统暂态不稳定。 安装移相器后， Aa1

4、变相器计算。如下图求解： ①求

?3?? ； ②写出一二次侧电流变换关系；③无零序电流时分析λ=？

?1 ④求

uAu?？

?

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/4acd.html