2025年换流站考试试题及答案

2025年换流站考试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.某±800kV换流站采用双12脉动换流阀组串联结构，当极1高端阀组发生晶闸管级故障导致闭锁时，极1直流电压将降至（）A.±800kVB.±600kVC.±400kVD.±200kV答案：C2.换流变压器阀侧绕组采用Y/Δ接线的主要目的是（）A.降低绕组绝缘水平B.消除5、7次谐波C.提高短路阻抗D.平衡三相电流答案：B3.直流场中性母线开关（NBS）的主要作用是（）A.隔离中性母线与接地极B.切换双极运行与单极金属回线C.限制直流短路电流D.配合接地开关完成设备检修隔离答案：B4.阀冷系统去离子装置的电导率设定值通常应低于（）A.0.1μS/cmB.0.5μS/cmC.1.0μS/cmD.2.0μS/cm答案：B5.控制保护系统中，“极隔离”状态的含义是（）A.极控系统退出运行B.所有直流开关断开且接地开关合上C.换流阀闭锁但直流线路未隔离D.交流滤波器全部退出答案：B6.换流站交流侧发生三相短路时，最可能导致的直流系统响应是（）A.直流电压升高B.直流电流增大C.换相失败D.阀冷系统过压答案：C7.某换流站接地极线路采用双极共地极运行，当接地极温度超过85℃时，应优先采取的措施是（）A.降低极功率B.切换至单极金属回线C.闭锁换流阀D.投入接地极冷却风机答案：B8.直流滤波器小组投入的必要条件不包括（）A.对应高压电容器无渗漏油B.小组保护无告警C.直流电压高于50%额定值D.交流滤波器至少两组运行答案：D9.换流阀晶闸管触发脉冲的宽度通常为（）A.10μsB.100μsC.1msD.10ms答案：B10.换流站站用交流电源失去后，关键负荷（如阀冷控制电源）应切换至（）A.直流系统经逆变器供电B.备用站用变C.UPS电源D.蓄电池直接供电答案：C11.测量换流变压器绕组直流电阻时，应使用（）A.万用表B.双臂电桥C.兆欧表D.回路电阻测试仪答案：B12.直流线路行波保护动作后，若故障测距显示故障点距离本站120km，最可能的故障类型是（）A.高阻接地B.金属性接地C.断线故障D.绝缘子闪络答案：B13.换流站消防系统中，阀厅应配置的主要灭火介质是（）A.水喷雾B.七氟丙烷C.二氧化碳D.干粉答案：A14.某换流站极1直流电压为780kV，直流电流为2.5kA，此时极1输送功率为（）A.1950MWB.3900MWC.975MWD.2600MW答案：A（计算：780kV×2.5kA=1950MW）15.换流阀水冷系统压力低报警的可能原因不包括（）A.冷却水泵故障B.去离子罐堵塞C.管路接头渗漏D.膨胀水箱水位不足答案：B二、判断题（每题1分，共10分）1.换流变压器分接头调整的主要目的是维持直流电压稳定。（）答案：√2.阀厅内湿度应控制在30%-70%，主要是为了防止绝缘件凝露。（）答案：√3.直流线路故障清除后，通常先合线路侧接地开关再解锁换流阀。（）答案：×（应先隔离故障点，确认线路无电压后再解锁）4.控制保护系统的“双套冗余”指每套系统独立完成所有控制功能，无主从之分。（）答案：√5.换流阀关断角过小会增加换相失败风险。（）答案：√6.接地极线路发生单相接地故障时，双极运行的直流系统可继续运行。（）答案：√（单极接地极线路故障不影响另一极）7.交流滤波器小组退出后，需立即投入备用小组以维持无功平衡。（）答案：×（需根据无功需求和系统电压决定）8.阀冷系统主泵与备用泵应定期切换，防止长期停运导致轴承卡涩。（）答案：√9.换流站站用交流电源恢复后，应优先恢复阀冷系统供电。（）答案：√10.直流过负荷保护动作后，会直接闭锁换流阀。（）答案：×（通常先降功率，严重过负荷才闭锁）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述换流阀触发角α与熄弧角γ的关系及对直流系统的影响。答案：触发角α是晶闸管从承受正向电压到被触发导通的电角度，熄弧角γ是晶闸管电流过零到重新承受正向电压的电角度，二者关系为γ=π-α-μ（μ为换相重叠角）。α增大时，直流电压降低，换相重叠角μ增大，换相失败风险增加；α减小时，直流电压升高，阀侧电流谐波含量降低，但需防止γ过小导致晶闸管无法可靠关断。2.换流变压器油色谱分析中，乙炔（C₂H₂）含量超标的可能原因及处理流程。答案：可能原因：内部存在高能量放电（如绕组匝间短路、分接开关电弧）。处理流程：①立即汇报调度，降低负荷；②加强油色谱跟踪，每4小时采样一次；③检查变压器本体及套管有无异常声音、温度升高；④若C₂H₂持续增长且超过注意值（5μL/L），申请停电进行绕组变形测试、局放检测；⑤确认故障后，安排吊罩检查或返厂维修。3.直流控制保护系统“极控”与“阀控”的功能区别。答案：极控负责极级控制（如功率指令接收、双极功率分配、直流电压/电流调节），协调换流阀组、交流滤波器、直流开关的配合；阀控负责阀组级控制（如晶闸管触发脉冲提供、阀状态监测、子模块故障处理），执行极控下发的触发角指令，监测阀内各晶闸管的电压、温度等参数。4.单极金属回线（MRT）与单极大地回线（GRT）运行方式的主要区别及适用场景。答案：区别：MRT使用专用金属回线（或另一极线路）作为返回导体，不流经大地；GRT利用大地作为返回导体。适用场景：MRT用于接地极故障、大地电阻率过高或环保要求严格时，避免接地极过温；GRT用于正常单极运行，降低线路投资（无需专用回线），但需监测接地极温度。5.换流站交流侧发生单相接地故障时，直流系统的响应过程。答案：①故障导致换流母线电压不平衡，换流阀换相电压降低；②极控系统检测到交流电压畸变，增大触发角α以限制直流电流；③若故障持续，可能引发换相失败（晶闸管无法在换相期间完成电流转移）；④换相失败后，直流电流快速上升，过流保护可能动作闭锁换流阀；⑤故障清除后，极控系统逐步减小α，恢复直流电压和功率。四、计算题（每题8分，共24分）1.某±800kV换流站双极运行，单极额定功率4000MW，额定直流电流2500A。当极1功率降至3000MW时，计算此时极1直流电压及双极总输送功率（假设双极电流相同）。答案：极1直流电压U1=P1/I=3000MW/2500A=1200kV（因±800kV为双12脉动阀组串联，单阀组额定电压400kV，实际运行中电压可调整）。双极总功率=3000MW+4000MW=7000MW。2.某换流阀组由60个晶闸管串联，每个晶闸管正向压降1.5V，额定电流3000A，计算该阀组的通态损耗（忽略动态损耗）。答案：通态损耗P=串联数×单个压降×电流=60×1.5V×3000A=270,000W=270kW。3.换流变压器阀侧绕组额定电压为125kV（相电压），连接组别为YNd11，交流系统线电压为525kV，计算换流变压器的变比（高压侧线电压/阀侧相电压）。答案：高压侧线电压525kV，阀侧Y接绕组相电压125kV，变比=525kV/(√3×125kV)=525/(216.5)=2.42:1（注：YNd11中，高压侧为Y接，线电压=√3×相电压；阀侧为Δ接，相电压=线电压，此处题目中阀侧为Y接，可能为笔误，若阀侧为Δ接，相电压=线电压，则变比=525kV/125kV=4.2:1，需根据实际接线确认。本题按题目给定“阀侧相电压125kV”计算）。五、案例分析题（每题8分，共16分）案例1：某换流站极1“阀冷系统漏水报警”触发，监控显示阀厅内1阀塔区域湿度突然升至95%，阀冷系统膨胀水箱水位下降至20%（正常40%-80%）。试分析可能原因及处理步骤。答案：可能原因：①阀塔内水冷管路接头松动或焊缝开裂；②阀模块水冷板泄漏（如晶闸管与水冷板密封垫老化）；③阀厅外冷却水管路（如软连接、热交换器）破裂。处理步骤：①立即汇报调度，申请降低极1功率至50%以下，减少阀损耗；②检查阀冷系统压力（正常0.3-0.5MPa），若压力持续下降，启动备用泵；③进入阀厅（穿戴绝缘靴、手套）检查阀塔底部是否有滴水，用红外热像仪检测阀模块温度是否异常（泄漏点附近温度可能偏低）；④若确认阀内泄漏，申请极1闭锁，隔离阀塔（拉开相关直流开关，合上接地开关）；⑤停运阀冷系统，泄压后拆卸泄漏部件，更换密封垫或水冷板；⑥恢复后进行压力试验（0.6MPa保压30分钟无压降），确认无泄漏后逐步恢复功率。案例2：换流站极2“换流变压器差动保护”动作，跳开极2高端换流变高压侧开关、阀侧开关及极2所有直流开关。试分析可能的故障点及验证方法。答案：可能故障点：①换流变绕组内部匝间/层间短路；②换流变套管引出线短路（高压侧或阀侧）；③换流变油箱内分接开关接触不良；④差动保护范围内CT