直流控制保护工技能认证考试复习题库(附答案)

直流控制保护工技能认证考试复习题库(附答案)一、单项选择题（每题1分，共30题）1.高压直流输电系统中，晶闸管换流器正常运行时所消耗的无功功率通常约为其输送有功功率的（）。A.10%～20%B.40%～60%C.70%～80%D.90%以上答案：B2.直流输电系统最基础的控制方式是（）。A.定直流电压控制B.定直流电流控制C.定功率控制D.定熄弧角控制答案：B3.12脉动换流器交流侧电流中特征谐波次数为（）。A.5、7次B.11、13次C.23、25次D.11、13次及23、25次等12k±1次答案：D4.换流阀晶闸管触发导通后，下列哪种说法正确？（）A.门极持续电流维持导通B.门极失去控制作用，阳极电流小于维持电流后关断C.阳极电压降为零后立即关断D.门极加反向电压关断答案：B5.直流输电系统潮流反转时，通常（）。A.直流电压极性不变，直流电流反向B.直流电压极性反转，直流电流方向不变C.直流电压、电流均反向D.直流电压、电流均不变答案：B6.逆变侧设置定关断角控制的主要目的是（）。A.提高直流电压B.防止换相失败C.降低无功消耗D.限制直流电流答案：B7.直流电压测量装置通常采用（）。A.电磁式电压互感器B.电容式电压互感器C.直流电压分压器D.霍尔传感器答案：C8.直流电流测量装置中，零磁通式直流电流互感器的优点是（）。A.结构简单B.测量精度高、响应快C.不需辅助电源D.可测交流电流答案：B9.平波电抗器在直流系统中的作用不包括（）。A.抑制直流电流纹波B.限制故障电流上升率C.提供换相电压D.改善直流侧滤波效果答案：C10.换流变压器的有载分接开关调节的主要目的是（）。A.改变直流电压极性B.保持换流器触发角在合理范围C.调节交流母线频率D.改变直流电阻答案：B11.交流滤波器组的无功容量配置主要考虑（）。A.换流器消耗的无功和滤波要求B.直流线路充电功率C.换流变励磁无功D.站用电负荷答案：A12.直流线路行波保护的基本原理是利用（）。A.稳态电流差动B.故障产生的电压、电流行波到达时间差C.直流电压过零次数D.温度变化率答案：B13.直流输电系统单极大地回线方式运行时，主要环境影响是（）。A.交流谐波增大B.接地极附近地下金属设施腐蚀和变压器直流偏磁C.线路损耗增大D.换流器触发角增大答案：B14.换流阀冷却水水质电导率通常要求不大于（）。A.0.05μS/cmB.0.5μS/cmC.5μS/cmD.50μS/cm答案：B15.阀基电子设备VBE的主要功能是（）。A.测量直流电流B.控制交流滤波器投切C.将控制系统光触发信号分配至晶闸管电子板D.监测换流变温度答案：C16.直流保护装置通常采用“三取二”出口逻辑，其主要目的是（）。A.提高灵敏度B.防止单一元件故障造成误动C.缩短动作时间D.简化二次回路答案：B17.直流线路故障重启失败后，控制保护系统应（）。A.继续连续重启B.保持运行C.闭锁直流系统并跳闸D.仅发告警答案：C18.金属回线运行方式相比大地回线方式的优点是（）。A.提高直流电压B.减小对地下金属设施和接地极影响C.降低直流线路损耗D.增大输送功率答案：B19.逆变器发生换相失败时，通常会出现（）。A.直流电压升高，直流电流减小B.直流电压下降，直流电流增大C.直流电压、电流均不变D.直流电压下降，直流电流减小答案：B20.换流器闭锁时，为了防止阀内储能元件过电压，应将触发角移相至（）。A.0°B.15°C.90°以上D.180°答案：C21.高压直流输电系统直流侧故障时，直流保护动作出口通常首先执行（）。A.直接跳交流断路器B.闭锁换流器并紧急移相C.拉开接地开关D.启动阀冷却系统答案：B22.换流变压器与普通电力变压器相比，阀侧绕组需要承受（）。A.更高的频率B.直流偏置电压和交流、直流复合应力C.更高环境温度D.更低短路阻抗答案：B23.下列设备中，不属于换流阀冷却系统设备的是（）。A.离子交换器B.冷却塔C.膨胀罐D.平波电抗器答案：D24.交流系统发生单相接地故障导致换流母线电压下降时，逆变器最容易出现（）。A.直流过电压B.换相失败C.直流电流减小D.触发脉冲丢失答案：B25.低压限流（VDCOL）功能的作用是（）。A.提高直流电压B.当直流电压降低时限制直流电流指令C.增大触发角D.关闭冷却系统答案：B26.换流阀的触发脉冲通常采用（）。A.电磁式B.光电式触发C.直接电缆电触发D.机械式答案：B27.直流输电系统双极运行时，通常采用（）接地方式。A.中性点经电阻接地B.中性点直接接地C.中性点不接地D.中性点经消弧线圈接地答案：B28.交流滤波器组的投切不应引起交流母线电压超出（）。A.额定电压±10%B.额定电压±5%C.额定电压±20%D.任意范围答案：B29.直流输电系统中，极控系统属于（）。A.站级控制层B.双极控制层C.极控制层D.换流器控制层答案：C30.接地极线路发生断线故障时，接地极线路监视装置可依据（）判断。A.注入高频电流测量阻抗变化B.直流电压变化C.换流变温度变化D.阀冷却水流量变化答案：A二、多项选择题（每题2分，共15题，至少有两个正确选项，全部选对得满分，错选、多选不得分，少选得1分）1.高压直流输电适用于（）。A.远距离大容量输电B.非同步联网C.海底电缆输电D.提高交流系统短路电流答案：ABC2.换流阀冷却系统监测的主要参数包括（）。A.进阀冷却水温度B.出阀冷却水温度C.冷却水流量D.冷却水电导率答案：ABCD3.下列属于直流保护动作出口方式的有（）。A.紧急移相B.闭锁换流器C.跳开交流侧断路器D.极隔离答案：ABCD4.交流滤波器投切控制需考虑的因素包括（）。A.直流输送功率B.交流母线电压C.无功交换量D.谐波畸变率答案：ABCD5.直流线路保护通常配置（）。A.行波保护B.微分欠压保护C.直流线路纵联电流差动保护D.过电压保护答案：ABC6.换相失败的可能原因有（）。A.交流换相电压跌落B.逆变侧关断角过小C.直流电流过大D.换流阀触发脉冲丢失答案：ABCD7.换流变压器保护的典型配置包括（）。A.差动保护B.瓦斯保护C.过电流保护D.过励磁保护答案：ABCD8.直流接地极运行方式有（）。A.单极大地回线B.双极大地回线C.金属回线D.交流回线答案：ABC9.直流控制保护系统冗余配置通常包括（）。A.双重化冗余B.三取二逻辑C.自动切换D.故障自检答案：ABCD10.换流阀晶闸管电子板（TE板）的主要功能包括（）。A.接收光触发信号B.监测晶闸管状态C.向VBE回报信号D.测量直流电流答案：ABC11.平波电抗器的作用有（）。A.抑制直流电流纹波B.限制直流故障电流上升率C.降低直流侧谐波电流D.提高交流侧功率因数答案：ABC12.直流输电系统由（）等组成。A.换流站B.直流输电线路C.接地极及接地极线路D.交流滤波器答案：ABCD13.阀厅环境控制要求包括（）。A.保持正压B.控制温度C.控制湿度D.保持洁净度答案：ABCD14.下列属于换流器特征谐波的有（）。A.11次B.13次C.23次D.25次答案：ABCD15.直流输电系统控制层一般包括（）。A.系统控制层B.双极控制层C.极控制层D.换流器控制层答案：ABCD三、填空题（每题1分，共20题）1.高压直流输电换流器通常采用____脉动换流器，由两个____脉动换流器串联组成。答案：12；62.直流输电系统功率传输方向改变时，直流电压极性____，直流电流方向____。答案：反转；不变3.逆变侧关断角γ通常不应小于____，以避免发生____。答案：15°～18°；换相失败4.晶闸管换流器交流侧特征谐波电流次数为n=答案：脉动数；正整数5.直流线路行波保护利用故障点产生的____和____传播特性来判别故障。答案：电压行波；电流行波6.换流阀闭锁时，触发角应移相至____以上，使换流器转入____状态。答案：90°；逆变7.换流变压器有载分接开关调节步长通常为____%，调节目的是使换流器____保持在合理范围。答案：1.25；触发角8.直流电压测量装置将高直流电压经____转换为低压信号，送往____装置。答案：电阻分压器；控制保护9.阀冷却水通过____装置去除离子，使电导率不大于____。答案：去离子；0.5μS/cm10.直流输电系统单极大地回线运行时，接地极电流会引起附近变压器的____。答案：直流偏磁11.低压限流控制VDCOL是在____降低时，相应____直流电流指令。答案：直流电压；降低12.换流器触发方式采用____触发，由____将光信号传输至晶闸管电子板。答案：光电；光纤13.交流滤波器组包括____滤波器和____滤波器，兼作无功补偿设备。答案：单调谐；高通14.平波电抗器串联在____母线上，其电感值越大，直流电流纹波越____。答案：极；小15.为构成12脉动换流器，两组换流变压器阀侧绕组分别采用____和____连接。答案：星形；三角形16.直流保护出口的“极隔离”是指将故障极与____和____隔离。答案：直流线路；健全极17.接地极线路监视装置常采用____法检测接地极线路断线、短路等故障。答案：高频阻抗18.换流阀避雷器主要用于保护____免受过电压损坏。答案：晶闸管19.阀厅空调系统保持阀厅内____压，防止外部灰尘进入。答案：正压20.直流控制保护系统应具有____、____、____等基本特性。答案：可靠性；快速性；选择性四、简答题（每题5分，共10题）1.简述高压直流输电系统控制分层结构及各层主要功能。答案：高压直流输电控制系统一般分为四层。系统控制层接收调度功率指令，进行功率分配、潮流反转协调和运行方式管理；双极控制层协调双极功率平衡，分配各极功率指令；极控制层根据功率指令计算直流电流指令，完成极启停、故障控制及极功率调节；换流器控制层执行触发角控制、换流变分接开关控制、阀冷却控制及换流器闭锁、解锁等操作。2.简述定电流控制和定关断角控制在直流输电中的作用。答案：整流侧通常采用定直流电流控制，使直流电流等于电流指令值，保证直流输送功率稳定，并在交流系统扰动时限制过电流。逆变侧采用定关断角控制，保持关断角不小于安全值，防止晶闸管未恢复阻断能力而发生换相失败；定关断角控制与定电流控制配合，形成直流系统稳定运行工作点。3.简述直流线路行波保护的基本原理和特点。答案：直流线路发生故障时，故障点产生电压行波和电流行波向线路两端传播。行波保护检测电压、电流行波的波头极性、幅值和变化率，以及行波到达时间，判别故障方向和区内外故障。其特点是动作速度快，通常不依赖通道通信，对高阻接地故障具有一定灵敏度，但在高阻故障时可能灵敏度下降，需配置后备保护。4.简述交流滤波器投切控制的原则。答案：交流滤波器投切应根据直流输送功率、交流母线电压、无功交换量和交流滤波器可用状态确定投入组数。投切时先投入再切除，避免无功缺额导致交流电压跌落；保持交流母线电压在规定范围内；当直流功率升高、无功需求增大时先投入滤波器，功率降低时后切除滤波器；同时应避免频繁投切，防止开关机械磨损和电压波动。5.简述换流变压器有载分接开关控制的目的。答案：换流变压器有载分接开关通过改变换流变变比，调节换流器交流侧电压，使换流器触发角或关断角保持在经济合理范围内，优化直流电压、直流功率和无功消耗。当交流系统电压波动时，分接开关控制可防止触发角过大或过小，避免换相失败和过大的无功损耗。6.简述换流阀冷却系统保护配置主要有哪些。答案：换流阀冷却系统保护通常包括：进阀冷却水温度保护、出阀冷却水温度保护、冷却水流量保护、冷却水电导率保护、膨胀罐压力保护、膨胀罐液位保护、冷却水泄漏保护、冷却塔风机及循环水泵故障保护等。保护动作后根据严重程度分别发出告警、降负荷、闭锁换流器或紧急停运。7.简述直流输电系统单极大地回线运行对交流系统的影响及抑制措施。答案：单极大地回线运行时，直流电流经接地极和大地流通，可能经附近中性点接地的电力变压器形成直流偏磁，造成变压器铁芯饱和、振动和噪声增大、温升升高、无功损耗增大，严重时影响交流系统电压稳定。抑制措施包括：尽量采用双极平衡运行或金属回线运行；在变压器中性点加装直流隔直装置或限流电阻；优化接地极选址和接地极设计，降低入地电流对交流系统的影响。8.简述换相失败产生的机理及后果。答案：换相失败主要发生在逆变侧。换相过程中，退出导通的阀需要承受反向电压并恢复阻断能力，如果换相结束后关断角过小、交流换相电压下降或直流电流过大，使阀未能及时恢复阻断，当正向电压再次建立时，该阀会重新导通，与正在导通的阀形成旁路，造成换相失败。后果是直流电压下降、直流电流增大、输送功率中断，严重时造成阀过电流、换流变偏磁、直流保护动作。9.简述直流保护动作后故障重启逻辑。答案：直流保护动作后，控制保护系统首先对换流器进行紧急移相并闭锁，使直流电流迅速减小；经过去游离时间后，若属于可恢复故障，系统按设定次数和时间间隔自动重启。重启时先解锁换流器，按低压限流和电流指令逐步恢复直流电压和电流；若重启成功，直流系统恢复运行；若达到设定重启次数仍不成功，则永久闭锁换流器并跳开交流侧断路器。10.简述阀基电子设备VBE和晶闸管电子板TE板的功能关系。答案：VBE接收极控或阀控系统发出的光触发信号，经光纤分配至每只晶闸管对应的TE板；TE板接收光脉冲后生成晶闸管门极触发脉冲，同时采集晶闸管状态、阀电压等信号，经光纤返回VBE；VBE汇总回报信号后上传至控制保护系统，用于阀状态监视和保护判断。五、计算题（每题5分，共5题）1.某高压直流输电系统单极额定直流电压=800kV，额定直流电流=解：P答案：3200MW2.某逆变器触发角α=，换相重叠角μ=。求关断角解：βγ答案：25°3.直流极母线平波电抗器电感L=0.30H，直流线路故障瞬间电压变化量Δ解：=答案：500A/ms4.某直流输电线路电阻R=8.0Ω，输送直流电流I解：P答案：72MW5.某交流滤波器组为星形连接，母线线电压=500kV，基波频率f=50解：ω星形连接时：QQ答案：约157Mvar六、综合分析题（每题10分，共3题）1.某±500kV直流输电系统双极大地回线运行，直流线路发生金属性接地故障，保护动作，请分析故障过程、保护动作逻辑和故障重启过程。答案：故障过程：直流线路故障点发生金属性接地后，故障点直流电压迅速下降，直流电流上升，线路两端出现电压、电流行波，行波保护及微分欠压保护迅速启动。保护动作逻辑：行波保护或微分欠压保护检测到区内故障后，发出跳闸指令；极控系统执行紧急移相，闭锁换流器，使直流电流快速减小；随后极隔离刀闸动作，将故障极与直流线路及健全极隔离，同时保持健全极运行。故障重启过程：经过去游离时间后，控制系统按设定次数自动重启，先开放触发脉冲，按低压限