2017註冊電氣工程師高壓直流輸電技術解析

註冊電氣工程師資格證是比較難考的資格證之一，也是電氣工程師備考的資格證之一。下面本站小編為大家整理的註冊電氣工程師高壓直流輸電技術解析，希望大家喜歡。

一、高壓直流輸電概述

高壓直流輸電：將三相交流電通過換流站整流變成直流電，然後通過直流輸電線路送往另一個換流站逆變成三相交流電的輸電方式。

高壓直流輸電原理圖如下：

換流器(整流或逆變)：將交流電轉換成直流電或將直流電轉換成交流電的設備。

換流變壓器：向換流器提供適當等級的不接地三相電壓源設備。

平波電抗器：減小注入直流系統的諧波，減小換相失敗的機率，防止輕載時直流電流間斷，限制直流短路電流峯值。

濾波器：減小注入交、直流系統諧波的設備。

無功補償設備：提供換流器所需要的無功功率，減小換流器與系統的無功交換。

高壓直流輸電對比交流輸電：

1)技術性

功率傳輸特性

交流為了滿足穩定問題，常需採用串補、靜補等措施，有時甚至不得不提高輸電電壓。將增加很多電氣設備，代價昂貴。直流輸電沒有相位和功角，無需考慮穩定問題，這是直流輸電的重要特點，也是它的一大優勢。

線路故障時的自防護能力

交流線路單相接地後，其消除過程一般約0.4~0.8秒，加上重合閘時間，約0.6~1秒恢復。直流線路單極接地，整流、逆變兩側晶閘管閥立即閉鎖，電壓降為零，迫使直流電流降到零，故障電弧熄滅不存在電流無法過零的困難，直流線路單極故障的恢復時間一般在0.2~0.35秒內。

過負荷能力

交流輸電線路具有較高的持續運行能力，其最大輸送容量往往受穩定極限控制。直流線路也有一定的過負荷能力，受制約的往往是換流站。通常分2小時過負荷能力、10秒鐘過負荷能力和固有過負荷能力等。前兩者葛上直流工程分別為10%和25%，後者視環境温度而異。就過負荷而言，交流有更大靈活性，直流如果需要更大過負荷能力，則在設備選型時要預先考慮，此時需增加投資。

潮流和功率控制

交流輸電取決於網絡參數、發電機與負荷的運行方式，值班人員需要進行調度，但又難於控制，直流輸電則可全自動控制。直流輸電控制系統響應快速、調節精確、操作方便、能實現多目標控制。

短路容量

兩個系統以交流互聯時，將增加兩側系統的短路容量，有時會造成部分原有斷路器不能滿足遮斷容量要求而需要更換設備。直流互聯時，不論在哪裏發生故障，在直流線路上增加的電流都是不大的，因此不增加交流系統的斷路容量。

電纜

電纜絕緣用於直流的允許工作電壓比用於交流時高兩倍，例如35kV的交流電纜容許在100kV左右直流電壓下工作，所以在直流工作電壓與交流工作電壓相同的情況下，直流電纜的造價遠低於交流電纜。

輸電線路的功率損耗比較

在直流輸電中，直流輸電線路沿線電壓分佈平穩，沒有電容電流，在導線截面積相同，輸送有用功率相等的條件下，直流線路功率損耗約為交流線路的2/3。並且不需並聯電抗補償。

線路走廊

按同電壓500kV考慮，一條500kV直流輸電電線路的走廊約40m，一條500kV交流線路走廊約為50m，但是1條同電壓的直流線路輸送容量約為交流的2倍，直流輸電的線路走廊其傳輸效率約為交流線路的2倍甚至更多一點。

總的來説，下列因素限制了直流輸電的應用範圍：不能用變壓器來改變電壓等級;換流站的費用高;控制複雜。

2)可靠性

強迫停運率

電能不可用率

3)經濟性

就變電和線路兩部分看，直流輸電換流站投資佔比重很大，而交流輸電的輸電線路投資佔主要成分;

直流輸電功率損失比交流輸電小得多;

當輸送功率增大時，直流輸電可以採取提高電壓、加大導線截面的辦法，交流輸電則往往只好增加回路數。

在某一輸電距離下，兩者總費用相等，達一距離稱為等價距離。這是一個重要的工程初估數據。超過這一距離時，採用直流有利;小於這一距離時，採用交流有利。

(1)百貨

1)首層一般多佈置化粧品、珠寶等奢侈品櫃枱，局部照明的容量要比其它層高出30%，在設計中經營負荷配置容量一層可按80W/m2、二層以上按60W/m2計算。

2)變電所低壓屏中需獨立預留出室外廣告、頂層辦公區、頂層餐飲區以及地下員工食堂及更衣間的迴路。

3)百貨中庭挑空區應意識到設置消防水炮。

4)一層扶梯下方應預留電源供今後招商使用，否則後期線路無法實施。

(2)超市

1)超市應按照經營方的'任務書執行，比如沃爾瑪、家樂福、華潤、樂購等。

2)超市高壓需要雙路電源且設置母聯，低壓需設置柴油發電機組，其作用主要是用於冷庫的壓縮機以及生鮮區。

3)超市賣場每個防火分區均要設置一處配電間，內置普通照明箱、應急照明箱以及經營配電櫃。

4)超市的經營用電較大，主要為冷庫壓縮機、麪包房、中式主廚、熟食加工以及租賃區招商電源。

5)賣場照明：每跨(8.4m×8.4m)設置3列(每列7盞雙管日光燈)，其中1/3為備用照明(雙電源)，備用照明中的1/4作為應急燈(加電池或EPS)。

(3)精品購物街

1)負荷指標：公共區域50W/m2、服裝80W/m2、生活配套150W/m2、餐飲250W/m2.

2)商户配電箱一定要設置在後牆，避免設置在分户隔牆;商户門採用電磁門吸，火災時切斷電源，自動關閉。

3)中庭要考慮活動電源，一般預留100kW;扶梯下方也可以招商，一般預留20kW.

4)中庭預留電動葫蘆;採光頂預留電動遮陽簾、電動排煙窗以及頂棚照明;步行街每隔20m預留廣告電源;出入口需預留ATM機電源。

5)步行街人員出入口較大，為便於疏散，應設置智能疏散指示系統，間距3~5m.

(4)影院

1)放映總電源和空調總電源應設置在影院放映層電井，每個電影廳的放映機容量按照20kW計算，IMAX廳按照50kW計算。

2)照明總電源應設置在影院觀眾層電井，為大堂、走廊、售賣、活動場及辦公區提供電源。

3)每個電影廳的空調系統均為獨立系統(避免風管串音)，送回風機採用變頻控制(減小噪音)，應在放映機右側設置空調的遠程控制按鈕，便於放映前後的備場。

4)影城室外立面上的廣告以及一層的售票處的電源均應引自影院的配電系統。

5)IMAX廳層高較高，消防系統比較特殊，觀眾廳設置紅外對射報警、高空水炮;放映機房設置煙感及氣體滅火;吊頂內設置煙感及噴淋。

(5)一般經營業態(KTV、健身、電器、電玩城、酒樓等)

1)空調電源採用專用迴路引自變電所(空調、送排風、盤管)。

2)經營電源採用專用迴路引自變電所(照明、插座、特殊經營)。

3)應急電源採用雙路電源引自變電所(應急照明、消防捲簾、消防風機)。

4)若採用母線樹幹式供電，計量要在樓層插接箱處完成，同時增設漏電報警系統。

(6)沿街商鋪

1)計量表集中設置，一般設置專用電錶間或是公共區域。

2)商户配電箱、弱電箱一定要設置在後牆或結構柱，儘量不設置在分户隔牆，便於後期合鋪。

3)強、弱電橋架儘量不要設置在商鋪內，應考慮在地下一層設置，當無地下室，可考慮在屋頂敷設，以免在增容或改造時影響其它商户的裝修吊頂。

4)商户配電箱應預留出照明、插座、風幕及空調電源，供商户二裝時引接。

(7)寫字樓、公寓樓

1)為避免互相影響，當樓層較高時，應劃分為幾段供電。

2)每層設一個二次裝修普通照明計量配電箱，專用迴路，採用樹幹式供電。為核心筒、走廊等公共區域提供電源，若為寫字樓，公共衞生間需獨立設置配電箱。

3)每層設應急照明配電箱，專用迴路，採用樹幹式供電。為避免互相影響，宜劃分幾段供電，為核心筒、走廊等公共區域，提供應急照明及疏散指示。

4)電井、樓梯間及前室照明應樹幹式配電，應急配電箱設置在一層電井內，集中控制。

(8)地下車庫

1)地下車庫的配電應按照防火分區進行劃分，主要用電設備包括照明、應急照明、消防捲簾、消防風機、集水坑、機械車位、電伴熱等設備，由於防火分區較多，可以設置車庫配電間，按照不同的負荷等級和性質，二次配電。

2)為減少消防主機容量及報警迴路數，車庫每8~10個温感設置一組地址編碼。

3)為提高車庫利用率，一些邊角房間會設置成垃圾間、污水處理間及庫房，此區域的配電一定要設置單獨計量，便於業主出租。

4)預留充足的迴路供後期導向、標識和廣告使用。

1 自感係數l與(d)有關。

a.電流大小;

b.電壓高低;

c.電流變化率;

d.線圈結構及材料性質。

2 已知某元件的u=100sin(ωt+30°)v，i=10sin(ωt-60°)a，則該元件為(b)。

a.電阻;

b.電感;

c.電容;

d.無法確定。

3 已知r、l、c串聯電路中，電流滯後端電壓，則下面結論中，正確的是(b)。

>xl;

4 幾個電容器串聯連接時，其總電容量等於(d)。

a.各串聯電容量的倒數和;

b.各串聯電容量之和;

c.各串聯電容量之和的倒數;

d.各串聯電容量之倒數和的倒數

5正弦電路中電容元件的無功功率表達式是( a )。

=u2ωc;

=i2ωc;

=xci2;

6、 某用户計量電能表，允許誤差為±2%，經校驗該用户計量電能表實際誤差為+5%，計算退回用户電量時應按( c )計算。

a.+2% b.+3% c.+5%

7、 10kv及以下電力變壓器及電抗器的交流耐壓試驗週期為(b)。

a、1--3年 b、1--5年 c、1--10年 d、1--12年

8、 下列關於計量電能表安裝要點的敍述中錯誤的是(b)。

a、裝設場所應清潔、乾燥、不受振、無強磁場存在

b、2.0級有功電能表正常工作的環境温度要在0~40度之間

c、電能表應在額定的電壓和頻率下使用

d、電能表必須垂直安裝