第篇电力系统过电压与绝缘配合-精选课件

1、线路和绕组的波过程线路和绕组的波过程过电压的概念超过额定的最高运行电压称为过电压过电压大气过电压内部过电压直击雷过电压感应雷过电压操作过电压谐振过电压过电压的概念超过额定的最高运行电压称为过电压过电压大气过电压一.波沿均匀无损单导线的传播1.什么是波过程 电力系统中的过电压绝大多数发源于输电线路，在发生雷击或进行操作时，线路上部可能产生以行波形式出现的过电压波。 在研究输电线路波过程时，如果从电磁场方程组出发，将是比较繁复的，为了方便起见，一般都采用以积分量u和i表示的关系式。 不过这时不能象在工频电源和线路不长的情况下那样，用某些集中参数等值电路来表示输电线路，而是必须用分布参数电路和行波理

2、论来进行分析。这是因为过电压波的变化速度很快、延续时间很短一.波沿均匀无损单导线的传播1.什么是波过程 第篇电力系统过电压与绝缘配合-精选课件2.波是怎样沿着导线传布的2.波是怎样沿着导线传布的3.波阻抗3.波阻抗4.波速4.波速二.波动方程线路上点在时间的电压和电流的波动方程二.波动方程线路上点在时间的电压和电流的波动方程第篇电力系统过电压与绝缘配合-精选课件波动方程的通解波动方程的通解1.波动方程通解的物理意义(1).电压和电流均有两个部分组成：前行波和反行波1.波动方程通解的物理意义(1).电压和电流均有两个部分组成(2).电压与电流的方向的规定(2).电压与电流的方向的规定(3).关于

3、波阻抗的特点(3).关于波阻抗的特点a.表示同一方向电压波与电流波大小的比值，电磁波通过Z时，以电磁波的形式储存在周围介质中；b.导线上既有前行波又有反行波时，ZU/Ic. Z的数值与线路长度无关a.表示同一方向电压波与电流波大小的比值，b.导线上既有前行三.行波的折射与反射1.折射与反射三.行波的折射与反射1.折射与反射(1) 折射波与反射波电压波折射系数(1) 折射波与反射波电压波折射系数电压波反射系数与 之间的关系电压波反射系数(2) 几种特殊条件下的折、反射波a. 线路末端开路(2) 几种特殊条件下的折、反射波a. 线路末端开路b. 线路末端短路b. 线路末端短路c. 线路末端接负截电

4、阻Rc. 线路末端接负截电阻R2. 彼德逊法则2. 彼德逊法则要计算分布参数线路上节点的电压可用集中参数等值电路计算：a.线路波阻抗用数值相等的集中参数等值电阻代替b.把线路上的入射电压波的两倍作为等值电压源要计算分布参数线路上节点的电压可用集中参数等值电路计算：a.例题 一变电所母线上 接有n条线路，每条线路波阻抗为Z，当一条线路落雷，电压u(t)入侵变电所，求母线上电压。例题 一变电所母线上四. 行波通过串联电感和并联电容1. 通过串联电感四. 行波通过串联电感和并联电容1. 通过串联电感回路方程：解得：回路方程：解得：于是：它有二个部分组成：一部分是与时间无关的强制分量；另一部分为随时间

5、而衰减的自由分量于是：它有二个部分组成：当 t=0 时 时当 时通过电感后折射波的陡度：最大陡度出现在t=0时：最大空间陡度：通过电感后折射波的陡度：最大陡度出现在t=0时：最大空间陡度折射波电压、电流随时间变化折射波电压、电流随时间变化在A点反射波电压和电流因为可得在A点反射波电压和电流因为可得当t=0 此时波到达电感瞬间，在线圈首端的电压将上升到入射波电压两倍当t=0 此时波到达电感瞬当t此时时间很长以后，达到稳定值当t此时时间很长以后，达到稳定值反射波电流t=0t反射波电流t=0t反射波电压、电流随时间变化反射波电压、电流随时间变化2.通过并联电容2.通过并联电容回路方程回路方程解得：解

6、得：当t=0时：时：当时：经过并联电容时，折射波的陡度：最大陡度出现在t=0时：最大空间陡度：经过并联电容时，折射波的陡度：最大陡度出现在t=0时：最大空折射波电压、电流随时间变化折射波电压、电流随时间变化反射波电压、电流反射波电压、电流当t=0时当t=0时当t时当t时反射波电压、电流随时间变化反射波电压、电流随时间变化例题：假定发电机的波阻抗 为800 ，如果电机前面与电缆相接，电缆波阻抗为50 ，波在电机内的传播速度 为 ，其匝间耐压为600V，每匝长度为3m。若沿电缆有100kV的无限长直角波入侵，求为保护发电机匝间绝缘所需串联的电感或并联的电容的数值。例题：假定发电机的波阻抗 为800

7、 ，如果电五.行波的多次折、反射1.用网格法计算波的折、反射五.行波的多次折、反射1.用网格法计算波的折、反射第篇电力系统过电压与绝缘配合-精选课件第篇电力系统过电压与绝缘配合-精选课件第篇电力系统过电压与绝缘配合-精选课件2.串联三导线典型参数配合时波过程的特点(1).2.串联三导线典型参数配合时波过程的特点(1).(2).(2).(3).(3).(4).(4).六.行波在平行多导线系统中的传播1.多导线系统的电压、电流方程六.行波在平行多导线系统中的传播1.多导线系统的电压、电流方自电位系数自电位系数互电位系数互电位系数自波阻抗自波阻抗互波阻抗互波阻抗2. 耦合系数k(1) 两导线系统2.

8、 耦合系数k(1) 两导线系统第篇电力系统过电压与绝缘配合-精选课件感应电压的若干特点： (1)由于正、负电荷只是在导线2上作横向的分离，所以可瞬时完成；同样地，当 消失时，正、负电荷立即就地中和，同样不需要时间，所以 与 同步推进、同生同灭。 (2) 的极性一定与 相同。 (3) 与 的波形相似但定小于( 1)。返回感应电压的若干特点： (1)由于正、负电荷只是在导线(2) 多导线系统(2) 多导线系统七.线路上行波的衰减和变形1.冲击电晕的形成和特点七.线路上行波的衰减和变形1.冲击电晕的形成和特点2.电晕对导线上波过程的影响(1)使导线的耦合系数增大(2) 使导线的波阻抗和波速减小(3)

9、使波在传播过程中幅值衰减，波形畸变2.电晕对导线上波过程的影响(1)使导线的耦合系数增大(2)第篇电力系统过电压与绝缘配合-精选课件八.变压器绕组中的波过程1.简化等值电路八.变压器绕组中的波过程1.简化等值电路2.绕组中初始电压分布(1).绕组末端接地2.绕组中初始电压分布(1).绕组末端接地第篇电力系统过电压与绝缘配合-精选课件第篇电力系统过电压与绝缘配合-精选课件(2).绕组末端开路绕组首端处：u=U0绕组末端处：(2).绕组末端开路绕组首端处：u=U0绕组末端处：第篇电力系统过电压与绝缘配合-精选课件(3).变压器的入口电容(3).变压器的入口电容3.绕组中的稳态电压分布(1).绕组末端接地3.绕组中的稳态电压分布(1).绕组末端接地(2).绕组末端开路(2).绕组末端开路第篇电力系统过电压与绝缘配合-精选课件4. 三相绕组中的波过程(1).中性点接地的星形接线4.