电磁兼容讲义-4new

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1、电磁兼容讲义-4第四章变电所的暂态干扰•理解耦合途径的多样性和复杂性；•理解耦合途径分析的过程；•理解“数学表达”和“量化”的概念。4.1概述变电所含：•一次部分：电力的传播和分配•二次部分：测量、控制、保护•三次部分：二次系统集成变电所暂态干扰的由来：从一个稳态向另一个稳态的过渡•雷电•操作•故障开关合闸、分闸传递路径，电磁式PT高压母线C负载ΦPT电容式PT高压母线C负载ΦCTΦ高压母线C负载干扰波形表述1f31f21f1UU12U3T2T1T3T4参数解释•T—最大峰值的上升时间1•T—单个子脉冲的衰减时间，20～50μs；3•T—脉冲持续时间，可能超过一秒；4•f—最

2、高振荡频率1•f—振荡频率（f

3、n==11mU、U分别为n项和m项干扰电压的幅值；nmT、T分别为n项和m项干扰电压衰减的时间常数nmωm高频干扰电压的角频率；θm高频干扰电压的相位角。4.2电磁式电压互感器对暂态电压的响应•上式两部分组成，再叠加，根据电路叠加定理，可分开讨论•分别讨论这种互感器对衰减的直流电压和衰减的高频干扰电压的响应。4.2.1对衰减的直流电压的响应−tTnu(t)=Ue11sRLR′L′1122ii′RB′12u1Lmi0u2′L′B模型依据和参数•R一次绕组电阻；1•L一次绕组的漏感；1•L励磁电感；m•R’二次绕组电阻的折算值；2•L’二次绕组漏感的折算值；2•R’负载电阻的折算

4、值；b•L’负载电感的折算值。b通解⎡⎤⎢1tTtR+R'Tt⎥u'(t)=U⋅e−Tn−n⋅e−Tm+12⋅n⋅e−T21s⎢T'⎥⎢1−nTmRBTn−1⎥T⎣m⎦''T=L1+L2+LBLm+L1''Tm=R1+R2+RBR1简化处理，让结果易读•L是励磁电感，其数量很大，→T很大。mm•对于高压互感器而言（如110－500kV）通常T>>T，因此，上式右边第二项(T/T)e-t/Tm很小mnnm（但衰减得很慢）。•T=(L+L’+L’)/(R+R’+R’)是很小的，右边第三12B12B项衰减很快。•右边起主要作用的是第一项。意味着：一次侧衰减的直流暂态电压u(t)在二

5、次侧可以充分地得到1响应，即干扰相当真实地传至二次侧回路。4.2.2对高频暂态电压的响应•暂态电压高频分量的振荡频率可达几百kHz，乃至MHz，因此在研究互感器的响应时，又需考虑互感器内部的分布电容，这是一个包括L、C、R的复杂网络。等值电路CKCSCu11uZ2CBE互感器导线负载C一次绕组对地电容；C二次绕组对地电容；1EC一、二次绕组之间的耦合电容；kC连接导线的对地电容；SZ负载阻抗；B电路简化R=R+R’w12L=L+L’w12C=C+CEKEKC=C+CEKS解通常，R<

6、输系数k是不同的。除了ω以外，k当然与复杂网络（等值电路中各元件）参数有关。衰减系数和自振角频率1⎛R1⎞1wω=α=⎜+⎟0⎜⎟LC2LRCw⎝w⎠11⎛⎞R1w>>⎜⎟+LC4LRCww⎝⎠2'ω0up()≈up()2122()p++αω0传输系数k=u’(p)/u(p)21对不同ω的电压，传输系数k是不同的。除了ω以外，k当然与复杂网络（等值电路中各元件）参数有关。α的变化•绕组电阻/绕组漏感，即(R+R’)/(L+L’)越1212小，α越大；•负载中电阻越小，α越大；•对地电容越小，α越大。解的图示•由于电感电容的存在，网络存在自振（角）频率；由于绕组和负载中存在电阻

7、，即存在衰减系数K8α=0.056α=0.14α=0.22008.402.16.ω1.ω0传递特性•高频暂态电压也能很好地传至二次回路；•当一次侧暂态电压的频率等于或接近于互感器回路的自振频率时，二次侧的响应电压会相当高；•实际上，互感器回路的自振频率并不只有一个；•衰减系数越大，的幅值会越小。随回路参数而变。4.3电容式电压互感器对暂态电压的响应C1为高压臂电容；u1C为低压臂电容；2CL为补偿电感；1aLC为补偿电容；KRF为抑制铁磁谐振CKu2用的阻尼电阻(一般C2为400～600W)RbF电路原