7高电压技术第七章

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1、第七章线路和绕组中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输电线路电缆变压器电机绕组分布参数的电路元件一点电压电流的突然变化，不能立即在其他各点出现，而以电磁波的形式向其他各点传播。它不仅是时间的函数，同时也是距离的函数。分布参数特点7-1-1.波过程的物理概念1.什么是波过程集中参数元件分布参数元件7-1均匀无损耗单导线线路中的波过程2.波是怎样沿着导线传播(见课本205页内容)波的传播方式；行波的定义；3.波阻抗见书本第207页的内容解释。4.波速见书本第206页的内容解释。5.电磁场能量见书本第2

2、07页的内容解释。7-1-2波动方程计及导线的电感、电阻、对地电容及电导沿线的分布性，可用若干个型组成的电路来等值。单根导线的等值电路一单根输电线路的等值电路C0dxL0dxui无损单根导线的等值电路导线上任何一点的电压或电流，等于通过该点的前行波与反行波之和；电压波和电流波同时存在，两者的波型完全相似，它们的比值等于线路参数Z。二波动方程及其解C0dxL0dxuix1.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(2).电压与电流的方向的规定(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

3、；b.导线上既有前行波又有反行波时，Z≠U/Ic.Z的数值与线路长度无关d.为了区别向不同方向运动的行波，Z的前面应有正、负号。7.2行波的折射与反射1.折射与反射行波在节点A的折射与反射一折射系数与反射系数∞-∞u1qu1fu2qAZ1Z2一折射系数与反射系数∞-∞u1qu1fu2qAZ1Z2三.行波的折射与反射电压波折射系数一折射系数与反射系数三.行波的折射与反射电压波反射系数与之间的关系(2).几种特殊条件下的折、反射波a.线路末端开路即有Z2=∞a当线路末端开路时电压反射波与入射波叠加，使末端电压上升一倍，电流为零。即波到达开路的末端时，全部磁场能量变为电场能量，使电压上升一

4、倍。b.线路末端短路即有Z2=0b当线路末端短路时电压反射波与入射波数值相等，符号相反，末端电压为零，电流上升一倍。即波到达短路的末端时，全部电场能量变为磁场能量，使电流上升一倍。c.线路末端接负截电阻R即有Z2=R=Z1c末端接负载电阻R等于Z1时入射波的电磁能量全部消耗在电阻R上，没有反射。7-2-2.彼得逊法则将一个内阻为Zl，电源为入射波电压两倍的2U1f与波阻抗Z2相连，则Z2两端压降即为折射波电压U2f。这个等值电路叫做彼德逊等值电路。其使用条件是线路Z2中没有反行波，或Z2中的反射波尚来到达结点A。彼得逊法则2u1fZ1Z2u1fu1bu2f要计算分布参数线路上节点的电

5、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彼得逊法则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。教科书第213页例题7-5。7.3.行波通过串联电感和并联电容1.通过串联电感行波通过串联电感与旁过并联电容一直角波通过串联电感LZ1Z2LZ2Z12u1q公式的讨论：它有二个部分组成：一部分是与时间无关的强制分量；另一部分为随时间而衰减的自由分量行波通过串联电感与旁过并联电容一直角波通过串联电感行波通过串联电感与旁过并联电容一直角波通过串联电感折射波的

6、陡度行波通过串联电感与旁过并联电容一直角波通过串联电感陡度最大值折射波电压、电流随时间变化行波通过串联电感与旁过并联电容一直角波通过串联电感反射波电压、电流随时间变化行波通过串联电感与旁过并联电容一直角波通过串联电感行波通过串联电感与旁过并联电容一直角波通过并联电容CZ1Z2u1qCZ2Z12u1qi1ici2q行波通过串联电感与旁过并联电容一直角波通过并联电容当t=0时：时：行波通过串联电感与旁过并联电容一直角波通过并联电容最大空间陡度与Z2无关，仅与Z1有关。故为获得更小的陡度，采用并联电容较采用串联电感更为经济。行波通过串联电感与旁过并联电容一直角波通过并联电容折射波电压、电流

7、随时间变化行波通过串联电感与旁过并联电容一直角波通过并联电容反射波电压、电流随时间变化行波通过串联电感与旁过并联电容一直角波通过并联电容7-4.行波的多次折、反射1.用网格法计算波的折、反射实际电网中，线路的长度问题有限的，例如两段架空线中间加一段电缆，或用一段电缆将好时机连到架空线上，此时夹在中间的这一段线路就是有限长的。在这种情况下，波在两个结点之间将发生多次折、反射。本章节以计算波阻抗各不相同的三种导线互相串联时结点上的电压计算为例来分析。行波的多次