《高电压技术7高丽》PPT课件

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1、1第二篇电力系统过电压及保护电力系统中的各种绝缘在运行中除了受长期工作电压的作用外，还会受到各种比工作电压高得多的过电压的短时作用。过电压就是指电力系统中出现的对绝缘有危险的电压升高和电位升高。2过电压的分类工频电压升高暂时过电压内部过电压谐振过电压操作过电压电力系统过电压直接雷过电压雷电过电压感应雷过电压3第七章线路和绕组中的波过程§7-1：无损耗单导线线路中的波过程§7-2：行波的折射和反射§7-3：行波通过串联电感和并联电容§7-4：行波的多次折、反射§7-6：冲击电晕对线路波过程的影响§7-9：绕组

2、中的波过程§7-11：冲击电压在绕组间的传递41传输线的概念§1无损耗单导线线路中的波过程一、波过程的物理概念52波传播的基本过程描述电源向电容充电，在导线周围建立起电场，靠近电源的电容立即充电，并向相邻的电容放电由于电感作用，较远处电容要间隔一段时间才能充上一定的电荷，电压波以某速度沿线路传播随着线路电容的充放电，将有电流流过导线的电感，在导线周围建立起磁场。电流波以同样速度沿x方向流动63电磁波波过程：分布参数线路的暂态过程就是电磁波的传播过程。电磁场理论——就是在导线周围交替建立电场和磁场由近及远以一

3、定的速度传播的过程。电路理论——电源由近及远对导体对地电容和导体电感的充放电过程。电压波——与电场有关的电压。电流波——与电场有关的电流。74为什么研究波传播的基本过程?工频时：一个周期为20mS，在架空线上波传播距离6000km。雷电冲击：上升沿1.2μS，在架空线上波传播距离300m。一般单条架空线路的长度在几百公里以内。可见在频率较高的情况下，各点电压不相等，不得不考虑波的传播速度。8单根无损线二、波沿无损单导线传播的基本规律9采用拉氏变换求解得：简化表示为式中：为波速，为波阻抗。分别是单位长度线路的

4、电感和对地电容。1011图4-2电压波和电流波间的关系电压u的正负电流i的正负电荷的正负正电荷的流向12思考：一条10km的线路，已知单位长度的电感为L0，对地电容为C0。问这条线路上波速为多少？线路波阻抗为多少？另外一条100km的同类型线路，单位长度的电感也为L0，对地电容也为C0。问这条线路上波速又为多少？线路波阻抗又为多少？13对于架空线：式中h为导线离地面的平均高度（m）,r为导线的半径（m），μ0、ε0分别为空气的磁导率和介电常数。因此：架空线中：v＝＝300000km/S14单根无损线波过程特

5、点：波阻抗表示同一方向传播的电压波与电流波之间的比例大小不同方向的行波，Z前面有正负号Z只与单位长度的电感和电容有关，与线路长度无关既有前行波，又有反行波波阻抗和集中参数电阻R的比较：相同点：（1）都是反映电压和电流之比；（2）量纲相同，都是Ω。不同点：（1）R：电压U为两端电压，电流i为流过R的电流；Z：电压U为导线对地电压，电流i为同方向导线电流;（2）R：耗能：电能、热能、光能等；Z：不耗能：将电场能量储存在导线周围的介质里；（3）R：与导线长度和粗细有关；Z：只与L0和C0有关，与导线和粗细无关。1

6、5§2行波的折射和反射架空线电缆架空线终端（开路、短路）波到达节点会产生折射和反射实际工程中波可能遇到线路参数突变的地方（节点）17一、规律线路1线路2边界条件：0≤≤2电压折射系数－1≤≤1电流反射系数0≤≤2电流折射系数－1≤≤1电压反射系数=u2q/u1q=u1f/u1q=i2q/i1q=i1f/i1q1+βu=αu节点电压连续1+βi=αi节点电流连续19z1>z2z1=z2z1

7、射电流负的全反射21物理解释：折射系数=2，反射系数=1能量角度解释：P2=0，全部能量反射回去，反射波到达后线路电流为零，磁场能量也为零，全部能量都储存在电场中。线路末端开路：有线路末端电压：线路末端反射波：线路末端电流：线路电流反射波：22例2：线路末端短路线路Z1末端短路接地，一无穷长直角波U1q沿Z1入侵，问波达A点后反射电压和折射电压。电压负的全反射电流正的全反射23折射系数=0，反射系数=-1能量角度解释：因为线路末端接地短路，入射波到达末端后，全部能量反射回去成为磁场能量，电流增加1倍。线路末

8、端接地：有线路末端电压：反射波末端电流：反射波到达范围内导线上的总电流：24例3：线路末端接有负载电阻R=Z1折射系数=1，反射系数=0相当于线路末端接于另一波阻抗相同的线路，波到达末端后无反射线路Z1末端经R接地，已知R＝Z1，一无穷长直角波U1q沿Z1入侵，问波达A点后反射电压和折射电压。U1qARZ125例4：线路末端有分支线路Z1末端有分支，分支长度为无穷长，一无穷长直角波U1q沿Z1入侵，问波达A点后反