第6章 线路和绕组中的波过程

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1、高电压技术第三篇电力系统过电压与绝缘配合第6章线路和绕组中的波过程第7章雷电及防雷装置第8章电力系统的防雷保护第10章电力系统的绝缘配合电力系统过电压外部过电压内部过电压暂时过电压操作过电压在电力系统内部，由于断路器的操作或发生故障，使系统参数发生变化，引起电网电磁能量的转化或传递，在系统中出现过电压，这种过电压称为内部过电压。操作过电压即电磁暂态过程中的过电压；一般持续时间在0.ls（五个工频周波）以内的过电压称为操作过电压。暂时过电压包括工频电压升高及谐振过电压；持续时间比操作过电压长。外部过电压(雷作用在输电线路的过程

2、)雷击线路附近地面雷击塔顶雷击档距中央的避雷线雷击导线感应雷过电压直击雷过电压线路感应雷过电压静电场突然消失静电分量主放电产生脉冲磁场静电分量操作过电压包括中性点不接地系统电弧接地引起的过电压合闸空载线路引起的过电压切除空载线路引起的过电压切除空载变压器引起的过电压GIS中的快速暂态过电压等暂时过电压包括:电压升高的原因2.谐振过电压1.工频电压的升高1空载长线的电容效应不对称短路引起的工频电压升高突然甩负荷引起的工频电压升高12.2谐振过电压谐振线性谐振参数谐振铁磁谐振电感元件是线性的；完全满足线性谐振的机会极少，但是，即

3、使在接近谐振条件下，也会产生很高的过电压。线性谐振条件是等值回路中的自振频率等于或接近电源频率。其过电压幅值只受回路中损耗（电阻）的限制。电感参数在某种情况下发生周期性的变化；参数谐振所需能量来源于改变参数的原动机，不需单独电源，一般只要有一定剩磁或电容的残余电荷，参数处在一定范围内，就可以使谐振得到发展。电感的饱和会使回路自动偏离谐振条件，使过电压得以限制。电路中的电感元件因带有铁芯，会产生饱和现象，这种含有非线性电感元件的电路，在满足一定条件时，会发生铁磁谐振。电力系统中发生铁磁谐振的机会是相当多的。国内外运行经验表明，

4、它是电力系统某些严重事故的直接原因。12.2.1谐振的类型高电压技术第6章线路和绕组中的波过程６.1波在单根均匀无损导线上的传播６.2波的折射与反射６.4行波在多导线系统中的传播６.5绕组中的波过程６.1波在单根均匀无损导线上的传播６.1.1单根输电线路的等值电路L0，R0，C0，G0：表示导线单位长度上的电感、电阻、对地电容和电导。高电压技术无损导线的等效电路（不计R0、G0）６.1.2波阻抗与波速根据电荷关系可知：根据磁链关系可知：波阻抗波速高电压技术波阻抗是表征分布参数电路特点的最重要参数,它是储能元件,表示导线周围介

5、质获得电磁能的大小,具有阻抗的量纲,是一常量,其值取决于单位导线的电感和电容.架空线的波阻抗一般在300~500Ω范围内；对电缆线路，约在10~100Ω之间。波速与导线周围介质有关，与导线的几何尺寸及悬挂高度无关。对架空线路v≈3×108m/s，接近光速；对于电缆，v≈1.5×108m/s，为光速的一半。高电压技术６.1.3波动方程及其解高电压技术６.1.4前行波和反行波高电压技术６.1.4前行波和反行波前行电压波反行电压波前行电流波反行电流波高电压技术综上所述，可得出描述行波在均匀无损单根导线上传播的基本规律的四个方程。物

6、理意义：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；前行波电压与电流之比等于+Z；反行波电压与电流之比等于-Z。高电压技术例:沿高度h为10m，导线半径为10mm的单根架空线有一幅值为700kV过电压波运动，试求电流波的幅值。解：导线的波阻抗Z为：电流波幅值为：高电压技术６.2行波的折射与反射Z1Z2６.2.1折射系数和反射系数无限长直角波高电压技术高电压技术高电压技术线路末端开路时高电压技术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。

7、高电压技术线路末端短路时高电压技术线路末端短路时高电压技术线路末端短路时电压的反射波与入射波符号相反，数值相等，故末端电压为零，电流上升一倍。即全部电场能量转变为磁场能量，使电流上升一倍。高电压技术Z1≠Z2的两导线相连(a)Z1>Z2,(b)Z1

8、-1某一变电所的母线上有n条出线，其波阻抗均为Z，如沿一条出线有幅值为U0的直角波袭来，求各出线电压幅值及电压折射系数。解：应用彼德逊等值电路，可求出各出线电压幅值为：高电压技术６.2.3行波通过串联电感与旁过并联电容1波通过串联电感高电压技术前行波电压、电流都由强制分量、自由分量组成。波