旋转电机绕组中的波过程

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1、第七节旋转电机绕组中的波过程引入波阻抗、波速等概念，采用类似于输电线路那样的波过程分析方法来分析旋转电机绕组中的波过程。电机绕组中的波过程因大量折、反射而变得极其复杂，可采取平均的方法作宏观的处理，即不必区分槽内、槽外，而用一个平均波阻抗和平均波速来表示。旋转电机指的是经过电力变压器或直接与电网相连的发电机、同步调相机和大型电动机等，它们的绕组在运行过程中都有可能会受到过电压波的作用。当过电压波投射到电机绕组上时，可以象变压器绕组那样，用L0，C0和K0组成的链式等值电路来表示。注意：电机绕组一

2、般可分为单匝和多匝两大类，通常高速大容量电机采用的是单匝绕组，而低速小容量电机则采用多匝绕组。由于绕组的直线部分（线棒）都嵌设在铁心中的线槽内，在多匝绕组时，只有在同槽的各匝之间存在匝间电容，在换槽时，支路断绝，故形成图6-48中的等值电路。在单匝绕组时，槽内线棒部分相互之间不存在匝间电容，只有露在槽外的端接部分才有不大的电容耦合，因而更可忽略纵向电容K0的作用。电机绕组波过程简化等值电路如图6-49所示。旋转电机绕组中的波过程与输电线路相似，而与变压器绕组中的波过程有很大的差别，所以应该采用类

3、似于输电线路那样的波过程分析方法，引入波阻抗、波速等概念。电机绕组的波阻抗Z[]与该电机的容量、额定电压和转速有关，一般随着容量的增大而减小（因为C0变大）、随额定电压的提高而增大（因为绝缘厚度的增加导致C0的减小）。电机绕组中的波速v也随容量的增大而降低。在相当于频率极高的交流电压的冲击波作用下，电机铁心中的损耗是相当可观的，再加上导体的电阻损耗和绝缘的介质损耗，因此波在电机绕组中传播时，衰减和变形都很显著。其中衰减程度可按下式估计U0为绕组首端电压；Ux为距首端x处的电压；x为波在绕组中传播

4、的距离，为衰减系数。当波沿着电机绕组传播时（参阅图6-53），与最大电压一样，最大的纵向电位梯度亦将出现在绕组的首端。设绕组一匝的长度为（m），平均波速为v（m/s），进波的波前陡度为a（kV/us），则作用在匝间绝缘上的电压降为由上式可知，匝间电压与进波的陡度成正比。当匝间电压超过了匝间绝缘的冲击耐压值，就可能引起匝间绝缘击穿事故。小结旋转电机绕组中的波过程与输电线路相似，而与变压器绕组中的波过程有很大的差别，应该采用类似于输电线路那样的波过程分析方法，引入波阻抗、波速等概念。在相当于频率极高

5、的交流电压的冲击波作用下，波在电机绕组中传播时，衰减和变形都很显著。其中衰减程度可按下式估计匝间电压与进波的陡度成正比。当匝间电压超过了匝间绝缘的冲击耐压值，就可能引起匝间绝缘击穿事故。（本节完）