电力系统过电压与绝缘配合.ppt

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1、第三篇电力系统过电压与绝缘配合概念：过电压—电力系统在运行中出现的可能危及绝缘的各种高电压绝缘配合---确定各种设备应有的绝缘水平及相互之间的配合关系研究各种过电压的产生机理、发展过程、影响因素、防护措施等。第7章输电线路和绕组中的波过程波的传播过程图7-1波颜均匀无损导线传播示意图必须用分布参数电路分析线路上电压、电流是距离和时间的函数图7-2电压波沿线路的分布即：7.1波沿均匀无损单导线的传播一、波动方程及其解图7-3均匀有损单导线分布参数等值电路图7-4均匀无损单导线分布参数单元等值电路均匀有损单导线分布参

2、数等值电路忽略对地电导、导线电阻－－－均匀无损单导线分布参数等值电路由图可得：推导可得：--波动方程解得通解：注：前行波—沿x轴正向传播；反行波—沿x轴反向传播简记为：二、波速波阻抗波速电缆：架空导线：H/mF/m其值决定于导线周围的介质波阻抗单位：Ω特点：其值决定于导线周围介质和几何尺寸，与线路长度无关（电压波与电流波之间的一个比例常数）不产生能量损耗单导线：Z=500Ω，考虑电晕影响，取Z=400Ω分裂导线：取Z=300Ω架空线路：电缆：L0小，C0大Z=10~50Ω7.2行波的折射和反射不同波阻抗的线路连接

3、点——节点行波的折射和反射——行波投射到节点时，电磁能量重新分配——节点处出现电压（电流）折、反射一、折射系数和反射系数无穷长直角波u1f沿线路Z1传向线路Z2------电压反射系数------电压折射系数u1f图7-5波从线路1传向线路2二、几种特殊端接情况下的波过程(一)线路末端开路图7-6线路末端开路时波的折、反射v1·u1fu1bA·i1fi1bv1A(a)电压波形图(b)电流波形图(二)线路末端短路图7-7线路末端短路时波的折、反射v1·i1fi1bA·u1fu1bv1A(a)电压波形图(b)电流波形

4、图(三)Z2Z1图7-9z2>z1时电压和电流折、反射波形图·AU1fv1Z1Z2·Ai1fv1Z1Z2·i1fv1v2i2i1b·AU1fv1v2u2u1b(a)电压波形图(b)电流波形图三、集中参数等值电路（彼得逊法则）u1f图9-10波从线路1传向线路2已知波通过节点后各线路上Z2的折射电压：求Z2的折射电压时，可将其

5、转化为集中参数的等值电路来分析：2u1fZ1Z2等效电源u2图9-11彼德逊等值电路彼德逊等值电路：等效电源电源电压2u1f电源内阻为Z1图7-11线路接有集中参数的彼德逊等值电路适用范围：节点后各线路无反射波（或反射波未到考查点）线路中接有集中参数的元件四、波通过串联电感或并联电容（一）波通过串联电感据彼德逊等值电路有：图7-5波通过串联电感解得：Z2上的折射电压-----线路时间常数线路1中的反射电压波：t=0,线路2上折射电压上升速率（陡度）最大值：可见，最大陡度与Z2和L有关，L越大，陡度降低越多（二）波

6、通过并联电容据彼德逊等值电路有：解得：图7-6波通过并联电容因：有：-----线路时间常数-----线路时间常数Z2上的折射电压：线路2上折射电压上升速率（陡度）最大值：可见，最大陡度与Z1和c有关，c越大，陡度降低越多t=0,线路1中的反射电压波：7.3行波的多次折、反射多种不同波阻抗线路连接，在连接点（节点）之间出现波的多次折、反射分析方法：网格图法u0Z0AZ1Z2BL图7-14计算波的多次折、反射的网格图法结点A、B折、反射系数：经过n次折反射，线路2上电压n→∞（t→∞）可见入侵波为无穷长直角波时：线路

7、２上电压最终值与中间线段无关由初值向最终变化过程中，线路２上电压波形与z0有关将各参数表达式代入，得：图7-15β1β2>0时u2波形图若β1β2>0,各次折射电压均为正值，u2逐次叠加增大，但增幅越来越小，最终趋于稳定值。图7-16β1×β2<0时u2波形图若β1×β2<0,各次折射电压值正、负交替出现，u2波形振荡变化，但振幅越来越小，最终趋于稳定值。7.4波在多导线系统中的传播n导线系统，每根导线对地电位决定于系统中所有导线上的电荷静电场的麦克斯韦尔方程qk----k导线单位长度所带电荷----k导线自电位

8、系数----k、n导线间互电位系数图7-17n根平行导线及其镜像（Ω）----k导线自波阻抗（Ω）----k、n导线间互波阻抗电位方程等式右侧各项同乘以----k导线电流若线路中同时存在前行波和反行波时，则有：多导线系统波过程分析：⑴列出电位方程，⑵加入边界条件求解例1如图示雷击杆塔顶，求线路绝缘所受的过电压解：两导线系统，电位方程：边界条件：i2=0(导线2对地绝缘）可