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1、线路和绕组的波过程,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,一.波沿均匀无损单导线的传播,1.什么是波过程,电力系统中的过电压绝大多数发源于输电线路，在发生雷击或进行操作时，线路上部可能产生以行波形式出现的过电压波。 在研究输电线路波过程时，如果从电磁场方程组出发，将是比较繁复的，为了方便起见，一般都采用以积分量u和i表示的关系式。 不过这时不能象在工频电源和线路不长的情况下那样，用某些集中参数等值电路来表示输电线路，而是必须用分布参数电路和行波理论来进行分析。这是因为过电压波的变化速度很快、延续时间很
2、短,2.波是怎样沿着导线传布的,3.波阻抗,4.波速,二.波动方程,线路上点在时间的电压和电流的波动方程,波动方程的通解,1.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；,b.导线上既有前行波又有反行波时，ZU/I,c. Z的数值与线路长度无关,三.行波的折射与反射,1.折射与反射,(1) 折射波与反射波,电压波折射系数,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,b.
3、线路末端短路,c. 线路末端接负截电阻R,2. 彼德逊法则,要计算分布参数线路上节点的电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,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。,四. 行波通过串联电感和并联电容,1. 通过串联电感,回路方程：,解得：,于是：,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,当 t=0 时,时,通过电感后折射波的陡度：,最大陡度出现在t=0时：,最大空间陡度：,折射波电压、
4、电流随时间变化,在A点反射波电压和电流,因为,可得,当t=0,此时,波到达电感瞬间，在线圈首端的电压将上升到入射波电压两倍,当t,此时,时间很长以后，达到稳定值,反射波电流,t=0,t,反射波电压、电流随时间变化,2.通过并联电容,回路方程,解得：,当 t=0时：,时：,经过并联电容时，折射波的陡度：,最大陡度出现在t=0时：,最大空间陡度：,折射波电压、电流随时间变化,反射波电压、电流,当t=0时,当t时,反射波电压、电流随时间变化,例题：,假定发电机的波阻抗 为800 ，如果电机前面与电缆相接，电缆波阻抗为50 ，波在电机内的传播速度 为 ，其匝间耐压为600V，每匝长度为3m。若沿电缆有
5、100kV的无限长直角波入侵，求为保护发电机匝间绝缘所需串联的电感或并联的电容的数值。,五.行波的多次折、反射,1.用网格法计算波的折、反射,2.串联三导线典型参数配合时波过程的特点,(1).,(2).,(3).,(4).,六.行波在平行多导线系统中的传播,1.多导线系统的电压、电流方程,自电位系数,互电位系数,自波阻抗,互波阻抗,2. 耦合系数k,(1) 两导线系统,感应电压的若干特点：,(1)由于正、负电荷只是在导线2上作横向的分离，所以可瞬时完成；同样地，当 消失时，正、负电荷立即就地中和，同样不需要时间，所以 与 同步推进、同生同灭。 (2) 的极性一定与 相同。 (3) 与 的波形相
6、似但定小于( 1)。,返回,(2) 多导线系统,七.线路上行波的衰减和变形,1.冲击电晕的形成和特点,2.电晕对导线上波过程的影响,(1)使导线的耦合系数增大,(2) 使导线的波阻抗和波速减小,(3)使波在传播过程中幅值衰减，波形畸变,八.变压器绕组中的波过程,1.简化等值电路,2.绕组中初始电压分布,(1).绕组末端接地,(2).绕组末端开路,绕组首端处：u=U0,绕组末端处：,(3).变压器的入口电容,3.绕组中的稳态电压分布,(1).绕组末端接地,(2).绕组末端开路,4. 三相绕组中的波过程,(1).中性点接地的星形接线,(2).中性点不接地的星形接线,(3).三角形接线,三相同时进波,5.冲击电压在绕组间的传递,