华北电力大学内部高电压技术课件线路和绕组中的波过程(三).ppt

§ 7- 9 变压器绕组中的波过程 沿线路入侵的过电压波，在绕组内部将引起电磁振荡过程，在绕组的主绝缘和纵绝缘上产生过电压。 变压器绕组中的波过程与下列三个因素有很大的关系： （1）绕组的接法；（星形或三角形） （2）中性点接地方式；（接地还是不接地） （3）进波情况。（一相、两相或三相进波） 一、单相变压器绕组中的波过程 实际上在绕组的不同位置，变压器的参数不尽相同。为了便于分析，通常做如下简化： （1）假定绕组的基本电气参数在绕组中各处均相同； （2）忽略电阻和电导； （3）不单独计入各种互感，而把它们的作用归并到自感中去。 当冲击电压刚投射到变压器绕组时，电感支路的电流不会突变，此时的电感相当于支路开路，这时的变压器的等值电路可进一步简化为电容链，如图所示： U0 K0/dx K0/dx C0dx C0dx x=0 x dx 1、初始电位分布 2、稳态电位分布 （2）末端开路 3、振荡过程及最大电位分布 4、改善绕组中电位分布的方法 二、三相变压器绕组中的波过程 § 7- 11 冲击电压在绕组间的传递 当过电压波投射到变压器的一个绕组时，会在别的绕组上感应出一定的电压，它也可能达到相当高的数值而引起绝缘故障，需要采取措施加以保护。 变压器绕组之间的传递过电压包括静电感应电压和电磁感应电压。 (一) 静电感应(电容传递) 这个分量是通过绕组之间的电容耦合而传递过来的,因而其大小跟变压器的变比没有什么关系。 (二) 电磁感应(磁传递) 这个分量是因磁耦合而产生的。 　初时电流为0，耦合为0；随电流增加，耦合按变比传递到其他绕组 通常依靠紧贴每相的高压绕组端安装的三相避雷器对这种电压进行保护。 * * 这样一来，如单位长度绕组的自感为L0，对地电容为C0，匝间电容为K0，而且每匝的长度为△x，即可得下图所示的单相绕组波过程简化等值电路。 L0dx K0/dx C0dx dx Q+dQ u Q K0/dx C0dx dx 设某一K0/dx上有电荷Q，则Q=K0/dx （－du）………(1) C0dx上的电荷就等于Q电荷在x方向增量的负数。 －dQ=（C0dx）u………..(2) （1）式微分后代入（2）式得： x ……(3) (3)式的解为： 式中： A、B为常数，由边界条件决定。 （1）当绕组末端短路接地时： x=0,u=U0; x=l,u=0。代入上式得： 于是： （2）末端开路情况 x＝0,u=U0; x=l,Q|x=l=0,即： 此时可得： 对于连续式绕组： 约为5～30，此时 ，可简化为 画图。 此时电位梯度： 最大值： 稳态时按电阻分配： （1）末端接地 x/l U/U0 αl=5 αl=10 x/l U/U0 αl=5 αl=10 αl=2 最大振荡过电压可按下式计算： 根本方法就是使初始电位和最终电位分布一致。 具体方法： 1、补偿对地电容影响的方法。具体做法：在绕组首端装设电容环和电容匝。 2、增大纵电容K0/dx,使绕组对地电容的影响相对减少。具体的做法：采用纠结式绕组，一般纠结式绕组的αl＝1.5左右。 星形接线中性点接地 　　与单相绕组波过程相同 2. 星形接线中性点不接地 单相进波：相当于另两相首端接地，中性点稳态1/3U0 两相进波：相当于另一相首端接地，中性点稳态2/3U0 三相进波：相当于单相末端开路 3. 三角形接线 低压侧开路，C2仅是低压绕组本身电容，所以U2高，通常在一相的出线端接FV来对整个三相绕组提供保护。 C2＝低压绕组本身电容＋设备对地电容＋线路对地电容（电缆出线电容大）： C2 C12 *