高电压技术讲义第四章.pptx

第二篇电力系统过电压及其保护 ;随着电网的发展，单相弧光接地形成的内部过电压对电网威胁较大，为限制单相接地的电容电流采用中性点经消弧线圈接地系统；随着电网的发展，消弧线圈可能发生谐振过电压，系统改为中性点直接接地，此时对电网威胁较大的内部过电压是切空载线路形成的过电压；磁吹避雷器和氧化锌避雷器出现后既满足雷电防护的要求、又满足切空载线路形成的过电压的要求，但在330kV及以上系统合空载线路形成的过电压的威胁又突出出来……. ;不论哪种过电压，虽然作用时间??，但其数值较高，可能使电力系统的正常运行受到破坏，使设备绝缘受到威胁。为了保证系统安全、经济地运行，必须研究过电压产生的机理和它们发展的物理过程、影响因素，从而提出限制过电压的措施，以保证电气设备正常运行和得到可靠地保护。;第七章 线路和绕组中的波过程;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，线路上都可能产生以行波形式出现的过电压波。;关于行波;§4.1无损单导线中的波过程 ;通过推导，可以得出任意一点电压和电流分别为：;1、电压方程的含义;2、关于波速;3、电流方程;4、关于波阻抗;二、四个基本公式;例1：t=0时刻，A、 B两点分别有一个幅值为50kV的无限长直角波沿线路传播， A点、B点距离O点都为300米，问：1~4us，A、B、O三点的电压分别是多少？;例2：t=0时刻，A点有一个幅值为50kV的无限长直角波沿线路传播， B点有一个幅值为50kV、持续时间1us的截断波沿线路传播，A点、B点距离O点都为300米，问：1~4us，A、B、O三点的电压分别是多少？;例3：t=0时刻，A点有一个u=50t的无限长斜角波沿线路传播， A点、B点距离O点都为300米，问：1~4us，A、B、O三点的电压分别是多少？;例4：t=0时刻，A点有一个u=50t-50（t-1）的斜角平顶波沿线路传播， A点、B点距离O点都为300米，问：1~4us，A、B、O三点的电压分别是多少？;例5：t=0时刻，A点有一个u=50t-50(t-1)的斜角平顶波沿线路传播， B点有一个幅值为50kV、的无限长直角波沿线路传播，A点、B点距离O点都为300米，问：1~4us，A、B、O三点的电压分别是多少？;§4.2行波的折、反射 ;一、分析;例 题;例题;;;二、彼得逊等值电路;例题：在如图所示电路中， t=0时刻，A点有一个幅值为50kV的无限长直角波沿线路传播， A点、B点距离O点都为300米，问：1~4us，A、B、O三点的电压分别是多少？;§4.3行波通过电感和旁过电容;式中T=L/（z1+z2）为该电路时间常数;陡度;因为;2、旁过电容;式中 为该电路时间常数 t=0时，u2q=0，t→∞时，u2q=αu1q;陡度：;因为u1=u1q+u1f=u2q 反行波电压：;§4.5无损耗平行多导线系统中的波过程;一、马克斯威尔方程;设有n根平行导线系统如图所示。它们单位长度上的电荷分别为Q1，Q2，…Qn；各线的对地电压u1，u2，.un可用静电场中的马克斯威尔方程表示如下：;若将式等号右侧各项均乘以 v/v ，即可得: ;;;若导线上同时有前行波和反行波存在，则对n根平行导线中的每根导线都可得到下列方程组：;例题1;耦合系数;例2：一条装有避雷线的输电线路，避雷线受雷击时，电路如图所示，求导线与地线间的耦合系数;例3、一对称三相系统，电压波沿三相导线同时入侵，求此时的三相等值波阻抗。;例3：设电缆芯线和外皮在始端相连，有一电压波自始端流入，芯线中流过电流i1，外皮流过电流i2，求i1、 i2分别是多少？;;§4.6冲击电晕对线路中波过程的影响 ;冲击电晕的强烈程度取决于冲击电压的大小。正负极性的冲击电晕，由于空间电荷分布和作用的不同而有差异。实践表明，正冲击电晕对波的形变和衰减影响比负冲击电晕要大。出现电晕以后，由于导线周围存在有空间电荷使导线的径向尺寸等值增大，也使导线与其他平行导线之间的耦合系数增大。出现电晕以后，导线的对地电容也增大，导线的波阻随之变化，波速也改变，由于在电晕中损耗的能量很大，所以行波在导线上流动时会发生强烈的衰减并伴有波形的畸变。 ;§4.6冲击电晕对线路中波过程的影响;§4.7变压器绕组中波过程;一、单相变压器绕组的等值电路及其初始电压的分布;2、初始电位分布;2、初始电位分布;3、分析;二、变压器绕组中稳态电压的分布和振荡过程;三、改善绕组中的电位分布;§4.8 三相变压器绕组中波过程;两相进波时，可用叠加法估计各点对地电压，此时中性点稳态电位可升至2/3U0。中性点最大对地电位不超过4/3U0。;三相同时进波时;当冲击电压波侵入变压器的高压绕组时，由于绕组间的电磁耦合，该变压器的低压绕组