线路与绕线中的波过程三.pptVIP

高电压技术8.6.3平行多导线的耦合系数消去i1，得4K为导线1对导线2的耦合系数。因为Z12Z11，所以K1。5当开关合上时，导线1上出现前行电压波u1＝U0，求此时导线2上感应的电压波u2。1由i2＝02解：3根据耦合系数可以算出，当导线1上有电压波作用时，导线1和导线2间的电位差为01两导线离得越近，导线间的电位差就越小。耦合系数的实际意义:例如在过电压保护中常用避雷线来保护送电线路。当雷击于避雷线时，避雷线的电位将升高，此时避雷线和导线间的绝缘是否会击穿和二者之间的耦合系数K有很大关系。对多导体架空线路，K约为0.2?0.3。02两根避雷线的情况当雷击于金属杆塔时，将使避雷线电位抬高到U0，问导线3上感应的电压1解：2避雷线1、2与导线3的电压方程为3由于Z11=Z22，i1=i2，u1=u2，且i3＝0，因此4解得5避雷线1、2对导线3的耦合系数k1,2-36K13、K23、K12分别为导线1与3、2与3、1与2之间的耦合系数7注意：以上关于波过程的分析是假定大地为理想导体的。此时在第1根导线上加电压波u1之后，在平行的第2根导线上将感应出电压波u2，两者波形相似，只是幅值不同。但当考虑大地的电阻率后，波在多导体系统中的传播可以有不同的速度，这将引起传播过程的畸变。上述所得的结论在距离雷击点远处将不再成立；但仍可用于雷击点附近。从上式可以看出：任何波在线路上传播都会有损耗，损耗来源：导线电阻；导线对地电导；大地的损耗；电晕损耗；8.7.1波沿线路传播时的衰减和变形R0包括导线电阻和大地电阻，G0包括绝缘泄漏和介质损耗。R0和G0将电能转化为热能，使波形衰减；当R0/G0≠L0/C0时，电能和磁能的消耗不相等，这将导致波形变形。单根有损长线的单元等值电路直角波的衰减与变形过程假定等值线路中的各参数均为常数。直角电压波幅值为U，电流波幅值为I1当电压波传播时，单位长度导线上的电容获得的电场能为2电导消耗的电场能为3电压u的衰减规律为：4当电流波传播时，单位长度导线上的电感获得的磁场能为5电阻消耗的磁场能为：6电流i的衰减规律为：7在电磁波的传播过程中，可能在某一时刻，磁能消耗电能消耗，这样，空间电磁场就会发生电能向磁能的转换。这样，电压波幅值就会下降，而电流波幅值会上升。也即电压波发生负反射，电流波发生正反射。并保持电磁波行进方向上不变。01如果满足条件，则波在传播过程中，单位长度上消耗的磁能与电能之比，正好等于在导线电阻上的热损耗和线路电导上的热损耗之比。此时u，I波形的改变相同，因此波只会发生衰减，而不会发生变形02实际上，输电线路并不满足上述的无畸变条件，因此波会发生衰减和变形。波的衰减主要有R0引起。而R0与频率有关，频率越高，则R0越大。因此，陡波投的波衰减较快。8.7.2冲击电晕对波过程的影响雷电多为负极性。电晕发展与冲击波极性相关。正极性冲击为细丝状，负极性冲击为舌状。电晕发展基本上只与电压瞬时值有关，而与波头时间无关。因为电晕发展时间很短，在10ns的量级。此时，波传播时的衰减和变形将主要因冲击电晕而引起。当线路上出现雷击或者过电压时，会产生冲击电晕。耦合系数的电晕校正系数k1出现电晕后，电晕区内，径向电导增加，径向电位梯度下降，导线等效半径扩大，因而耦合系数也增加。K0为几何耦合系数。K1为电晕校正系数k=k1*k0二、对波阻抗和波速的影响有冲击电晕时，波阻抗减小，一般可减小20%-30%在平行多导线系统中，导线自波阻抗变小，互波阻抗不变波速的表达式：波阻抗的表达式在冲击电晕作用下，L0不变，而C0减小有冲击电晕时，波速减小，减小到0.75的光速。Uc为电晕起始电压，从此开始波速变慢电压越高，电晕层就越厚，波速就越低可以将两条曲线的交点看成是变形后的波的峰值点。估算电压瞬时后移的时间的经验公式U：原始波形上某瞬时电压幅值，kV;l:行波的传播距离，kmh0:导线平均悬挂高度,km冲击电晕减低波的陡度和幅值，可用于变电所的防雷中。8.8变压器绕组中的波过程123变压器绕组直接与输电线路相连，因此它们经常受到来自线路的过电压的侵袭。各种电磁振荡过程将在绕组的主绝缘和纵绝缘上感应出过电压。分析这些过电压，是绕组绝缘结构设计的基础1238.8.1单相变压器绕组的波过程变压器绕组的等值电路在不计互感、电阻和电导情况下的等值电路L0－单位长度上的自感，C0－单位长度上的对地电容；K0－单位长度上