第七章2：行波通過串連電感和并聯(lián)電容

1、1 7-2 7-2：行波通過串連電感和并聯(lián)電容：行波通過串連電感和并聯(lián)電容2一、一、 無窮長直角波通過串聯(lián)電感無窮長直角波通過串聯(lián)電感U1qZ1Z2L2U1qZ1LZ2U2qi2q3一、一、 無窮長直角波通過串聯(lián)電感無窮長直角波通過串聯(lián)電感dtdiLzziuqqq221212Ttqqezzui122112TtqTtqqqeueuzzzziu1121121222221zzLT2122zzz時間常數(shù)：電壓折射系數(shù)：波通過串聯(lián)電感4Ttqqfeuzzzuzzzzu12111211212TtqqeLzudtdu2122Lzudtdudtduqtqq2102max22電感中的電流不能突變，初始瞬間相當于

2、開路。直角波通過電感后改變?yōu)橹笖?shù)波，降低了行波陡度。5二、二、 無窮長直角波通過并聯(lián)電容無窮長直角波通過并聯(lián)電容U1qZ1Z2CZ1Z2C2U1qU2qi2qi1ic6221112ziziuqqTtqqezzui122112TtqTtqqqeueuzzzziu11211212222czzzzT21212122zzz時間常數(shù)：電壓折射系數(shù)：dtdizcidtduciiqqqq222221波通過并聯(lián)電容二、二、 無窮長直角波通過并聯(lián)電容無窮長直角波通過并聯(lián)電容7Ttqqfeuzzzuzzzzu12121211212Ttqqeuczdtdu1122czudtdudtduqtqq1102max22電容

3、中的電壓不能突變，初始瞬間相當于短路直角波通過電容后改變?yōu)橹笖?shù)波，降低了行波陡度8u最大陡度發(fā)生在t=0時刻 u串聯(lián)電感時最大陡度僅取決于z2和Lu并聯(lián)電容時最大陡度僅取決于z1和cu只要增加電容或電感就可以限制侵入波的陡度 u增加電感增大了入射側的過電壓，增加電容則不會增大入射側的過電壓。u在無窮長的直角波作用下，電容和電感對最終的穩(wěn)態(tài)值沒有影響小結9 7- 7- 4 4 行波的多次折、反射行波的多次折、反射u (t )12 1 2u (t )1u (t )1u (t -)12u (t -)1 2u (t -)1 2u (t - 2)1 1 2u (t - 2)1 1 2u (t - 3)1

4、2 1 2u (t - 3)1 1 22u (t - 3)1 1 22u (t - 4)1 12 22u (t - 4)1 12 22u (t - 5)12 12 22u (t - 5)Z0,1021212101212212121021)(1)()(1 nnqUUU t0)(21n0021222UUZZZUq111, 1, 0, 021211, 1, 0, 021211, 1, 0, 021211, 1, 0, 0212112u計及電暈損耗時的波速度u波經過傳播距離l后的時延為 cCLvdc01 7- 7- 6 6 沖擊電暈對線路波過程的影響沖擊電暈對線路波過程的影響hul008. 05 .

5、01314沖擊電暈使導線間的耦合系數(shù)增大沖擊電暈使導線間的耦合系數(shù)增大 u發(fā)生電暈以后在導線周圍積聚起空間電荷，好像增大了導線半徑 u導線的自波阻抗減小，由導線之間的耦合系數(shù)k=z12/z11可知，耦合系數(shù)便因此而增大 u電暈使導線間的耦合系數(shù)隨電壓瞬時值而變化，電壓越高，耦合系數(shù)越大 u工程上的沖擊電暈時的耦合系數(shù) 0kkki電暈校正系數(shù) 5 .11 .1ik導線之間的耦合系數(shù)： k=z12/z1115沖擊電暈時的動態(tài)波阻抗沖擊電暈時的動態(tài)波阻抗u動態(tài)波阻抗u考慮沖擊電暈后波阻抗降低2030ddCLdiduz016第五章第五章51；52補充：1、試畫出用兆歐表測量絕緣套管體積電阻的接線圖，并

6、說明端子G 的作用是什么；如果在15s與60s時測得該套管的絕緣電阻為R15=1000M，R60 =3000M ，那么該套管的絕緣電阻是多大？它的吸收比為多少？ 第七章第七章7-1;7-3;7-9補充：1、無窮長直角波入侵單相變壓器繞組，定性畫出繞組上的初始電位分布，穩(wěn)態(tài)電位分布和最大電位包絡線，并舉出改善繞組初始電位分布的方法。2、請寫出反應無損耗單導線波過程基本規(guī)律的四個方程式，并簡述其物理意義。作業(yè)：17 7- 7- 9 9 變壓器繞組中的波過程變壓器繞組中的波過程u沿線路入侵的過電壓波，在繞組內部將引起電磁振蕩過程，在繞組的主絕緣和縱絕緣上產生過電壓。u變壓器繞組中的波過程與下列三個因

7、素有很大的關系： （1）繞組的接法；（星形或三角形） （2）中性點接地方式；（接地還是不接地） （3）進波情況。（一相、兩相或三相進波）18一、單相變壓器繞組中的波過程一、單相變壓器繞組中的波過程u實際上在繞組的不同位置，變壓器的參數(shù)不盡相同。為了便于分析，通常做如下簡化： （1）假定繞組的基本電氣參數(shù)在繞組中各處均相同； （2）忽略電阻和電導； （3）不單獨計入各種互感，而把它們的作用歸并到自感中去。19 這樣一來，如單位長度繞組的自感為L0，對地電容為C0，匝間電容為K0，而且每匝的長度為x，即可得下圖所示的單相繞組波過程簡化等值電路。L0dxK0/dxC0dx20u當沖擊電壓剛投射到變壓

8、器繞組時，電感支路的電流不會突變，此時的電感相當于支路開路，這時的變壓器的等值電路可進一步簡化為電容鏈，此電容鏈可等此電容鏈可等值為一集中電容，稱為變壓器的入口電容值為一集中電容，稱為變壓器的入口電容CT。u等值電路如圖所示： U0 K0/dx K0/dx C0dx C0dx x=0 x dx 211 1、初始電位分布、初始電位分布 dx Q+dQ u Q K0/dx C0dx dx 設某一K0/dx上有電荷Q，則Q=K0/dx （du）(1) C0dx上的電荷就等于Q電荷在x方向增量的負數(shù)。dQ=（C0dx）u.(2)（1）式微分后代入（2）式得：x00022uKCdxud(3)22(3)式

9、的解為：xxBeAeu式中：00KCA、B為常數(shù)，由邊界條件決定。（1）當繞組末端短路接地時： x=0,u=U0; x=l,u=0。代入上式得：lllllleeeUBeeeUA00;于是：lshxlshUu)(023（2）末端開路情況 x0,u=U0; x=l,Q|x=l=0,即：0 lxdxdu此時可得：lchxlchUu)(0對于連續(xù)式繞組： 約為530，此時llchlsh，可簡化為xeUu0可見u是一個隨x遞減的波形。24此時電位梯度：xeUdxdu0)(000maxllUUdxdudxdux最大值：252 2、穩(wěn)態(tài)電位分布、穩(wěn)態(tài)電位分布穩(wěn)態(tài)時按電阻分配：（1）末端接地（2）末端開路)1

10、 ()(0lxUxu0)(Uxu263 3、振蕩過程及最大電位分布、振蕩過程及最大電位分布最大振蕩過電壓可按下式計算：）（初始穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)最大UUUU 可見，可見，U U穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)和和U U初始初始差值越大，則振蕩電壓最大值差值越大，則振蕩電壓最大值越大。越大。 因此，若使最大過電壓越小，可以設法使初始電因此，若使最大過電壓越小，可以設法使初始電壓分布接近于最終電壓分布。壓分布接近于最終電壓分布。274 4、改善繞組中電位分布的方法、改善繞組中電位分布的方法根本方法就是使初始電位和最終電位分布一致根本方法就是使初始電位和最終電位分布一致。具體方法： 1、補償對地電容影響的方法。具體做法：在繞組首端裝

11、設電容環(huán)和電容匝。 2、增大縱電容K0/dx,使繞組對地電容的影響相對減少。具體的做法：采用糾結式繞組，一般糾結式繞組的l1.5左右。28二、三相變壓器繞組中的波過程二、三相變壓器繞組中的波過程1. 星形接線中性點接地。 此時和單相變壓器繞組，末端接地情況相同。2. 星形接線中性點不接地。 由于一般接有較長的出線，因此初始分布也可按單相變壓器繞組末端接地情況分析，但最終分布略有不同。3. 三角形接線。29三、旋轉電機繞組中的波過程三、旋轉電機繞組中的波過程u此處所說的旋轉電機是指經過電力變壓器或直接與電網相連的發(fā)電機、同步調相機和大型電動機。 U L L L C C C 旋轉電機繞組簡化等值電路旋轉電機繞組中的波過程與輸電線路相似，電壓分布不均。30 7- 7- 11 11 沖擊電壓在繞組間的傳遞沖擊電壓在繞組間的傳遞u當過電壓波投射到變壓器的一個繞組時，會在別的繞組上感應出一定的電壓，它也可能達到相當高的數(shù)值而引起絕緣故障，需要采取措施加以保護。u變壓器繞組之間的傳遞過電壓包括靜電感應電壓和電磁感應電壓。31(一一) 靜電感應靜電感應(電容傳遞電容傳遞) 這個分量是通過繞組之間的電容耦合而傳遞過來的,因而其大小跟變壓器的變比沒有什么關系。0212122UCCCu低壓側若開路，C2僅是低壓繞組本身電容，所以U2高，通常在一相的出線端接