线路上的波过程.ppt

第二篇:电力系统过电压及保护第二篇:电力系统过电压及保护电力系统电力系统过电压过电压大气过电压大气过电压(雷击过电压) (雷击过电压) 内部内部过电压过电压直击雷过电压直击雷过电压感应雷过电压感应雷过电压工频稳态工频稳态过电压过电压电容效应电容效应非对称接地故障非对称接地故障甩负荷时系统由感性变成容性负荷甩负荷时系统由感性变成容性负荷工频过电压工频过电压工频暂态工频暂态过电压过电压操作过电压操作过电压操作电容器组过电压操作电容器组过电压操作空载线路过电压操作空载线路过电压解列过电压解列过电压操作电感负荷过电压: 操作电感负荷过电压: 弧光接地过电压弧光接地过电压空载变压器空载变压器电抗器电抗器电弧炉变压器组电弧炉变压器组电动机等电动机等甩负荷时励磁调节系统引起的机甩负荷时励磁调节系统引起的机电过程电过程谐振过电压谐振过电压铁磁谐振过电压铁磁谐振过电压参数谐振过电压参数谐振过电压水轮发电机不对称短路或负荷严重不平衡引起谐振水轮发电机不对称短路或负荷严重不平衡引起谐振由串联补偿线路中的铁磁谐振和异步电机的自励磁由串联补偿线路中的铁磁谐振和异步电机的自励磁断路器非全相拒动引起谐振断路器非全相拒动引起谐振限制措施: 限制措施: 无间隙避雷器;同步断路器;可控电抗器;静止和动态补偿器无间隙避雷器;同步断路器;可控电抗器;静止和动态补偿器线路上的波过程线路上的波过程主要内容主要内容 1 1、波过程的物理概念、波过程的物理概念 2 2、波动方程、波动方程 3 3、行波的折射和反射、行波的折射和反射 4 4、彼德逊法则(集中参数等值电路) 、彼德逊法则(集中参数等值电路) 5 5、波经过电容和电感、波经过电容和电感 6 6、波的多次折反射、波的多次折反射 7 7、波在平行多导线系统中的传播(耦合系数) 、波在平行多导线系统中的传播(耦合系数) 8 8、冲击电晕对波过程的影响、冲击电晕对波过程的影响集中参数和分布参数的区别集中参数和分布参数的区别划分两者的依据划分两者的依据: :该元件的线性尺寸该元件的线性尺寸/ /所传播的电磁波波长所传播的电磁波波长当当L> L>λλ, ,即电磁波波长较小时要用分布参数即电磁波波长较小时要用分布参数如: 如: L=50Km L=50Km 工频工频λλ=V/f=3 x 10 =V/f=3 x 10 8 8 m/s x m/s x 1/50=6000Km 1/50=6000Km λλ=120L =120L , ,需用集中参数来计算需用集中参数来计算雷电冲击雷电冲击λλ=VT=3 x 10 =VT=3 x 10 8 8 m/s x m/s x 50 50 x x 10 10 -6 -6s s =15Km =15Km λλ= = , ,需用分布参数来计算不同时刻线路各需用分布参数来计算不同时刻线路各点的电压与电流变化点的电压与电流变化 6000Km 50Km 50Km 15Km 50Km 1. 1. 波过程的物理概念波过程的物理概念??电源向电容充电,在导线周围建立起电场,靠近电源的电容立即电源向电容充电,在导线周围建立起电场,靠近电源的电容立即充电,并向相邻的电容放电充电,并向相邻的电容放电??由于电感作用,较远处电容要间隔一段时间才能充上一定的电荷, 由于电感作用,较远处电容要间隔一段时间才能充上一定的电荷, 电压波以某速度沿线路传播电压波以某速度沿线路传播??随着线路电容的充放电,将有电流流过导线的电感,在导线周围随着线路电容的充放电,将有电流流过导线的电感,在导线周围建立起磁场。电流波以同样速度沿建立起磁场。电流波以同样速度沿 x x方向流动方向流动??电压波和电流波沿线路的流动,实际上就是电电压波和电流波沿线路的流动,实际上就是电磁波沿线路的传播过程磁波沿线路的传播过程??电压波和电流波的关系电压波和电流波的关系??电流波和电压波沿导线的传播过程实际上就是电流波和电压波沿导线的传播过程实际上就是电磁能量传播的过程电磁能量传播的过程波阻抗 0 0ZC Li u?????? 20 202 12 1u vC i vL? 2. ???????????????????t uCx i t iLx u 0 0 ?????????????????????dxx iit udxCi dxx uut idxLu 0 0??????????????????????? 2 222 2002 2 2 222 2002 21 1t ivt iCLx i t uvt uCLx u采用运算微积求解:拉氏变换采用运算微积求解:拉氏变换),(),( ),,(),(pxItxipxUtxu???????????),( ),( ),( ),( 2002 2 2002 2p