电力系统继电保护课程高电压技术(四):线路和绕组的波过程
1.波速
波阻抗
2.波长
3.折射系数0≤α≤2,反射系数-1≤β≤1,存在关系β+1=α。
4.前行电压波与前行电流波同号,而反行电压波与反行电流波异号。
5.电压波的符号只取决于它的极性而与电荷的运动方向无关;电流波不但与相应的电荷符号有关,而且也与电荷的运动方向有关。
6.当波沿导线传播时,储藏在导线周围电场和磁场中的能量是相等的。
7.冲击电晕使导线的有效半径增大、对地电容增大,从而波阻抗降低约20%~30%;导线的对地电容增大、电感不变,因此波速减小为光速的75%左右。
8.正极性冲击电晕对波的衰减和变形影响比较大。
9.过电压计算中应以负冲击电晕的作用作为依据。
10.行波穿过电感和旁过电容时,波前均被拉平,波前陡度减小,L和C越大,陡度越小。电感上出现电压全反射和电流负的全反射,电容上出现电压负的全反射和电流全反射。但对于稳态值没有影响,即不影响折反射系数。
11.在架空进线与电缆段之间插入电抗器后,可以使该点的电压反射系数0<β<1,即发生正反射。
12.变压器绕组的波过程
单相绕组的波过程
起始电压分布:
无论绕组末端接地与否,初始最大电位梯度均出现在绕组的首端。
稳态电压分布:
绕组末端接地,各点的稳态电位均匀下降;
绕组末端开路,绕组各点稳态电位相等。
最大对地电压分布:
绕组末端接地,最大电位出现在首端附近,1.4U0;
绕组末端开路,最大电位出现在中性点附近(即末端附近),1.9U0。
三相绕组的波过程
星型中性点接地变压器,按三个末端接地的单相绕组分析;
星型中性点不接地
一相进波,稳态U0/3,最大2U0/3;
两相进波,稳态2U0/3,最大4U0/3;
三相进波,稳态U0,最大2U0。
13.行波经有损线路发生的变化:
波幅减小
波长增大
波速减小
波前陡度减小
波形变得圆滑
电压波与电流波的波形不再相同
14.变压器内部过电压的防护——改善起始电压分布
横补偿:在绕组首端加电容环或采用屏蔽线匝;
纵补偿:采用纠结式绕组、内屏蔽式绕组。