高电压技术-7线路和绕组的波过程.pptx

1;2;;4;5;电容C0电场能量： 电感L0磁场能量： 电压波u传播过程是电磁能量沿导线传播过程。;7;8;导线波阻抗取决于单位长度导线的电感L0和对地电容C0，与导线长度无关。 架空单导线的L0、C0;必须注意，导线波阻抗与电阻虽量纲相同，均是电压与电流的比值，但有本质的区别： 波阻抗与导线长度无关，是一常数，而导线电阻与导线长度成正比； 波阻抗从电源吸收的能量是以电磁能的形式储存在导线周围的介质中，并未消耗掉，而电阻从电源吸收的能量均转化为热能而散失了； 波阻抗有正、负号，表示不同方向传播的行波，而电阻无此性质。;;导线上传播的电磁波含两个分量，电压波分uq和uf，电流波分iq和if， uq的物理意义： uq是变量 的函数 时， 时，uq有值，t=t1，x1点的电压值为ua 时间t1变到t2时，具有相同电压值ua的点必须满足 t1增加至t2时，ua值已从x1点沿x方向移至x2 ，移动速度就是波速v 由于 是随时间增加沿x正方向传播的， 所以称 为前行电压波。 为反行电压波，它是沿导线正方向反行的电压波。;电压波和电流波之间是通过波阻抗Z相互联系的。沿 x 正方向运动的正电荷相应的电流波为正。 正极性的前行电压波 uq 必然伴随正极性前行电流波 iq ，因而;分布参数电路过渡过程用行波来描述时，必须了解其基本要点： 过渡过程中出现在导线上的电压分解成uq 和uf ；流过导线的电流分解为iq 和 if 。 uq 和 iq 、uf 和if 相互伴随着传播，它们间的关系由波阻 Z 决定，但 uf 和 if 具有相反的符号； 电压波和电流波在均匀无损架空导线上无畸变地传播，其传播速度为 （光速）； 电压、电流波的传播实质是电磁波在导线周围介质中储藏能量的过程，且单位长度导线的电场能等于磁场能； 前行波和反行波分别在导线上按自己的方向传播，两者相互独立，互不干扰。当两个波在导线上相对而遇时，可把它们算术相加。???遇后，仍各自按原方向传播。;;实际电力系统中，一条线路末端与另一条波阻不同的线路（如电缆）相联，或与集中参数元件（电阻、电容、电感或组合元件）相联，或是线路末端开路、短路等状况，即线路的均匀性遭到破坏。 行波传播至不同波阻的结合点（节点）时，会出现传播能量的重新分配过程，即在节点处将发生行波的折射及反射现象。 线路上的行波波形采用最简单的无限长直角波，原因是： 最简单、易分析，且能反映最基本的物理过程； 许多过电压都是极短时间内（以μs、ms计）的暂态过程，在此极短时间内，外加电压往往变化甚小，可视为不变的直流电压； 很多暂态过程，都可视为突然加入正或负的直角电压波、电流波的作用而形成的； 对任意波形的外加电压u(t)，可看作在时间上彼此相差Δt的许多小幅值直角波迭加组成。对于线性电路，即可用卷积积分求解。 ;线路1波阻：Z1， 线路2波阻：Z2， 在A处联接， Z1 ≠ Z2 ， 无限长直角波u1q(i1q)，波速为v1 导线1的电压u1、电流为i1，导线2的电压u2、电流为i2。;① 线路末端开路;用集中参数等值电路分析行波在节点的折、反射。;①行波通过串联电感;①行波通过串联电感;②行波旁过电容;②行波旁过电容;;设在两条波阻抗各为Z1、Z2的长线间，插入一段长度为l0、波阻抗为Z0的短线，组成两个节点（1和2）。;§ 7-3 行波的多次折、反射;;根据静电场的概念，当单位长度导线上有电荷Q时，其对地电压 （C0 为单位长度导线的对地电容）。Q以速度v 沿着导线运动，则在导线上将有一个以速度 v 传播的电压波u和电流波i ;式中Zkk称为导线k的自波阻抗，Zkn称为导线k与导线n间的互波阻抗，对架空线路来说;式中ukq和ukf分别为导线k上的电压前行波和电压反行波； ikq和ikf分别为导线k上的电流前行波和电流反行波。;因两导线在A处并联，