第六章输电线路和绕组中的波过程
高电压技术习题与答案
2)
3)
课 后
答
案
网
ww w.
kh da
w.
co
m
三、计算问答题 9) 正接法和反接法西林电桥各应用在什么条件下？ 10) 如图所示，介质的三电容模型，试推导说明视在放电电荷量 q 与介质中真实 放电电荷 qr 之间的关系,要求写出推导过程。
4)
5)
6)
内
8)
二、填空题 9) 交流高电压试验设备主要是指______。 10) 试验变压器的体积和重量都随其额定电压值的增加而急剧增加，试验变压器 的额定容量 Pn 应按______来选择。 11) 在电压很高时，常采用几个变压器串联的方法，几台试验变压器串联的意思 是______。 12) 如果串级数为 n，串级变压器整套设备的装置总容量 W 装为______，随着串 级数的增加，装置的利用率明显下降，一般串级数 n ≤ ______。 13) 串级数为 4 级试的串级试验变压器的利用率η 为______。 14) 试验变压器容性试品上的电压的电压升高，分为______和______。 15) 利用高压实验变压器产生操作冲击波， 而不用冲击电压发生器来产生冲击波， 是因为______。 16) 电力系统外绝缘的冲击高压试验通常可以采样 15 次冲击法，即是______。 17) 用高压静电电压表测量稳态高电压的优点是______；缺点是______。 18) 冲击电压发生器的原理是______。 19) 在冲击电压发生器的等效电路中，若考虑回路电感效应，为获得非振荡冲击 波的条件是_________
答
第三章 液体和固体介质的电气特性
案
网
ww w.
kh da
w.
co
m
1)
线路和绕组的波过程改
高电压技术
⑵ 线路末端短路（接地）： 相当于 Z2＝0 旳情况。
此时α= 0， β = －1 ； 所以 u2q = 0，u1f = －u1q
这一成果表白，电压入射波u1q 到达接地旳末端后将发生负旳全放 射，成果使线路末端电压下降为零， 而且逐渐向着线路始端发展，
z1 z2
u1q
u1q
⑴ 当Z2=Z1时， α＝1， β＝0；电压旳折射波等于入射 波，而反射波为零，即不发生任何折、反射现象，实际上
这就是均匀导线旳 情况。
⑵ 当Z2<Z1时， α <1,β<0;这表白电压折射波将不大于 入射波,而电压反射波旳极性将与入射波相反,叠加后使线路 1上旳总电压不大于电压入射波。
（2）电压与电流旳方向旳要求
要求X 旳方向为正方向
电压波旳符号只决定导线对 地电容上电荷旳符号，与电 荷运动旳方向无关。
电流波旳符号不但决定于电
荷旳种类，还与电荷运动旳
方向有关。
对前行波：
u i z
对反行波：
u i
z
高电压技术
波速
x 1
t
L0C0
波阻抗表达同一方向旳电压波与电流波旳比值。 电磁波经过波阻抗为Z旳导线时，能量以电能、磁能旳方 式储存在周围介质中，而不是被消耗掉。 若导线上前行波与反行波同步存在时，则导线上总电压与 总电流旳比值不再等于波阻抗。 波阻抗Z 旳数值只取决于导线单位长度旳电感和电容，与 线路长度无关。 为了区别不同方向旳流动波，波阻抗有正、负号。
末端电流 I2q= 0；反射电流i1f = －u1f /z1；
这一成果表白，电压入射波到达开路旳末端后 将发生全反射，成果是使线路末端电压上升到入 射波旳两倍。伴随电压反射波旳逆向传播，其所 到之处电压均加倍，未到之处仍保持着u1q。
六章输电线路和绕组中的波过程-精品
i1"
i2'
i1'
i2'
u1' Z
u2' u1' u1" u1' i1"Z
u2 ' u1 ' u1 "2u1 ' i2 'Z彼德逊法则
Z
2
u
' 1
i
' 2
R、L、C
… Z 1 Z 2 Z 3
Z n1
u
' 2
电压源集中参数等值电路
以电流源形式表示的彼德逊法则
u2 ' u1 ' u1 "2u1 ' i2 'Z
此时： 2 1
t
u1"u1' Z12Z1Z2u1'(1etL)t u1'
t
u2' u1' (1e L ) u1'
u
' 2
u
" 1
2Z2 Z1 Z2 Z2 Z1 Z1 Z2
u
' 1
u
' 1
u
' 1
u
' 1
电压折射系数 电压反射系数
几种特殊端接情况下的波过程 线路末端开路 Z 2
此时： 2 1
v
u" u'
1
1
u' 1
A
i'
1
i" i' A
v
1
1
线路末端短路 Z 2 0
此时：0 1
u'
1
波阻抗的物理意义？
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 波阻抗和电阻的相似之处
(完整版)高电压技术习题与答案.(DOC)
第一章 气体放电的基本物理过程一、选择题1) 流注理论未考虑 B 的现象。
A ．碰撞游离B ．表面游离C ．光游离D ．电荷畸变电场2) 先导通道的形成是以 C 的出现为特征。
A ．碰撞游离B ．表面游离C ．热游离D ．光游离3) 电晕放电是一种 A 。
A ．自持放电B ．非自持放电C ．电弧放电D ．均匀场中放电4) 气体内的各种粒子因高温而动能增加，发生相互碰撞而产生游离的形式称为 C 。
A.碰撞游离B.光游离C.热游离D.表面游离5) ___ B ___型绝缘子具有损坏后“自爆”的特性。
A.电工陶瓷B.钢化玻璃C.硅橡胶D.乙丙橡胶6) 以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？DA.大雾B.毛毛雨C.凝露D.大雨7) 污秽等级II 的污湿特征：大气中等污染地区，轻盐碱和炉烟污秽地区，离海岸盐场3km~10km地区，在污闪季节中潮湿多雾但雨量较少，其线路盐密为 C 2/cm mg 。
A .≤0.03 B.>0.03~0.06 C.>0.06~0.10 D.>0.10~0.25 8) 以下哪种材料具有憎水性？AA . 硅橡胶 B.电瓷 C. 玻璃 D 金属二、填空题9)气体放电的主要形式：辉光放电、 电晕放电、 刷状放电、 火花放电、 电弧放电 。
10)根据巴申定律，在某一PS 值下，击穿电压存在 极小（最低） 值。
11)在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压 提高 。
12)流注理论认为，碰撞游离和 光电离 是形成自持放电的主要因素。
13)工程实际中，常用棒－板或 棒－棒 电极结构研究极不均匀电场下的击穿特性。
14)气体中带电质子的消失有 扩散 、复合、附着效应等几种形式15)对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是 改善(电极附近)电场分布 。
16)沿面放电就是沿着 固体介质 表面气体中发生的放电。
17)标准参考大气条件为：温度C t 200 ，压力 0b 101.3 kPa ，绝对湿度30/11m g h18)越易吸湿的固体，沿面闪络电压就越__低____19)等值盐密法是把绝缘子表面的污秽密度按照其导电性转化为单位面积上____NaCl ______含量的一种方法20)常规的防污闪措施有： 增加 爬距，加强清扫，采用硅油、地蜡等涂料三、计算问答题21) 简要论述汤逊放电理论。
[物理]616263输电线路和绕组中的波过程
![[物理]616263输电线路和绕组中的波过程](https://img.taocdn.com/s3/m/bd537ea5e53a580216fcfe76.png)
过电压:超过设备最高运行电压而对绝缘有危害的电压
升高。根据产生原因不同, 常将过电压分为两大类：
⑴雷电过电压：由于雷击输电线路及其附近地面或电
气设备时产生的过电压；
⑵内部过电压：由于电力系统内部在故障和开关操作
时发生电磁场能量的振荡而产生的过电压。
电 力 系
内部 过电压
dx)
u x
L0
i t
i
i1
i
Δi
i
i x
dx
对dx右端点，由KCL可得
C0dx
(u
u x t
dx
)
(i
i x
dx
)
i
C0dx
(u
u x t
dx)
略去二阶无穷小(dx)2
(i i dx) x
i x
C0
u t
所以均匀无损单导线的方程组为
x iq(-)
uq(-)
uf(+)
if(+) x
if(-)
uf(-)
uf Z
if
5.均匀无损单导线上行波传播的基本规律
综上所述，可写出行波沿均匀无损单导线传播的四个 基本方程式：
设单根架空输电导线单位长度的电感、电阻、对地
电容和与地之间的电导分别为L0、R0、C0、G0，则其 分布参数电路可表示为
R0dx L0dx
R0dx L0dx
R0dx L0dx
G0dx
C0dx
G0dx
C0dx
x
3.波过程 分布参数电路中，电压、电流在一个波长对应的时
高电压技术习题及答案复试必备
第一章气体放电的根本物理过程一、选择题1) 流注理论未考虑的现象。
A ．碰撞游离B ．外表游离C ．光游离D ．电荷畸变电场2) 先导通道的形成是以的出现为特征。
A ．碰撞游离B ．外表游离C ．热游离D ．光游离3) 电晕放电是一种。
A ．自持放电B ．非自持放电C ．电弧放电D ．均匀场中放电4) 气体的各种粒子因高温而动能增加，发生相互碰撞而产生游离的形式称为。
A.碰撞游离B.光游离C.热游离D.外表游离5) ______型绝缘子具有损坏后“自爆〞的特性。
A.电工瓷 B.钢化玻璃 C.硅橡胶 D.乙丙橡胶6) 以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？A.大雾B.毛毛雨C.凝露D.大雨7) 污秽等级II 的污湿特征：大气中等污染地区，轻盐碱和炉烟污秽地区，离海岸盐场3km~10km 地区，在污闪季节中潮湿多雾但雨量较少，其线路盐密为2/cm mg 。
A.≤0.03B.>0.03~0.06C.>0.06~0.10D.>0.10~0.258)以下哪种材料具有憎水性？A.硅橡胶B.电瓷C. 玻璃 D 金属二、填空题9) 气体放电的主要形式：、、、、10) 根据巴申定律，在某一PS 值下，击穿电压存在值。
11) 在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压。
12) 流注理论认为，碰撞游离和是形成自持放电的主要因素。
13) 工程实际中，常用棒－板或电极构造研究极不均匀电场下的击穿特性。
14) 气体中带电质子的消失有、复合、附着效应等几种形式15) 对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是。
16) 沿面放电就是沿着外表气体中发生的放电。
17)标准参考大气条件为：温度C t 200=，压力=0b kPa ，绝对湿度30/11m g h = 18)越易吸湿的固体，沿面闪络电压就越______ 19) 等值盐密法是把绝缘子外表的污秽密度按照其导电性转化为单位面积上__________含量的一种方法20)常规的防污闪措施有：爬距，加强清扫，采用硅油、地蜡等涂料三、计算问答题21) 简要论述汤逊放电理论。
第六章_输电线路和绕组中的波过程
一般220kV高压线路的平均长度也只有200-250km， 所以全线各点的电压、电流可以近似地认为是相同 的，因而就可用一个集中参数等值电路来代替了。
高电压技术 中北大学电气工程及其自动化教研室
用分布参数电路来处理问题，实质上就是承认导线 上的电压U和电流I不但随时间t而变，而且也随空 间位置的不同而异，即
二、波速和波阻抗
行波在均匀无损单导线上的传播速度
v
1 L0C0
架空单导线的L0和C0可由下式求得
L0
0r 2
ln 2hc r
（H/m)
C0
2 0 r
ln 2hc
r
(F/m)
hc 导线的平均对地高度，m； r 导线的半径
高电压技术 中北大学电气工程及其自动化教研室
单芯同轴电缆
L0
0r 2
ln R r
（2）波阻抗从电源吸收的功率和能量是以电 磁能的形式储存在导线周围的媒质中，并未消耗掉； 而电阻从电源吸收的功率和能量均转化为热能而散 失掉了。
高电压技术 中北大学电气工程及其自动化教研室
三、均匀无损单导线波过程的基本概念
设一条单位长度电感
和对地电容分别为L0 和C0的均匀无损单导 线在t=O时合闸到直流
u f x,t i f ' x,t
这样，就很难在同一张图中表示电压（或电流） 的变化规律，而只能分别采用以下两种图示方法：
（1）某一特定地点的电压（或电流）波形图； （2）某一特定瞬间的电压（或电流）沿线分布 图。
高电压技术 中北大学电气工程及其自动化教研室
第一节 波沿均匀无损单导线的传播
➢ 线路方程及解 ➢波速和波阻抗 ➢均匀无损单导线波过程的基本概念
高电压技术习题与答案复试必备讲解
第一章 气体放电的基本物理过程一、选择题1)流注理论未考虑 ______ 的现象。
A .碰撞游离 B .表面游离 C .光游离 D .电荷畸变电场 2)先导通道的形成是以 _____ 的出现为特征。
A .碰撞游离 B .表面游离 C .热游离 D .光游离 3)电晕放电是一种 ______ 。
A .自持放电B .非自持放电 C .电弧放电 D .均匀场中放电 4) 气体内的各种粒子因高温而动能增加，发生相互碰撞而产生游离的形式称为 ______ 。
A.碰撞游离B.光游离C.热游离D.表面游离5) _____ 绝缘子具有损坏后“自爆”的特性。
A.电工陶瓷B.钢化玻璃C.硅橡胶D.乙丙橡胶6) 以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？A.大雾B.毛毛雨C.凝露D.大雨7) 污秽等级II 的污湿特征：大气中等污染地区，轻盐碱和炉烟污秽地区，离海岸盐场3km~10km 地区，在污闪季节中潮湿多雾但雨量较少，其线路盐 密为 _______ mg/cm 。
A. <0.03B.>0.03~0.06C.>0.06~0.10D.>0.10~0.25 8) 以下哪种材料具有憎水性？A.硅橡胶B.电瓷C.玻璃 D 金属、填空题9)气体放电的主要形式： _____ 、 _______ 、 _____ 、 _____ 、 ______ 10)根据巴申定律，在某一 PS 值下，击穿电压存在 _____ 值。
11)在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压 一 12)流注理论认为，碰撞游离和 ______ 是形成自持放电的主要因素。
13)工程实际中，常用棒一板或 ______ 电极结构研究极不均匀电场下的击穿特 性。
三、计算问答题21) 简要论述汤逊放电理论。
22) 为什么棒一板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高?14)15)16)17)18)19) 20) 气体中带电质子的消失有 ______ 、复合、附着效应等几种形式 对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是 沿面放电就是沿着 表面气体中发生的放电< 标准参考大气条件为：温度 t o =20C ，压力 b 。
高电压技术-第六章讲解
v
1 L0 C0
1
r r
0
0
波速度只和线路的绝缘材料有关，和线路的材质、几何结构、对地 距离等都无关，甚至和绝缘的几何结构也无关 架空线中的波速度接近光速，290~300m/uS， 电缆变化很大，一般在150～265m/uS，交联聚乙烯160左右
架空线路和电缆波速度和波阻抗的特性（2）
限制短路电流的电抗线圈，载波通信的高频扼流线圈、耦合电容等
利用彼得逊法则，建立等值电路和微分方程。 解微分方程获得电压电流
（通过电感和旁过电容形式相同）
无限长直角波旁过电容（1）
A点电压为：
2 z2 z1 z 2
2 z 2u0 u A (t ) (1 e z1 z2
t c
即初始值为0，按指数规律增加到Z1直接和Z2决定的值
但电感、旁过电容后产生的反射电压波形却完全相反：
电感反射波为正，增加入射线路过电压； 电容反射波为负，减小入射线路过电压 电容将电场能量转为磁场能量 电容效果好
电流行波穿越电感和电容后，如何？
用图解法求节点电压
适用于带非线性元件（如避雷器）和入射波为任意形状的情况 图的右半部分：做非线性电阻的伏安曲线uR=f(i)，导线波阻抗上的电压 降iZ，以及二者之和（uR+iZ） 左半平面做2倍入射电压曲线2u’(t) 从2u’(t)任一点a作水平线与（uR+iZ）交于b，再垂直与uR交于C，再水 平与a点垂直线交于d。 依次类推。
波阻抗表示为
L0 1 Z C0 2
r 2hp ln r 0 r
0
和绝缘材料有关外，和线路的几何结构、对地距离等也有关 架空线路：一般单根导线 z≈500Ω 分裂导线z≈300Ω
高电压技术习题与答案
第一章 气体放电的基本物理过程一、选择题1) 流注理论未考虑 的现象。
A ．碰撞游离B ．表面游离C ．光游离D ．电荷畸变电场2) 先导通道的形成是以 的出现为特征。
A ．碰撞游离B ．表面游离C ．热游离D ．光游离3) 电晕放电是一种 。
A ．自持放电B ．非自持放电C ．电弧放电D ．均匀场中放电4) 气体内的各种粒子因高温而动能增加，发生相互碰撞而产生游离的形式称为 。
A.碰撞游离B.光游离C.热游离D.表面游离5) ______型绝缘子具有损坏后“自爆”的特性。
A.电工陶瓷B.钢化玻璃C.硅橡胶D.乙丙橡胶6) 以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？A.大雾B.毛毛雨C.凝露D.大雨7) 污秽等级II 的污湿特征：大气中等污染地区，轻盐碱和炉烟污秽地区，离海岸盐场3km~10km 地区，在污闪季节中潮湿多雾但雨量较少，其线路盐密为 2/cm mg 。
A .≤0.03 B.>0.03~0.06 C.>0.06~0.10 D.>0.10~0.258) 以下哪种材料具有憎水性？A . 硅橡胶 B.电瓷 C. 玻璃 D 金属二、填空题9) 气体放电的主要形式： 、 、 、 、10) 根据巴申定律，在某一PS 值下，击穿电压存在 值。
11) 在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压 。
12) 流注理论认为，碰撞游离和 是形成自持放电的主要因素。
13) 工程实际中，常用棒－板或 电极结构研究极不均匀电场下的击穿特性。
14) 气体中带电质子的消失有 、复合、附着效应等几种形式15) 对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是 。
16) 沿面放电就是沿着 表面气体中发生的放电。
17) 标准参考大气条件为：温度C t 200=，压力=0b kPa ，绝对湿度30/11m g h = 18) 越易吸湿的固体，沿面闪络电压就越______19) 等值盐密法是把绝缘子表面的污秽密度按照其导电性转化为单位面积上__________含量的一种方法20) 常规的防污闪措施有： 爬距，加强清扫，采用硅油、地蜡等涂料三、计算问答题21) 简要论述汤逊放电理论。
线路和绕组中的波过程(一)
5
3 波传播的基本过程
电压波和电流波沿线路的流动就是电磁波沿线路 的传播过程
电压波和电流波的关系
u L0 Z i C0
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
1 2
L0i 2
1 2
C0u 2
6
二、波动方程
单根无损线
折射系数=2，反射系数=1
能量角度解释：P2=0，全部能量反射回去，反射波 到达后线路电流为零，磁场能量也为零，全部能量 都储存在电场
u1b=E u1f=E
i1f=E/Z1
A
Z1
Z1
A
i1b=-E/Z1
17
线路末端短路
折射系数=0，反射系数=-1
能量角度解释：因为线路末端接地短路，入射波到 达末端后，全部能量反射回去成为磁场能量，电流 增加1倍
I
(x,
p)
I
f
(
p
p)e
x
Ib
(
p
p)e
x
9
单根无损线
根据拉氏变换的延迟定理
f (t) F( p)
F ( p)e p f (t )
u ( x, t )
u
f
(t
x
)
ub
(t
x
)
i( x, t )
i
f
(t
x
)
ib
(t
x
)
u1f=E
A
Z1
线路和绕组中的波过程-高电压技术考点复习讲义和题库
考点4：线路和绕组中的波过程4.1 无损耗单导线线路中的波过程实际的输电线路，一般由多根平行架设的导线组成，各导线之间有电磁耦合，电磁过程也较为复杂。
通常从单根导线着手研究输电线路波过程比较的方便，进一步可推广到多根导线系统的波过程。
当输电线路较短时，线路电阻很0R 小,对波过程的影响可忽略不计，一般线路对地电导参数0G 也很小，也可忽略不计，这时的线路为单根无损线路。
当雷击输电线路时，将有大量的电荷沿雷电通道倾注到雷击点，并向线路两侧迅速流动，即电磁波的传播过程称之为行波的传播．在此过程中会产生瞬间的高幅值的过电压，下面分析无损耗单导线线路中行波的传播规律。
一、均匀无损长线及其等值电路单根无损线路，设首端是坐标原点，确定X 轴正方向。
在这条均匀分布的无损线路上、电压、电流是空间和时间的函数，即⎩⎨⎧==),(),(t x i i t x u u其参考方向如图所示。
线路单位长度的电感、电容分别是00,C L ,而电阻和电导分别为零。
均匀无损单根导线的方程为这组偏微分方程可由拉普拉斯变换，或者分离变量法等多种方法来求解，线路上的电流，电压可表示为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+--=++-=)](([1)()(v x t u v x t u z i vx t u v x t u u f q f q式中001C L v =为输电线路上的电磁波传输速度，00C L Z =为线路的波阻抗。
这两式中)(v xt u q -相当于线路上沿X 轴正方向传播的行波，叫行波电压，)(vxt u q +相当于X 轴上反向传播的行波，叫反行波电压，显然波传播速度为v 。
同理)(1v xt u z i q q -=称为前行波)(1vxt u z i f f +=称为反行波上述各式可简化为a)行波概念说明：前行电压波uq 和前行电流波iq 表示电压和电流在导线上的坐标是以速度v 沿x 的正方向移动；反行电压波uf 和前行电流波if 表示电压和电流在导线上的坐标是以速度v 沿x 的负方向移动。
高电压技术：第六章 线路和绕组中的波过程
第六章 线路和绕组中的波过程
波阻抗的物理意义与电阻不同，表现在:
（1）电阻要消耗能量，波阻抗则不消耗能量，行波 通过波阻抗为Z的导线时，能量是以电场能和磁场能 的形式储藏在周围介质中，而不是被消耗掉。 （2）波阻抗表示向同一方向传播的电压波和电流波 大小的比值，当导线上同时存在前行波和反行波时， 总电压和总电流的比值不再等于波阻抗，而电阻两 端的电压与流过它的电流的比值则等于电阻值。 （3）波阻抗只和线路单位长度的电感和电容有关， 与线路的长度无关，而电阻则一般与元件的长度有 关。
方大同量i求 解向地一，xi xu可 xi一。时，xi得致设刻为其：C ，距，沿L中00u电始xx(x+方,ux压端tt)uitd为向的xxuq沿处处单(求求t参导导x的的位vx考)方x2电电长x22iu方u2向f(压压度tL向单0LCvx和和上0)C0规位0电电电t22t定长t2u流2流流为度分分的v路由上无别别增的导损电为为量波单线L压10u动u。导C 指的、方0线向增uxi程线和，
第六章 线路和绕组中的波过程
§6.1 均匀无损单 导线线路中的波过程
第六章 线路和绕组中的波过程
一、等值电路
i L 0 dx
i+
i x
dx
C 0 dx
u
u+
u x
dx
x
dx
图 6－1 无损均匀单导线线路的等值电路
（H/m）
L0
0
2π
ln
2h r
（F/m）
C0
2π 0
2h
ln
r
空气的介电常 数，1 36π F1/0m；9
架空输电线路的波阻抗 Z 60ln 2hc 138lg 2hc
r
高电压技术习题与答案
第一章 气体放电的基本物理过程一、选择题1) 流注理论未考虑 的现象。
A ．碰撞游离B ．表面游离C ．光游离D ．电荷畸变电场2) 先导通道的形成是以 的出现为特征。
A ．碰撞游离B ．表面游离C ．热游离D ．光游离3) 电晕放电是一种 。
A ．自持放电B ．非自持放电C ．电弧放电D ．均匀场中放电4) 气体内的各种粒子因高温而动能增加，发生相互碰撞而产生游离的形式称为 。
A.碰撞游离B.光游离C.热游离D.表面游离5) ______型绝缘子具有损坏后“自爆”的特性。
A.电工陶瓷B.钢化玻璃C.硅橡胶D.乙丙橡胶6) 以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？A.大雾B.毛毛雨C.凝露D.大雨7) 污秽等级II 的污湿特征：大气中等污染地区，轻盐碱和炉烟污秽地区，离海岸盐场3km~10km 地区，在污闪季节中潮湿多雾但雨量较少，其线路盐密为 2/cm mg 。
A .≤0.03 B.>0.03~0.06 C.>0.06~0.10 D.>0.10~0.258) 以下哪种材料具有憎水性？A . 硅橡胶 B.电瓷 C. 玻璃 D 金属二、填空题9) 气体放电的主要形式： 、 、 、 、10) 根据巴申定律，在某一PS 值下，击穿电压存在 值。
11) 在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压 。
12) 流注理论认为，碰撞游离和 是形成自持放电的主要因素。
13) 工程实际中，常用棒－板或 电极结构研究极不均匀电场下的击穿特性。
14) 气体中带电质子的消失有 、复合、附着效应等几种形式15) 对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是 。
16) 沿面放电就是沿着 表面气体中发生的放电。
17) 标准参考大气条件为：温度C t 200=，压力=0b kPa ，绝对湿度30/11m g h = 18) 越易吸湿的固体，沿面闪络电压就越______19) 等值盐密法是把绝缘子表面的污秽密度按照其导电性转化为单位面积上__________含量的一种方法20) 常规的防污闪措施有： 爬距，加强清扫，采用硅油、地蜡等涂料三、计算问答题21) 简要论述汤逊放电理论。
6线路与绕组中的波过程
→线路中只有L、C
仅由L、C组成的链形回路，称为均匀无损长线。
二、波过程的物理图景
合闸后，在导线周围空 间建立起电场，形成电压。 靠近电源的电容立即充电， 并向相邻的电容放电，由于 线路电感的作用，较远处的 电容要间隔一段时间才能充上一定数量的电荷，并向更远处 的电容放电。这样沿线路逐渐建立起电场，将电场能储存于 线路对地电容中，也就是说电压波以一定的速度沿线路传播。
电压反射波 u1 u1 u1
电流反射波
i1
u1 Z1
u1 Z1
i1
在线路末端，电压波
出现正的全反射，电压加
倍；电流出现负的全反射，
电流变为零；磁场能全部
转变为电场能。
2.线路末端接地
Z2
0
0
1
末 电
端 压
电 反
压 射
u2 波
u2 0 u1 u1
电流反射波
i1
u1 Z1
u1 Z1
四、波的多次折射、反射—网格法
作业
入射电压波1000V由架空线（Z1=500欧姆）进入电 缆（Z2=50欧姆），要求计算折射波电压、电流和反射 波电压、电流。
播时散布在周围介质中的功率。
三、波动方程及其解
u
x i
x
L0 C0
i
t u
t
➢电压沿x方向的变化是由于电流 在L0上的电感压降； ➢电流沿x方向的变化是由于C0上 分去了电容电流；
➢负号表示在x正方向上电压电流 都将减小。
波动方程为：
2u
x 2 2i
x 2
L0C0 L0C0
2u
第1节 单导线波过程
➢均匀无损长线 ➢波过程的物理概念 ➢波动方程及其解
【优】高压教材输电线路和绕组中的波过程第六节变压器绕组中的波过程最全PPT资料
感应雷击过电压
第六章 输电线路和绕组中的波过程
➢ 波过程实质上是能量沿着导线传播的过 程 ，即在导线周围空间储存电磁能的过程。
➢ 从电磁场方程组出发来展示这一过程将比 较繁复，为方便起见，一般都采用以积分 量u和i表示的关系式，而且采用分布参数 电路和行波理论来进行分析。
第六节 变压器绕组中的波过程
• 只需研究单相绕组中波过程的两种情况： 1) 采用Y接法的高压绕组的中性点直接接地 （任何一相进来的过电压都在中性点入地， 对其他几相没有影响）； 2) 中性点不接地，但三相同时进波（各相 完全对称）。
为了便于分析，通常作如下简化： 1) 假定电气参数在绕组各处均相同（即绕组均匀）； 2) 忽略电阻和电导； 3) 不单独计及各种互感，而把它们的作用归并到自感中去。
适应
设计和制造“非共振变压器”的基本原理是使 电压的初始分布尽可能接近稳态分布，因而从根本 上消除或削弱振荡的根源，其措施包括：
(一)补偿对地电容电流（横向补偿） (二)增大纵向电容（纵向补偿）
三、三相绕组中的波过程
三相绕组中性点接地方式、绕组的连接方式和进波过程
不同，则波的振荡过程也不同：
2) 忽略电阻和电导；
(一) Y 接线方式 三相间影响小，可看作三个独立的末端 (一)补偿对地电容电流（横向补偿） (二)增大纵向电容（纵向补偿）
三相绕组中性点接地方式、绕组的连接方0 式和进波过程 不同，则波的振荡过程也不同：
接地的单相绕组。 • 过电压的概念：指电力系统中出现的对绝缘有危 险的电压升高和电位差升高。
• 在由电感、电容构成的复杂回路中，从电压的初始 分布到达最终稳态分布，必然经过一个过渡过程， 会出现一系列电磁振荡，这个振荡有一定的阻尼制 约
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
例题1：沿高度10m，半径为10mm的单根架 空线有一个幅值700kV的过电压波运动， 求电流波的幅值。
解题：导线的波阻抗为：
电流波幅值为：
i ' U ' / Z 700 450 1.56 kA
例题2：如还有一个幅值为500kV的过电压波反向运动， 求两波叠加范围内导线上的电压和电流
u i L0 x t i u C0 x t
u u1 ( x vt) u2 ( x vt) u u
1 i [u1 ( x vt) u2 ( x vt)] i i Z
u u1( x vt) —前行电压波（入射波）
u u2 ( x vt) —反行电压波（反射波）
i i1( x vt) —前行电流波 i i2 ( x vt) —反行电流波
注意：
u Z i u Z i
u u u u u ZZ i i i u u
行波计算的基本方程：
u Z i u Z i
u u u
i i i
电压和电流沿x的正方向传播
电压和电流沿x的负方向传播
电压波的符号只取决于导线对地电容所充电荷的符号，与 电荷的运动方向无关 电流波的符号不仅与相应电荷符号有关，而且也与电荷运 动方向有关 一般取正电荷沿x正方向运动形成的波为正电流波
解得反射波电压
折射波电压
u i2 Z 2 u1 (1 e 2
t / L
)
反射波电压
2Z1 Z1i1 u1 (1 et / L ) u1 u1 Z1 Z 2
u1 u1 u1 2u1 i1 i1 i1 0
为什么研究波过程
一条架空线路一般长度在几百公里 工频时，波在架空线上一个周期传输的距离 为6000公里 雷电冲击，上升沿1.2 s ，在架空线上传输 的距离为360米 在高频情况下，线路各点的电压和电流都将 是不同的，必须同时考虑时间和空间位置，即 此时线路为分布参数
空气中波的传播速度为光速
∵
i1 i1 i2
2 Z 2u1 (kV / s ) L
解得反射波电流
∴
2u1 t / L i1 i2 i1 (1 e ) i1 Z1 Z 2
2Z1 t / L u1 Z1i1 u1 u1 (1 e ) Z1 Z 2
Z1
i2
A
v1
A
Z2
2u1
Z2
u 2
母线A u，i2
2
Z2
Z1
A
u1，i1
Z1
u3，i3
Z3
2u1
R、L、C
Z2
Z3
R、L、C A
电压源等值电路
2i1
Z1
R、L、C
Z2
Z3
电流源等值电路
建立集中参数等值电路（彼德逊法则）：
入射波线路1用数值等于电压入射波两倍的等值电压源 2 u1 和数值等于线路波阻抗 Z1 的电阻串联来等效； R、L、C等其他集中参数组件均保持不变；
反行波电流
导线电压：
U U U 1200 kV
' ''
导线电流：
I=1.56－1.11=0.45kA
§6.2 行波的折射和反射
一.折射波和反射波的计算
i1
Z1
u1
v1
A
Z2
i1 i1 u1
∴
波未到达节点A时，线路1上有： u1
波到达节点A后，线路1上有： u1 i2 线路2上有： u 2
彼得逊法则
A点边界条件
其中
u (t ) u(t ) u (t ) 1 1 A i1 (t ) i1 (t ) iA (t )
u1 i1 Z1 u1 i1 Z1
A UA
联 解 得
2u1 u2 Z1i2
彼德逊法则
2U 0 n
易得
U bb 2U 0 IZ
三. 彼德逊法则的应用： 波穿过电感和旁过电容的分析
1.波穿过电感
Z1
L
A
i2
Z2
u1
Z1
L
A Z2
2u1
u 2
di2 2u1 i2 ( Z1 Z 2 ) L dt
di2 2u1 i2 ( Z1 Z 2 ) L dt
—电感相当于开路
t 0:
t : u u1 2
u1 u1
—电感的作用完全消失
u1
i1
Z1
v1 u1
L
Z2
u1 u1
i1
v1
u 2 i2 v1 i1
阻抗是阻性的；
波阻抗是一个比例常数，其数值只与导线单位长度的电感 和电容有关，与线路长度无关；而线路的电阻与线路长度 成正比； 波阻抗是储能元件，它从电源吸收能量，以电磁波的形式
沿导线向前传播，能量以电磁能的形式储存在导线周围的
介质中；电阻是耗能元件，它从电源吸收的能量转换成热 能而散失。
均匀无损单导线的波动方程：
i f ( x, t )
分布参数
电力系统 =
电源
+
开关 + 分布参数
R、L、C电路 集中参数 输电线路
线路 分布参数 绕组
电缆线路 母线 变压器 电机
波沿均匀无损单导线传播示意图
u, i
t=0
E
x
t=0
L0 dx
C0 dx
L0 dx
C0 dx
L0 dx
C0 dx
E
C0 dx
§6.1波沿均匀无损单导线的传播
Z 2 Z1 u1 u1 u1 Z1 Z 2
1
2Z 2 —电压折射系数 Z1 Z 2
Z 2 Z1 —电压反射系数 Z1 Z 2
0 2
1 1
几种特殊情况：
1.线路末端开路
v1
u1
Z1
u1 u1
A A
, 2, 1 线路末端电压：u2 u 2u1 2
此时有： Z2
电压反射波： u1 u1
末端电流： i2 0
i1
Z1
电流反射波：i1 i1
2Z 2 Z1 Z 2
v1
i1 i1
Z 2 Z1 Z1 Z 2
第三篇 电力系统过 电压与绝缘配合
第六章 输电线路和绕组中的波过 程
主要内容
本篇首先介绍过电压及其防护问题的基础 －波过程理论。 然后探讨各种过电压的产生机理、发展过 程、影响因素、防护措施等。 最后探讨电力系统绝缘配合问题。
学习本章节意义
雷击、操作、事故
电磁能量积聚或转移 系统状态发生变化 产生电磁暂态过程 电力系统过电压 研究过电压的基础
彼德逊法则使用条件：
入射波必须是沿分布参数线路传来的； 节点A后面的线路中没有反行波，或节点A后面的线路 中反射波尚未到达节点A时；
例6-1 设某变电所的母线上共接有n条架空线路，当其中某一线 路遭受雷击时，即有一过电压波U0沿着该线进入变电所，试求此 时的母线电压Ubb。 解：由于架空线路的波阻抗均大致相等，所以可得出图6-15中 的接线示意图（a）和等值电路图（b）。
要计算节点A的电流电
A
压，可把线路1等值成
一个电压源，其电动势 是入射电压的2倍2u’1 ，
线路1等值电压源
Байду номын сангаас
其波形不限，电源内阻
抗是Z1。
线路2等值 阻抗
二. 集中参数等值电路
2Z 2 Z2 u u1 u1 2u1 2 Z1 Z 2 Z1 Z 2
u1
Z1
解得折射波电流
解得折射波电压
2u1 t / L (1 e ) i2 Z1 Z 2
i2 Z 2 u1 (1 et / L ) u2
其中： L
L /(Z1 Z2 ) 2Z 2 Z1 Z 2
电压折射波最大陡度：
t 0 : max
u Z i
L0 C0
1 2 1 L0i C0u 2 2 2
即：导线单位长度所具有的磁场能量等于电场能量
导线单位长度所具有的总能量等于 C0u 2 或
一般架空线Z≈300～500Ω， 电缆线路Z≈10～50Ω
L0 i 2
比较波阻抗Z和R： 二者量纲相同，并且都和电源频率或 波形无关，可见波
末端开路时，末端电压波发生正的全反射， 电流波发生负的全反射，电压反射波所到 之处，线路电压加倍；电流反射波所到之 处，线路电流变零。
2.线路末端短路（接地）
此时有： 2 Z
0, 0, 1
u1
Z1
线路末端电压：u2
u 0 2
v1 v1
i1
A
u 电压反射波： 1 u1
L0 C0
（2）÷ (1)
波阻抗
0 r 2hc 2 0 r ln ，C0 由电磁场理论可知： L0 2hc 2 r ln
∴
v
1
0 r 0 r
8
3 10
8
r
r r
(m / s)
对架空线：
v 3 10 (m / s) c
v 0.5c
对油纸绝缘电缆：r 1, r 4,
dq udC uC0 dx