现代供电技术第7章精讲PPT课件

需要用分布参数电路来分析。 u f ( x, t ) i f (x, t)
c. 分布参数电路的应用范围 主要有两大类：长线路和高频电压（如雷电冲击电压波）
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u (1.2 / 50s)
冲击波
Um
0 1500km (5ms)
200km
6000km (20ms)
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空气中波的传播速度为光速
c30m 0/s
220kV线路的平均长度为 200~250km
x, t
冲击波波前在线 路上的分布长度
只有360m
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波沿均匀无损单导线传播示意图
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u,i t=0
E
t=0
L0dx
E
C0dx
C0dx
L0dx
C0dx
x
L0dx
C0dx
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3. 雷电流幅值（I）：雷电流指雷击于低接地电阻 （≤ 30）的物体时流过雷击点的电流。
I 2I0
经验公式：
一般地区： lg P I 88
少雷地区：lg P I 44
I—雷电流幅值（kA) I0—电流入射波（kA)
P—幅值大于I的雷电流出现的概率
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一、波沿均匀无损单导线的传播 1. 均匀无损单导线系统的波阻抗：
线路各点电气参数完全一样； 线路无能量损耗（R0=0，G0=0）
单元等值电路：
L0dx C0dx
L0dx C0dx
L0dx
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x
L0dx C0dx
dx i
L0dx
u C0dx
i i dx x
L0dx
u u dx x
设dt时间内，行波前进了dx距离，则长度为dx的线路 被充电，充电电容为Codx，使其电位为U，在这段时
间内，导线获得的电荷为：
dq udC uC 0dx
充电电流
i
dqudCu dt dt
dx C0 dt
(1)
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1. 雷暴日(Td)：一年中发生雷电的天数(30-40)。 雷暴小时(Th)：一年中发生雷电的小时数(100)。
地面落雷密度( ) : 每平方公里地面在一个雷暴日
中受到的平均雷击次数。
2. 通道波阻抗 Z 0
Z0 300
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由电磁场理论可知： L020rln2rhc， C02ln20hcr
r
∴ v 1 3108(m/s)
0r0r rr
对架空线： v3180(m/s)c
对油纸绝缘电缆：r 1,r 4,
v 0.5c
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Z u L0
i
C0
0 T1
i I (1cost)
2
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t
T1
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第二节 雷电冲击波沿导线的传播
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a. 波过程的定义
在本课程中指电压波（或电流波）在输电线路、电缆、 变压器、电机等电力设备上的传播过程 b. 波过程的特点 电压、电流不但是时间t的函数，而且也是空间位置x 的函数，
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第一节 大气过电压
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一、雷电放电过程
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1. 先导阶段 2. 主放电和迎面流注阶段 3. 余辉阶段
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二、雷电参数
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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 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。
18X现代供电技术电 Nhomakorabea课件充电电流
dq dC dx
i
d
u t
d
u t
C0 d
t
(1)
行波前进了dx距离， 磁通的增加量：
did LiL 0dx
（1）× (2)
uddtiddL tiL0 d dxt
(2)
波速
（2）÷ (1)
v dx dt
1 L0C0
波阻抗 Z u L0
i
C0
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第七章 过电压及防护
大气过电压 雷电冲击波沿导线的传播 防雷保护装置 变电所与线路的防雷 内部过电压 变电所保护接地
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整体 概述
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一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
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常用计算波形：
i
(1) 双指数波
I
0.5I
iI0(etet) 0 T1
T2
t
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(2) 等值斜角平顶波
i
I
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0 T1
i at(t T1) i aT1 I (t T1)
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t
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(3) 等值半余弦波
i
I 0.5I
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4. 雷电流的波前时间 T1 、波长 T 2 、陡度
实测表明： T1:1~4s
T2:20~100s
我国在防雷设计中取 2.6/40s 波前的平均陡度： I (kA/s)
2.6
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5. 雷电流极性及计算波形 75~90%的雷电流是负极性，在防雷设计 中一般按负极性考虑
波阻抗：
是表征分布参数电路特点的最重要的参数，它是储能元 件，表示导线周围介质获得电磁能的大小，具有阻抗的 量纲，其值决定于单位长度导线的电感和电容，与线路 长度无关。
对单导线架空线，Z=500 左右，考虑电晕影响取400 左右，电缆的波阻抗约为十几欧姆至几十不等。
电晕的产生是因为不平滑的导体产生不均匀的电场，在不均匀的电场周围 曲率半径小的电极附近当电压升高到一定值时，由于空气游离就会发生放 电，形成电晕。