電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)2高壓篇-第6章課件

1、第6章 傳輸線的波過程6.2 單相均勻無損線路上的波過程6.3 波動方程解的物理意義前行波和 反行波6.4 波的折射和反射6.5 集中參數(shù)等效電路6.6通過串聯(lián)電感或并聯(lián)電容時的波過程無損導(dǎo)線的等效電路（不計 R0、G0 ）6.2 波阻抗與波速 根據(jù)電荷關(guān)系可知：根據(jù)磁鏈關(guān)系可知：波阻抗波速 架空線的波阻抗一般在 300 500 范圍內(nèi)；對電纜線路，約在 10 100 之間。 波速與導(dǎo)線周圍介質(zhì)有關(guān)，與導(dǎo)線的幾何尺寸及懸掛高度無關(guān)。對架空線路v3108 m/s，接近光速；對于電纜，v1.5108 m/s，為光速的一半。 波動方程及其解 對以上方程求偏導(dǎo)可得到下列電壓波和電流波的偏微分方程它的解

2、可以表示為uf、ub及if、ib是構(gòu)成電壓波與電流波的兩個分量。6.3 波動方程解的物理意義前行波和反行波前行電壓波反行電壓波前行電流波反行電流波 綜上所述，可得出描述行波在均勻無損單根導(dǎo)線上傳播的基本規(guī)律的四個方程。 物理意義：導(dǎo)線上任何一點的電壓或電流，等于通過該點的前行波與反行波之和；前行波電壓與電流之比等于 +Z；反行波電壓與電流之比等于 -Z。 6.4 波的折射與反射 Z1Z2u1f u2f u1b 線路末端開路時 電壓反射波與入射波疊加，使末端電壓上升一倍，電流為零。即波到達開路的末端時，全部磁場能量變?yōu)殡妶瞿芰俊?線路末端短路時 電壓的反射波與入射波符號相反，數(shù)值相等，故末端電壓

3、為零，電流上升一倍。即全部電場能量轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌瞿芰?，使電流上升一倍?Z1 = Z2 時 沒有行波的反射現(xiàn)象，波形不發(fā)生任何變化。當(dāng) R = Z1 時，與 Z2 = Z1一樣，稱之為匹配，不同的是入射的電磁波能量全部被 R 吸收，并轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋?彼德遜等值電路 6.5 集中參數(shù)等效電路6.6通過串聯(lián)電感或并聯(lián)電容時的波過程6.6.1 直角波通過串聯(lián)電感 前行波電壓、電流都由強制分量、自由分量組成。無窮長直角波通過集中電感時，波頭被拉長。當(dāng)波到達電感瞬間，電感相當(dāng)于開路，使電壓升高一倍，然后按指數(shù)規(guī)律變化。當(dāng) t 時，電感相當(dāng)于短路，折、反射系數(shù) ， 的與無電感時一樣。折射電壓波 u2f 的陡度：t = 0 時陡度有最大值：最大空間陡度： 可見，降低 Z2 上前行電壓波 u2f 陡度的有效措施是增加電感 L，電感愈大，陡度愈小。所以在電力系統(tǒng)中，有時用電感來限制侵入波的陡度。無窮長直角波通過電感后，前行波電壓、電流變?yōu)橹笖?shù)波。8.3.2 直角波旁過并聯(lián)電容 u2f ，i2f 均由零值按指數(shù)規(guī)律漸趨穩(wěn)態(tài)值，直角波變?yōu)橹笖?shù)波，波首變平，且穩(wěn)態(tài)值只決定于波阻抗 Z1 與 Z2，與電容 C