广东2020年南方电网招聘考试电气专业考点：冲击电晕对线路波过程的影响

冲击电晕对线路波过程的影响
   电磁波在单相无损线上传播不会发生波形的衰变，但因下列原因，波的传播会发生衰变。
1、输电线路的电阻和对地电导引起能量损耗，使波形衰变，当线路参数时会使波形畸变。
2、因大地是非理想导体，电阻率，地中电流不会只在地表面流动，在地中也有分布，另外线路的集肤效应，都会是线路参数随频率变化，造成波形畸变。
3、多导线输电系统各线之间由于有电磁耦合，使多相线波的传播要发生畸变。
4、由于高压线路上波传播引起的冲击电晕是行波衰减和变形的主要原因。
冲击电晕能使行波能量损耗，线路的波阻抗减小，导线的耦合系数增大。行波发生衰减和变形，对线路过电压保护有重要意义。
一旦过电压波的幅值很大，超过了导线电晕起始电压。那么波沿线路传播时的衰减和变形将主要因冲击电晕而引起。
冲击电晕是在冲击电压波前上升到等于Uc时才开始出现的，形成冲击电晕所需的时间极短，可认为是瞬时完成的，因而在波前范围内，冲击电晕的发展强度只与电压瞬时值有关，而与电压陡度无关。
不过电压的极性对冲击电晕的发展强度有明显的影响，正极性时要比负极性时为强，亦即在负极性冲击电压时波的衰减和变形的程度较小，再加上雷电大部分也是负极性的，所以在过电压分析中一般采用负极性冲击电晕作为计算条件。
发生冲击电晕后，在导线周围形成导电性能较好的电晕套，在这个电晕区内，径向电导增大、径向电位梯度减小，相当于扩大了导线的有效半径、增大了导线的对地电容。另一方面，虽然导线发生了冲击电晕，轴向电流仍全部集中在导线内．所以电晕的出现并不影响导线的电感。由此可知，冲击电晕会对导线波过程产生多方面的影响：
    主要表现为：
（1）导线波阻抗减小；导线有效半径增大，对地电容增大。
(2) 波速减小；
(3) 耦合系数增大：出现冲击电晕后，导线的有效半径增大了，与相邻导线间的耦合加强，所以线间的耦合系数变大;
(4) 引起波的衰减与变形：如右图
 
4-6变压器绕组中的波过程
    电力变压器遭受入侵雷电波袭击时，或者在系统内部操作过电压的作用下，在绕组内部会出现复杂的电磁振荡过程，使线圈各点的对地绝缘，或线圈各点之间的绝缘（如线匝间、各层线圈间、或绕成的线圈盘之间的绝缘）出现很高过电压。由于绕组结构的复杂性和铁芯电感的非线性，要求解各类不同波形冲击波作用下的绕组各点对地电压，和各点之间电压随时间变化的规律，完全用理论分析是非常困难的。一般采用瞬变分析仪在实际的变压器上，或者在变压器的物理模型上进行实验分析。
3．6．1． 单绕组中的波过程
电力变压器绕组对行波的波阻抗远大于线路的波阻抗，在简化分析绕组波过程时，忽略另外绕组的影响，假定高压绕组的参数完全均匀，略去匝间互感和电阻损耗，就得到等值电路如下，K,C,L分别是绕组单位长度纵向（匝间）电容，对地电容和电感，U0是电流电压源。
 
直流电源合闸作用于变压器绕组。
分析步骤：
1）起始时：电感电流不能突变， t=0时，电感中的电流为零，这就相当于电感为开路，波前等值频率很高，等值电路只包含电容链并决定起始电压分布。
2）稳态时：电感短路，电容开路。波长等值频率很低，等值电路由绕组电阻决定稳态电压分布。
3）过渡过程分析

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