高電壓技術：7 線路和繞組中的波過程-7

1、7.7 變壓器繞組中的波過程7.7.1 單相繞組中的波過程 7.7.2 三相繞組中的振蕩過程7.7.3 繞組間波的傳遞7.7.4 變壓器的內部保護 7.7.1 單相繞組中的波過程在沖擊電壓作用下，除繞組的電感L0外，必須計及繞組對地電容C0和縱向（匝間）電容K0的影響。沖擊電壓作用時，波前部分等值頻率較高，感抗比容抗大得多，作用在主絕緣、匝間絕緣上的過電壓主要決定于對地電容和匝間電容。而在沖擊波波尾部分，等值頻率下降，電感所起的作用加大，電容作用減小。若無窮長直角波作用于繞組時，波前部分等值頻率很高，等值電路只包含C0和K0。而波尾部分等值頻率很低，L0相當于短路，C0和K0相當于開路，等值電

2、路可視為一直流電阻。由于沖擊波作用于繞組在波首波尾時的等值電路的變化，與其相對應的波過程變化規(guī)律也不同，將繞組的電位分布按時間區(qū)分為三個不同階段：直角波開始作用的瞬間，由C0和K0決定電位的起始分布；無窮長直角波長期作用時，僅由繞組直流電阻決定的穩(wěn)態(tài)電壓分布；由起始分布向穩(wěn)態(tài)分布過渡的階段。起始電壓分布：無論中性點接地方式如何，初始最大電位梯度均出現(xiàn)在繞組首端，其值為 是代表變壓器沖擊波特性的一個很重要的指標， 越大，電壓初始分布越不均勻，故 越小越好。其表達式為：入口電容：當分析變電所防雷保護時，因雷電沖擊波作用時間很短，由實驗可知，流過變壓器電感中的電流很小，忽略其影響，則變壓器可用歸算到

3、首端的對地電容來代替，通常叫做入口電容，數(shù)值為變壓器繞組全部對地電容、匝間電容的幾何平均。穩(wěn)態(tài)電壓分布：繞組穩(wěn)態(tài)電壓分布只決定于繞組的電阻。當繞組中性點接地時，電壓自首端至中性點均勻下降；而中性點絕緣時，繞組上各點對地電位均與首端對地電位相同。過渡過程：由于電壓沿繞組的起始分布與穩(wěn)態(tài)分布不同，加之繞組是分布參數(shù)的振蕩回路，故由初始狀態(tài)到達穩(wěn)態(tài)分布必有一個振蕩過程。在振蕩過程中繞組各點出現(xiàn)的最大電位的時間不同，如果把各個時刻振蕩過程中繞組各點出現(xiàn)的最大電位記錄下來，就連成最大電位包絡線。（a）中性點接地 （b）中性點絕緣末端接地，最大電壓出現(xiàn)在繞組首端附近，其值可達1.4U0；末端不接地，最大電

4、壓出現(xiàn)在中性點附近,其值可達1.9U0。7.7.2 三相繞組中的振蕩過程1. Y0方式接線，可看作三個單相繞組的進波過程。2. Y方式接線 單相進波時，近似認為兩繞組并聯(lián)與一繞組串聯(lián)的情況，長度增加了一倍。中性點穩(wěn)態(tài)電壓為U0/3, 最大電壓2/3 U0 兩相、三相同時進波時，用疊加法估算，中性點處的最大電壓分別可達首端電壓的4/3 U0和2 U0。 3. 方式接線 振蕩中最大電壓在繞組中部，數(shù)值接近2U07.7.3 繞組間波的傳遞1.靜電耦合 因繞組間的電容耦合而傳遞過來。當?shù)蛪簜乳_路時，高壓繞組上的電壓全部加到低壓繞組上，從而可能造成低壓繞組的損壞，若在低壓繞組開路后還接有一段電纜，則對低壓繞組沒有危險。 2.電磁耦合（磁傳遞） 因電磁感應產(chǎn)生，與變比有關。低壓繞組的耐沖擊強度相對較高，凡高壓繞組可耐受的電壓按變比傳遞到低壓側時，對低壓繞組不會造成危害。7.7.4 變壓器的內部保護起始電壓分布與穩(wěn)態(tài)電壓分布的不同是繞組內產(chǎn)生振蕩的根本原因，使電壓的初始分布盡可能接近穩(wěn)態(tài)分布，從根本上消除或削弱振蕩的根源，其措施包括：1. 補償對地電容電流（橫向補償） 2. 增大縱向電容（縱向補償）小 結變壓器繞組中的波過程與輸電線路中的波過程有很大的差別。 無論中性點接地方式如何，初始最大電位梯度均出現(xiàn)在繞組首端，其值為 末端接地，最大電壓出現(xiàn)在繞組首端約l/3處，值達1.4U0；