波过程试验装置的研制.doc
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波过程试验装置的研制,页数 51 字数 23956【摘要】由于电网中输电线路具有不同的阻抗，并联电容和串联电感，这将使雷电侵入波在输电线路上产生多次折、反射，从而对电网的安全构成了很大的危险。因此，研究输电线路上的波过程是非常有必要的。基于上述的情况，本论文研制出了一套波过程试验装置，该试验装置通过改变其接线方式，可以实...
内容介绍
此文档由会员 刘阳 发布
波过程试验装置的研制
页数 51 字数 23956
【摘要】
由于电网中输电线路具有不同的阻抗，并联电容和串联电感，这将使雷电侵入波在输电线路上产生多次折、反射，从而对电网的安全构成了很大的危险。因此，研究输电线路上的波过程是非常有必要的。基于上述的情况，本论文研制出了一套波过程试验装置，该试验装置通过改变其接线方式，可以实现对不同波阻抗、并联电容和串联电感对输电线路上行波波形的影响的模拟。此外，通过对不同点的同时测量，还可以研究行波在输电线路上的时延。因此，该波过程试验装置能够很好的模拟行波在输电线路上的波形，为研究输电线路上的雷电波提供了一个良好的试验平台。
关键词：过电压,行波,雷电过电压
【Abstract】
The thunder wave are refracting and reflecting for many times because of various impedance, parallel connection capacitance and series inductance on power transmission lines, which results that the damage accident happen in power net. Therefore, study on wave process on the power transmission lines is very necessary. Base on this status, a new equipment for wave process test is developed. By different connection modules, the equipment can simulate the influence of various impedances, parallel connection capacitance and series inductance on the waveform of thunder wave. Besides these things, delaying time can be studied by measurement wave at different point at the same time. Thus it can be seen that the test equipment can simulate traveling wave on power transmission lines well, and supply a good test platform for studying thunder wave on the power transmission lines.
Key Words：overvoltage；traveling wave；lightning overvoltage
目录
1 引言 1
2 概述 2
2.1 雷电放电的基本概念 2
2.2 雷电放电的等值电路 5
2.3 雷电的种类 7
2.3.1 直击雷 7
2.3.2 感应雷 7
2.3.3 球雷 8
2.4 雷电在电力系统中的危害 8
2.5 防雷保护措施 9
2.5.1 避雷针 9
2.5.2 避雷器 10
2.5.3 本论文的主要研究内容 10
3 波过程基础理论分析 11
3.1 输电线路的波过程简介 11
3.1.1 研究的背景 11
3.1.2 输电线路的分布参数等值电路 11
3.1.3 波在分布参数线路上的传播过程 13
3.2 行波的参数分析 14
3.2.1 波阻抗 14
3.2.2 波速 15
3.3 波动方程的物理意义 16
3.3.1 波动方程 16
3.3.2 波动方程的物理意义 16
3.4 行波的折射与反射 19
3.4.1 行波发生折射与反射的原因 19
3.4.2 折射波与反射波的计算 20
3.4.3 计算折射波的集中参数等值电路（即彼得逊法则） 24
3.5 行波通过串连电感和并联电容 25
3.5.1 无穷长直角电压波通过串联电感 25
3.5.2 无限长直角电压波通过并联电容 27
3.5.3 串联电感并联电容对行波的影响 28
3.5.4 串联电感和并联电容的实际应用 29
4 波过程装置的搭建 30
4.1 波过程装置面板 30
4.2 波过程试验以及波形分析 32
4.2.1 阻抗匹配实验 33
4.2.2 串连电感对行波波形影响 38
4.2.3 并联电容后波形采集及分析 41
5 总结 45
致谢 46
参考文献 47
参考文献
[1] 黄炜纲.高压直流架空输电线路的防雷性能研究[R].北京：科学出版社，1989.
[2] 冰川.浅谈电网运行与传递过电压[J].科技与经济,2006,(1):102-103.
[3] Hara T,Yamamoto O,Modelling of a transmission tower for lightning surge analysis[J].IEE Proc-Gener Transm Distrib,1996,143(3):283-289.
[4] 侯牧武，曾嵘，何金良，感应过电压对输电线路耐雷水平的影响[J].电网技术，2004，28（12）：46-49.
[5] Rachidi F,Nucci C A,Iano M.Transient analysis of multiconductor lines above a lossy ground[J]．IEEE Transactions on Power Delivery，1999，l4(1)：294-302．
页数 51 字数 23956
【摘要】
由于电网中输电线路具有不同的阻抗，并联电容和串联电感，这将使雷电侵入波在输电线路上产生多次折、反射，从而对电网的安全构成了很大的危险。因此，研究输电线路上的波过程是非常有必要的。基于上述的情况，本论文研制出了一套波过程试验装置，该试验装置通过改变其接线方式，可以实现对不同波阻抗、并联电容和串联电感对输电线路上行波波形的影响的模拟。此外，通过对不同点的同时测量，还可以研究行波在输电线路上的时延。因此，该波过程试验装置能够很好的模拟行波在输电线路上的波形，为研究输电线路上的雷电波提供了一个良好的试验平台。
关键词：过电压,行波,雷电过电压
【Abstract】
The thunder wave are refracting and reflecting for many times because of various impedance, parallel connection capacitance and series inductance on power transmission lines, which results that the damage accident happen in power net. Therefore, study on wave process on the power transmission lines is very necessary. Base on this status, a new equipment for wave process test is developed. By different connection modules, the equipment can simulate the influence of various impedances, parallel connection capacitance and series inductance on the waveform of thunder wave. Besides these things, delaying time can be studied by measurement wave at different point at the same time. Thus it can be seen that the test equipment can simulate traveling wave on power transmission lines well, and supply a good test platform for studying thunder wave on the power transmission lines.
Key Words：overvoltage；traveling wave；lightning overvoltage
目录
1 引言 1
2 概述 2
2.1 雷电放电的基本概念 2
2.2 雷电放电的等值电路 5
2.3 雷电的种类 7
2.3.1 直击雷 7
2.3.2 感应雷 7
2.3.3 球雷 8
2.4 雷电在电力系统中的危害 8
2.5 防雷保护措施 9
2.5.1 避雷针 9
2.5.2 避雷器 10
2.5.3 本论文的主要研究内容 10
3 波过程基础理论分析 11
3.1 输电线路的波过程简介 11
3.1.1 研究的背景 11
3.1.2 输电线路的分布参数等值电路 11
3.1.3 波在分布参数线路上的传播过程 13
3.2 行波的参数分析 14
3.2.1 波阻抗 14
3.2.2 波速 15
3.3 波动方程的物理意义 16
3.3.1 波动方程 16
3.3.2 波动方程的物理意义 16
3.4 行波的折射与反射 19
3.4.1 行波发生折射与反射的原因 19
3.4.2 折射波与反射波的计算 20
3.4.3 计算折射波的集中参数等值电路（即彼得逊法则） 24
3.5 行波通过串连电感和并联电容 25
3.5.1 无穷长直角电压波通过串联电感 25
3.5.2 无限长直角电压波通过并联电容 27
3.5.3 串联电感并联电容对行波的影响 28
3.5.4 串联电感和并联电容的实际应用 29
4 波过程装置的搭建 30
4.1 波过程装置面板 30
4.2 波过程试验以及波形分析 32
4.2.1 阻抗匹配实验 33
4.2.2 串连电感对行波波形影响 38
4.2.3 并联电容后波形采集及分析 41
5 总结 45
致谢 46
参考文献 47
参考文献
[1] 黄炜纲.高压直流架空输电线路的防雷性能研究[R].北京：科学出版社，1989.
[2] 冰川.浅谈电网运行与传递过电压[J].科技与经济,2006,(1):102-103.
[3] Hara T,Yamamoto O,Modelling of a transmission tower for lightning surge analysis[J].IEE Proc-Gener Transm Distrib,1996,143(3):283-289.
[4] 侯牧武，曾嵘，何金良，感应过电压对输电线路耐雷水平的影响[J].电网技术，2004，28（12）：46-49.
[5] Rachidi F,Nucci C A,Iano M.Transient analysis of multiconductor lines above a lossy ground[J]．IEEE Transactions on Power Delivery，1999，l4(1)：294-302．
