Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
25-30.docx
Скачиваний:
120
Добавлен:
06.11.2017
Размер:
194.53 Кб
Скачать
    1. Волновые процессы в линиях

При прямом ударе молнии (ПУМ) в линию или вблизи нее (в землю) возникают электромагнитные волны, распространяющиеся вдоль провода ЛЭП. Атмосферные перенапряжения на линиях и подстанциях определяются движением и преломлением этих волн. Поэтому анализ волновых процессов при расчетах устройств грозозащиты имеет принципиально важное значение.

Волна распространяется вдоль линии в воздухе со скоростью

υ = C /корень (µ ⋅ ε) = C = 300 м/мкс – скорость света (µ – относительная магнитная проницаемость среды; ε – диэлектрическая проницаемость среды).

Для воздуха µ0 = 1; ε = 1.

Для кабельных линий µ = 1; ε ≈ 4.

Следовательно, в кабелях υ ≈ 0,5 С.

Напряжение и ток волны связаны между собой:

Волновое сопротивление единичного провода воздушной линии

Z = 400…450 Ом.

Кабельные линии имеют Z = 50…100 Ом.

В общем случае волновой процесс в линиях определяется четырьмя

основными параметрами: емкостью С, индуктивностью L, активным сопротивлением провода r и активной проводимостью диэлектрика g.

Преломление и отражение волн в узловых точках Узловой точкой линии называют такую точку, в которой скачком изменяется соотношение между электрическим и магнитным полем, т. е. изменяется волновое сопротивление линии ZЛ . Для расчета преломленных и отраженных волн в узловых точках используют эквивалентную схему замещения линии с распределенными параметрами на линию с сосредоточенными параметрами по правилу Петерсена (см. рис. 4.9). Рассмотрим несколько примеров отражения и преломления волн в узловых точках при бесконечной длине падающей волны с прямоугольным фронтом. 1. Конец линии (точка А) разомкнут, Z2 =бесконечность.

Падающая волна напряжения отражается полностью с тем же знаком, и в точке А, на конце линии, напряжение удваивается. Для волны тока i2 = 0, т. е. преломленный ток равен нулю:

Падающая волна тока отражается от разомкнутого конца полностью с обратным знаком, и ток в линии равен нулю. 2. Линия в конце (точка А) закорочена, Z2 = 0 .

Падающая волна напряжения отражается полностью от короткозамкнутого конца линии с обратным знаком, напряжение в точке А равно нулю, а волна тока отражается с тем же знаком – удваивается. 3. Линия в конце (точка А) согласована, т. е. Z1 = Z2 = Z. Нетрудно видеть, что в этом случае падающие волны напряжения и тока не испытывают отражений и преломлений при падении на согласованное Z. Для системы (рис. 4.9)

где α – β = 1. Определим границы изменения α и β. 1. Предположим, что Z2 = 0, тогда из выражения (4.9) α = 0. При Z2 = ∞ α = 2. Следовательно, α изменяется в диапазоне 0 ≤ α ≤ 2. 2. Предположим, что Z2 = 0, тогда из выражения (4.10) β = –1. При Z2 = ∞ β = 1. Следовательно, β изменяется в диапазоне –1 ≤ β ≤ +1.

Общая характеристика внутренних перенапряжений.

Установившиеся перенапряжения при коротком замыкании.

Перенапряжения при отключении емкостей и ненагруженных линий.

12

Соседние файлы в предмете Релейная защита и автоматика