第六节 变压器绕组中的波过程
2024年国家电网招聘之电工类精选试题及答案一
2024年国家电网招聘之电工类精选试题及答案一单选题（共45题）1、高频保护的通信通道为（）A.输电线载波通道B.光纤通道C.微波通道D.导引线【答案】 A2、在电力系统计算中，对线路阻抗值而言，以下叙述完全正确的是( )A.有名值唯一，而标么值可以不唯一B.有名值不唯一，而标么值唯一C.有名值和标么值都可以不唯一D.有名值和标么值都一定唯一【答案】 A3、对于一个网络，现在节点 k 和节点 j 之间接入一个零口器，接入前网络的节点导纳矩阵为Y’，接入为 Y ，则Y’和 Y 的关系为（）A.将Y’中的第 k 列加到第 j 列上，再消去第 k 行，第 k 列B.将Y’中的第 k 列加到第 j 列上，再消去第 k 行C.将Y’中的第 k 列加到第 j 列上，再消去第 k 列【答案】 C4、关于回转器下列说法正确的是（）A.可以将一个电容回转成电阻B.可以将一个电容回转成电感C.可以将一个电阻回转成电容D.可以将一个电阻回转成电感【答案】 B5、变压器低电压起动的过电流保护的电流元件接在变压器（）的电流互感器二次侧。
A.电源侧B.负荷侧C.电源侧或负荷侧D.以上都不对【答案】 A6、己知某发电机的额定容量为 100MW，功率因数为 0.85 ，与 10KV输电线路相连，则该回路的最大持续功率电流为（ ) KA 。
A.6.97B.7C.6.9D.7.13【答案】 A7、瞬时电流速断保护反应线路故障电流增大时动作，动作延时（）A.2 秒B.l 秒D.0 秒【答案】 D8、单相自动重合闸中的选相元件应满足选择性，下列不属于其具体要求的是（）。
A.发生故障时只跳开发生故障的那一相，而另外两相上的选相元件不应动作B.只跳开与故障点相近的断路器C.动作越快越好D.动作越慢越好【答案】 D9、综合重合闸的含义是（）A.单相重合闸和三相重合闸结合在一起B.多个单相重合闸结合在一起C.多个三相重合阐结合在一起D.以上都不对【答案】 A10、（）可以将电力系统的一次电流按一定的变化变换成二次较小电流，供给测量表计和继电器。
变压器绕组中的波过程
（1) 起始分布
K Q 0 du dx dQ uC0 dx
末端不接地的绕组（最末一个纵向电容K0/dx上的电荷必 定为零）：
du x 0, u U 0 ; x l , 0 dx xl
ch (l x) u ( x) U 0 ch l
αl不同时电压的起始分布不同，αl愈大，电压起始分 布曲线下降愈快；一般αl的值为5～15，当αl >5时，有 shαl＝chαl，中性点接地方式对电压起始分布影响不大。
式中C2包含绕组Ⅱ连接电器、 线路、电缆的对地电容，使 C2>>C12 静电耦合分量对副边无危险 但副边开路，静电分量较高， 应采用保护措施
(2) 电磁分量（磁传递） 绕组Ⅰ在过电压波作用下，随时间推移， 绕组电感中会逐渐通过电流产生磁通，使绕组 Ⅱ感应出电压
I
小 结
起始分布 入口电容 稳态分布 过渡过程 三相变压器绕组中的波过程 冲击电压在绕组之间的传递
电压起始分布可统一写成：
u( x) U 0ex U 0e
l x l
绕组中的电压起始分布很不均匀，其程度与αl值有关 αl愈大分布愈不均匀，大部分电压降落在首端，在x=0 处有最大电位梯度
U0 du U 0 ( )(l ) dx x 0 l
绕组首端的电位梯度是平均梯度的αl倍，对绕组首 端绝缘应采取保护措施
(5) 变压器绕组的截波作用 在变电站内由于避雷器动作或设备绝缘闪络 的结果，使入侵的冲击电压波发生截断，原已被 充电到u的变压器的入口电容将经线段L的电感放 电，形成振荡，因此，必须对电力变压器进行截 波冲击试验。 (6) 变压器的内部保护 1、在绕组首端部位加一些电容环和电容匝补 偿对地电容； 2、增大纵向电容，减小对地电容的影响。
第六节变压器绕组中的波过程
一 、单相绕组中的波过程
只需研究单相绕组中波过程的两种情况：
1)采用Y接法的高压绕组的中性点直接接地（任何一 相进来的过电压都在中性点入地，对其他几相没有影 响） 2)中性点不接地，但三相同时进波（各相完全对称）。
为了便于分析，通常作如下简化： 1)假定电气参数在绕组各处均相同（即绕组均匀）； 2)忽略电阻和电导； 3)不单独计如各种互感，而把它们的作用归并到自感中
第六节 变压器绕组中的波过程
单相绕组中的波过程
变压器对过电压的内部保护 三相绕组中的波过程 波在变压器绕组间的传递
分析变压器绕组的主绝缘和纵绝缘上出现的过电压可 能达到的幅值和波形是变压器绝缘结构设计的基础。
变压器绕组中的波过程与下列三个因素有很大的关系：
1) 绕组的接法[星形(Y)或三角形(△)]；
二 、变压器对过电压的内部保护
变压器内部结构上进行过电压保护的思路包括两个 方面
(一)补偿对地电容电流（横向补偿） 为了消除电压初始分布的不均匀，只能 设法采用静电屏、静电环、静电匝来加 以补偿，以补偿对地电容的分流。
(二)增大纵向电容（纵向补偿）
“非共振变压器”的基本原理是使电压的初始分布尽 可能接近稳态分布，因而从根本上消除或削弱振荡 的根源，其措施包括
1)减弱振荡 2)使绕组的绝缘结构与过电压的分布状况相适应
三、三相绕组中的波过程
三相绕组中性点接地方式、绕组的连接方式和进波过 程不同，则波的振荡过程不同 (一) Y0接线方式，三相间影响小，可看作三个单相绕 组的进波过程 (二) Y接线方式 如果三相同时进波，中性点处的最大电压可达首端电 压的两倍左右
变压器绕组中的波过程
变压器绕组中的波过程
当变压器的电流增加时，由于电阻的存在，电压下降，这部分电压下降被称为电阻电压降。
同时，由于绕组中的电感，当电流变化时，会导致电压的延迟变化，这部分电压变化被称为电感电压降。
此外，变压器中还存在电容，当电流变化时，电容会导致电压的超前变化，这部分电压变化被称为电容电压升。
所以在变压器绕组中，总的电压波动可以表示为电阻电压降、电感电压降和电容电压升的组合效果。
当变压器发生负载变化时，电流会发生变化，导致电阻、电感和电容中流经的电流也发生变化。
电阻电压降、电感电压降和电容电压升的大小取决于变压器的电路参数以及频率等因素。
在实际的变压器中，通常会采取一些措施来减小电压和电流的波动，以保证变压器的正常运行。
例如，可以通过采用精确的绕组设计、合适的电路参数选择以及负载匹配等方法来减小电压和电流的波动。
此外，还可以采取降压和升压补偿电路等措施来调节电压和电流的变化。
总结起来，变压器绕组中的波动过程是指在变压器发生负载变化时，由于电阻、电感和电容等元件的存在，导致电压和电流的变化。
减小电压和电流的波动可以通过合理的绕组设计、电路参数选择和负载匹配等方法来实现。
最新变压器绕组中的波过程及防雷保护分析过程
变压器绕组中的波过程及防雷保护分析过程课程报告高电压技术题目:变压器绕组中的波过程及防雷保护学号姓名教师日期摘要变压器是利用电磁感应原理来改变交流电压的装置，绕组为变压器的重要组成部分。
雷电冲击下变压器绕组的波过程计算对绝缘结构的设计有着重要意义，雷电过电压是绕组的一大威胁，了解雷电波在变压器绕组中的波过程对防雷保护至关重要。
本文着力分析了变压器绕组中的波过程，并由此针对性的提出了变压器的防雷保护措施,为变电站雷雨季节可靠运行提供了有力的支撑。
为了简化计算过程，常常采用单绕组或双绕组等值电路进行建模，这种方法对于波过程分析有一定的局限性。
同时，由于忽略了某些绕组对结果的影响，对绝缘的考核也有一定误差。
关键词：变压器，绕组，波过程，等值电路，防雷保护ABSTRACTThe transformer was used the principle of electromagnetic induction to change the AC voltage of the device, Windings were important components of transformers. The calculation of the transformer winding wave process under the lightning impulse had great significance for designing insulation structure. Lightning over voltage is a great threat to winding, it is essential to understand lightning wave in transformer windings for lightning Protection. The article analyzes the wave process in transformer windings, and made appropriate measures for lightning protection. So, it provided a strong support for reliable operation of substation during thunderstorm season.In order to simplify calculation process, single winding and duplex winding equivalent circuit have always been used to build model. This method has some limitations for analyzing wave process. Meanwhile, assessment of insulation has certain deviation because of ignoring the influence of the result.Keywords:Transformers, Windings, Wave, process, Lightning protection, equivalent circuit目录摘要 .............................................................................................................................................................. ABSTRACT. (I)1 变压器绕组中的波过程 01.1 单相变压器绕组内的波过程 01.2. 三相变压器绕组内的波过程 (2)1.3 变压器绕组绝缘的内部保护 (4)1.4. 变压器绕组电感参数计算 (5)2 变压器防雷保护 (8)2.1 电力变压器保护 (8)2.2 配电变压器保护 (11)3 结论 (13)参考文献 (13)1 变压器绕组中的波过程1.1 单相变压器绕组内的波过程由于变压器绕组的结构特点，在冲击电压作用下，电磁祸合尤为复杂。
国网考试总结-高电压技术
变压器绕组中的波过程1、变压器绕组的波过程（过电压）出现在绕组的主绝缘（对地和对其它两相绕组的绝缘）和纵绝缘（匝间、层间、线饼间等绝缘）上。
2、变压器绕组的波过程和下列三个因素有关：绕组的接法、中性点接地方式、进波情况（一相、两相，三相）。
单相绕组的波过程：星形接法中性点接地，星形接法中性点不接地三相同时进波三相绕组的波过程：星形接法中性点不接地一相进波、三角形接法单相绕组的波过程、星形接法中性点接地1、和线路波过程的区别：变压器绕组中的波过程不应以行波传播的概念来处理，而是以一些列振荡形成的驻波的方法来处理。
2、中性点接地方式对初始电压分布影响不大，初始最大电位梯度出现在绕组首端，其值为U0α13、中性点接地，最大电压出现在绕组首端约l/3处，其值约为1.4U0；中性点不接地，最大电压出现在绕组末端，其值为1.9U0（理论值为2.0U0）星形接法中性点不接地1、初始最大电位梯度出现在绕组首端，中性点电位接近于零。
2、稳态电压分布取决于电阻3、单相进波：中性点电位为U0/3，振荡过程中性点电位最大为2U0/3。
4、两相进波：中性点电位为U02/3，振荡过程中性点电位最大为4U0/3。
5、三相进波：中性点最大电压为2U0.三角形接法1、一相进波：最大电压出现在绕组首端约l/3处，其值约为1.4U0（相当于单相绕组中性点接地）2、两相或三相进波：振荡中最大电压出现在每相绕组的中部，其值接近于2U0.波在变压器绕组间的传递1、变压器绕组间的感应（传递）过电压包括静电感应电压和电磁感应电压。
2、静电感应电压：通过绕组间的电容耦合传递，和变比无关。
高压绕组进波时，低压绕组空载开路时需要进行防护，可在低压绕组任一相出线上接一只避雷器。
（对低压绕组造成危害）3、电磁感应电压：通过磁耦合产生，和变比、绕组接法、进波相数有关。
低压绕组进波时，对高压绕组有危害，高压绕组每相安装一只避雷器（总共三只）。
变压器保护1、变压器外部保护的目的：降低入侵电压波的幅值和陡度。
线路和绕组中的波过程-高电压技术考点复习讲义和题库
考点4：线路和绕组中的波过程4.1 无损耗单导线线路中的波过程实际的输电线路，一般由多根平行架设的导线组成，各导线之间有电磁耦合，电磁过程也较为复杂。
通常从单根导线着手研究输电线路波过程比较的方便，进一步可推广到多根导线系统的波过程。
当输电线路较短时，线路电阻很0R 小,对波过程的影响可忽略不计，一般线路对地电导参数0G 也很小，也可忽略不计，这时的线路为单根无损线路。
当雷击输电线路时，将有大量的电荷沿雷电通道倾注到雷击点，并向线路两侧迅速流动，即电磁波的传播过程称之为行波的传播．在此过程中会产生瞬间的高幅值的过电压，下面分析无损耗单导线线路中行波的传播规律。
一、均匀无损长线及其等值电路单根无损线路，设首端是坐标原点，确定X 轴正方向。
在这条均匀分布的无损线路上、电压、电流是空间和时间的函数，即⎩⎨⎧==),(),(t x i i t x u u其参考方向如图所示。
线路单位长度的电感、电容分别是00,C L ,而电阻和电导分别为零。
均匀无损单根导线的方程为这组偏微分方程可由拉普拉斯变换，或者分离变量法等多种方法来求解，线路上的电流，电压可表示为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+--=++-=)](([1)()(v x t u v x t u z i vx t u v x t u u f q f q式中001C L v =为输电线路上的电磁波传输速度，00C L Z =为线路的波阻抗。
这两式中)(v xt u q -相当于线路上沿X 轴正方向传播的行波，叫行波电压，)(vxt u q +相当于X 轴上反向传播的行波，叫反行波电压，显然波传播速度为v 。
同理)(1v xt u z i q q -=称为前行波)(1vxt u z i f f +=称为反行波上述各式可简化为a)行波概念说明：前行电压波uq 和前行电流波iq 表示电压和电流在导线上的坐标是以速度v 沿x 的正方向移动；反行电压波uf 和前行电流波if 表示电压和电流在导线上的坐标是以速度v 沿x 的负方向移动。
2023年国家电网招聘之电工类练习题(二)及答案
2023年国家电网招聘之电工类练习题(二)及答案单选题（共30题）1、GIS变电所的特点之一是（）。
A.绝缘的伏秒特性陡峭B.波阻抗较高C.与避雷器的电气距离较大D.绝缘没有自恢复能力【答案】 B2、变压器绕组的波过程是指（）。
A.在雷电或操作冲击电压作用下，绕组内部的电磁振荡过程和绕组之间的静电感应、电磁感应过程引起很高的过电压B.在正常工作电压下，绕组之间的静电感应过程C.在正常工作电压下，绕组之间的电磁感应过程D.在雷电或操作冲击电压作用下，绕组之间的静电感应过程【答案】 A3、潮流计算的含义是求取（）变量的过程A.扰动变量B.状态变量C.控制变量D.所有变量【答案】 B4、零口器和非口器并联相当于（）A.开路元件B.零口器C.短路元件D.非口器【答案】 C5、雷击杆塔引起的线路绝缘闪络称为（）。
A.击穿B.反击C.直击D.绕击【答案】 B6、变压器励磁涌流呈非正弦特性，波形不连续，出现（）A.周期分量B.非周期分量C.高次谐波D.间断角【答案】 D7、系统频率上升将使负荷所需要的有功功率（）。
A.增大B.减小C.不变D.以上情况都有可能【答案】 A8、电网谐波的产生，主要因电力系统中存在（）。
A.电感元件B.三相参数不对称C.非线性元件D.电容元件【答案】 C9、当20KV取代10KV中压配电电压，原来线路导线线径不变，则即升压后的配电容量可以提高（）。
A.0.5倍B.1倍C.2倍【答案】 B10、在整定计算中，分支系数（）A.取可能的最小值B.取可能的最大值C.取可能的平均值D.取可能的任意值【答案】 A11、交流电路中，弧电流过零值之后，当弧隙的恢复电压（）弧隙介质绝缘时，将会使电弧熄灭。
A.大于B.等于C.小于D.正比于【答案】 C12、好的变压器油是（）。
A.黄色B.浅黄色C.浅红色【答案】 B13、以下四种表述中，对波阻抗描述正确的是（）。
A.波阻抗是导线上电压和电流的比值B.波阻抗是储能元件，电阻是耗能元件，因此对电源来说，两者不等效C.波阻抗的数值与导线的电感、电容有关，因此波阻抗与线路长度有关D.波阻抗的数值与线路的几何尺寸有关【答案】 B14、3.某公司在股东大会中选举董事长，在选举前的民意调查中，张某获得56%的支持，王某获得44%的支持，但选举结果显示张某得票率仅占37%，王某得票率为63%。
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小 结
变压器绕组中的波过程与输电线路中的波过程有很大 的差别，应以一系列振荡形成的驻波的方法来探讨。 无论中性点接地方式如何，初始最大电位梯度均出现 在绕组首端，其值为 du | ≈ − U α = − ( U )( α l )
dx
x=0 0 0
l
末端接地，最大电压出现在绕组首端约l/3处，值达 1.4U0；末端不接地，最大电压出现在绕组末端约l/3处, 值达1.9U0 绕组内的波过程除了与电压波的幅值有关外，还与它 的波形有关；对绕组绝缘最严重的威胁是直角短波。
末端接地，最大电压出现在绕组首端约l/3处，值达 1.4U0；末端不接地，最大电压出现在绕组末端约l/3处, 值达1.9U0
图6-35中分别画出了中性点接地和不接地的变压器绕组 中的电压初始分布、稳态分布和各点的umax 包络线。
绕组内的波过程除了与电压波的幅值有关外，还 与它的波形有关。 过电压波的波前时间越长、则振荡过程的发展就 比较和缓，绕组各点的最大对地电压和纵向电位梯度 都将较小，所以设法降低入侵过电压波的幅值和陡度 对于变压器绕组的主绝缘和纵绝缘都有很大的好处， 这是变压器外部保护所应承担的任务，通常通过变电 所进线段保护来实现。 对绕组绝缘最严重的威胁是直角短波。 因此变压器类电力设备在高压试验中要进行截波试 验，冲击截波就是实际运行中可能出现的最接近于 直角短波的严重波形。
在由电感、电容构成的复杂回路中，从电压的初始分 布到达最终稳态分布，必然经过一个过渡过程，会出 现一系列电磁振荡，这个振荡有一定的阻尼制约。
在无阻尼状态下，绕组各点在振荡中所能达到的最大 电压将遵循下式的规律 U 最大＝2U 稳态 − U 初始 。将各点最大 电压值用曲线连起来，即可得到一条 umax 的包络线。
得如图6-31所示的单相绕组波过程简化等值电路：
变压器绕组中的波过程是以一系列振荡形成的驻波的 方法来探讨。 无论中性点接地方式如何，初始最大电位梯度均出 现在绕组首端，其值为
du U0 | x = 0 ≈ −U 0α = − ( )(α l ) dx l
α 是代表变压器冲击波特性的一个很重要的指标， α 越大，初始分布越不均匀，故α 越小越好。
二 、变压器对过电压的内部保护
变压器内部结构上进行过电压保护的思路包括两个 方面 (一)补偿对地电容电流（横向补偿） 为了消除电压初始分布的不均匀， 为了消除电压初始分布的不均匀，只能 设法采用静电屏、静电环、 设法采用静电屏、静电环、静电匝来加 以补偿，以补偿对地电容的分流。 以补偿，以补偿对地电容的分流。
(二)增大纵向电容（纵向补偿）
“非共振变压器”的基本原理是使电压的初始分布尽 可能接近稳态分布，因而从根本上消除或削弱振荡 的根源，其措施包括
1)减弱振荡 2)使绕组的绝缘结构与过电压的分布状况相适应
三、三相绕组中的波过程
三相绕组中性点接地方式、绕组的连接方式和进波过 程不同，则波的振荡过程不同 (一) Y0接线方式，三相间影响小，可看作三个单相绕 组的进波过程 (二) Y接线方式 如果三相同时进波，中性点处的最大电压可达首端电 压的两倍左右 仅有一相进波，中性点稳态电压为U0/3, 最大电压 2/3 U0 (三) △接线方式 振荡中最大电压在绕组中部，数值接近2U0
“非共振变压器”的基本原理是使电压的初始分布尽 可能接近稳态分布，因而从根本上消除或削弱了振荡的 根源。 随着三相绕组的接法、中性点接地方式和进波情况的 不同，振荡的结果不尽相同。 对于绕组之间的静电感应问题，只要用一只阀式避雷 器FV接在任一相出线端上，就能为整个三相绕组提供保 护。 对于绕组之间的电磁感应问题，需要依靠紧贴每相高 压绕组出线端安装的三相避雷器对过电压进行保护。 （本节完）
四、波在变压器绕组间的传递
• (一)静电感应（电容传递） 通过绕组之间的电 一 静电感应 电容传递） 静电感应（ 容耦合而传递过来。 容耦合而传递过来。 只要用一只阀式避雷器 FV接在任一相出线端上，就能为整个三相绕组提 接在任一相出线端上， 接在任一相出线端上 供保护。 供保护。 • (二)电磁感应（磁传递） 因磁耦合产生。 电磁感应（ 二 电磁感应 磁传递） 因磁耦合产生。 低压绕组的耐冲击强度相对较高， 低压绕组的耐冲击强度相对较高，高压绕组进波 不会对低压绕组产生影响，而当低压绕组进波时， 不会对低压绕组产生影响，而当低压绕组进波时， 则可能在高压绕组中引起危险。 则可能在高压绕组中引起危险。依靠紧贴每相高 压绕组出线端安装的三相避雷器对过电压进行保 护。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一 、单相绕组中的波过程
只需研究单相绕组中波过程的两种情况：
1)采用Y接法的高压绕组的中性点直接接地（任何一 相进来的过电压都在中性点入地，对其他几相没有影 响） 2)中性点不接地，但三相同时进波（各相完全对称）。
为了便于分析，通常作如下简化： 1)假定电气参数在绕组各处均相同（即绕组均匀）； 2)忽略电阻和电导； 3)不单独计如各种互感，而把它们的作用归并到自感中
第六节 变压器绕组中的波过程
单相绕组中的波过程 变压器对过电压的内部保护 三相绕组中的波过程 波在变压器绕组间的传递
分析变压器绕组的主绝缘和纵绝缘上出现的过电压可 能达到的幅值和波形是变压器绝缘结构设计的基础。 变压器绕组中的波过程与下列三个因素有很大的关系：
1) 绕组的接法[星形(Y)或三角形(△)]； 2) 中性点接地方式(接地还是不按地)； 3) 进波情况(一相、两相或三相进波)。