暂态过程

电路暂态过程

暂态过程是电路从一个稳定状态到另一个稳定状态所经历的过程。电路稳定状态的改变一般通过接通或切断电路来实现。暂态过程的性质也由电路中的电阻、电容、电感等参数决定，其电压和电流的变化是非周期性的。研究比较清楚的暂态过程可分为RC电路暂态过程、RL电路暂态过程和RLC电路暂态过程。

简介

当一个自感与电阻组成LR电路，在0突变到u或u突变到0的阶跃电压的作用下，由于自感的作用，电路中的电流不会瞬间突变；与此类似，电容和电阻组成的RC电路在阶跃电压的作用下，电容上的电压也不会瞬间变化。这些都是暂态过程。

暂态过程一般时间很短，但这一过程中出现的现象却很重要。某些电气设备由于开关操作所引起的暂态过程，可能出现比稳态时大数倍至数十倍的电压或电流，从而威胁电气设备和人身安全，因此在设计中要考虑到暂态过程的影响。另外，在电子电路中，暂态过程往往又有各种巧妙的应用。

在含有电容或电感的电路两端，电压发生突变时，电路中的电流从初始值变化到趋于稳定。电路具有暂态过程的特性叫做电磁惯性。暂态过程所经历的时间叫做电路的时间常数。时间常数可以表示电路电磁惯性的强弱。对于由电阻R和电感L串联的电路，在通电时，电流强度从零增加到某一稳定值，断电时，电流强度从某值降为零，所用的时间常数均为τ=L/R对于电阻R和电容C串联的电路，相应的时间常数则为τ=RC利用电路暂态过程的特性，可以制成时间继电器。

分类

通常，根据引起机电暂态过程的干扰的大小程度和过程的进行情况，可以把机电暂态过程概括地分为三种类型：

第一种类型，是指由于大的干扰（如短路和短路切除等）所引起的大幅度的功率、电流和电压等的变化，而同时机组转速却变化不大（相对的说）的过程。这种类型，一般称为“动态稳定”。其实，准确同步和发电机转子围绕同步转速呈较大幅度的摆动等过程，也属于这类范畴。

第二种类型，是指系统中出现极其微小的扰动、机组转子对它的稳定的运行位置稍有偏移、功率、电流、电压特别是机组转速仅有非常微小变化的情况而说的。所谓“静态稳定”问题，就是这种类型。系统中机组的微小振荡或摆动、自动调节装置在正常情况下工作性能的研究和它在系统中稳定工作条件的确立，也属于这类范畴。

第三种类型，是指功率变化大、转速变化也大的情况而说的，像机组的起动和制动，系统中同步机的异步运行、再同步、自同步以及非同步重合闸等，都属于这类过程。

波过程

与运行操作（如开关动作）及雷击时的过电压有关，涉及电流、电压波的传播。其过程最为短暂，数量级属微秒~毫秒级别。而高电压工程将这一过程作为研究对象。

电磁暂态过程

与短路（断线）等故障有关，涉及工频电流、工频电压幅值随着时间的变化。维持时间较波过程略长，数量级属毫秒~秒级别。而故障分析将这一过程作为研究对象。

机电暂态过程

与系统震荡、稳定性破坏、异步运行等有关，涉及发电机组功率角、转速、原动机功率、系统频率、电压等随着时间变化。其过程持续时间较长，数量级属秒~分钟级别。而稳态分析将这一过程作为研究对象。

产生的原因