《高電壓技術(shù)》課程教學(xué)大綱課程名稱：高電壓技術(shù)課程代碼：課程類型：專業(yè)選修課學(xué)分：3總學(xué)時(shí)：48理論學(xué)時(shí)：40實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：8先修課程：《電路》，《電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)》《發(fā)電廠電氣部分》《電力系統(tǒng)分析》適用專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)《高電壓技術(shù)》是電氣類專業(yè)的一門專業(yè)選修課，是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程。本課程的任務(wù)是使學(xué)生了解和掌握電氣設(shè)備在高電壓作用下絕緣電氣性能的基本知識(shí)和高電壓試驗(yàn)的基本技術(shù)；了解和掌握過(guò)電壓的基本理論和過(guò)電壓的保護(hù)方法，為今后從事高電壓工程領(lǐng)域的研究和技術(shù)工作打下必要的專業(yè)基礎(chǔ)。二、教學(xué)基本要求1.知識(shí)、能力、素質(zhì)的基本要求本課程在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐中具體設(shè)備講解概念和基本理論，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、分析和解決問(wèn)題能力及實(shí)踐能力。教學(xué)方法上以傳統(tǒng)講授與多媒體教學(xué)手段相結(jié)合，以“少而精”為原則，重點(diǎn)介紹高電壓技術(shù)中的基本物理過(guò)程、現(xiàn)象和試驗(yàn)方法，不過(guò)多地介紹煩瑣的公式推導(dǎo)和試驗(yàn)步驟。開展電子課件的研制，演示放電過(guò)程、內(nèi)過(guò)電壓和外過(guò)電壓的形成過(guò)程。本課程的教學(xué)環(huán)節(jié)包括：課堂講授、實(shí)驗(yàn)課、習(xí)題課、課外作業(yè)等。通過(guò)本課程各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用能力的提高。2.課程教學(xué)改革總體設(shè)想：為解決授課學(xué)時(shí)少授課內(nèi)容多的矛盾，在有限的教學(xué)時(shí)間里較好的完成授課任務(wù)，必須做到重點(diǎn)突出、精講多練，盡量使用現(xiàn)代教學(xué)手段如多媒體教學(xué)等，在增加信息量的前提下也能保證教學(xué)質(zhì)量。采用啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。課堂上增加討論，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以及學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。三、教學(xué)內(nèi)容及要求第一章氣體電解質(zhì)的電氣強(qiáng)度學(xué)習(xí)要求：了解帶電質(zhì)點(diǎn)的產(chǎn)生與消失；理解持續(xù)電壓作用下均勻電場(chǎng)氣體放電理論、不均勻電場(chǎng)中的氣體放電特性；理解沖擊電壓下的氣體放電特性；理解雷電沖擊50%擊穿電壓，沖擊系數(shù)與伏秒特性，了解大氣條件對(duì)氣隙擊穿電壓的影響，掌握提高氣隙擊穿電壓的具體措施；理解沿面放電的概念，掌握提高干閃、濕閃、污閃放電電壓的方法。重點(diǎn)：小間隙下均勻電場(chǎng)自持放電的湯遜理論和巴申定律，大間隙下均勻電場(chǎng)自持放電的流注理論，不均勻電場(chǎng)氣體擊穿。，電暈放電現(xiàn)象；六氟化硫的絕緣特性及其混合氣體應(yīng)用場(chǎng)合難點(diǎn)：湯遜理論，空間電荷對(duì)電場(chǎng)的畸變，流注的形成，均勻電場(chǎng)中的自持放電條件。第二章液體和固體電介質(zhì)的電氣強(qiáng)度學(xué)習(xí)要求：理解電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗的概念；了解液體和固體介質(zhì)的擊穿特性，掌握提高液體和固體介質(zhì)擊穿電壓的措施；了解局部放電的概念和改善措施；理解多層絕緣的電壓分布和電場(chǎng)分布；了解電介質(zhì)在高電壓作用下的累積效應(yīng)和其他性能。重點(diǎn)：液體、固體電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)與損耗，液體電介質(zhì)的擊穿，固體電介質(zhì)的擊穿。提高液體和固體介質(zhì)擊穿電壓的措施。難點(diǎn)：電介質(zhì)的極化原理、液體電介質(zhì)的擊穿理論、小橋理論、固體電介質(zhì)的擊穿過(guò)程線路和繞組中的波過(guò)程學(xué)習(xí)要求：理解單根無(wú)損導(dǎo)線中行波波動(dòng)方程及其解的物理意義、行波的折射與反射；理解行波通過(guò)串聯(lián)電感和并聯(lián)電容時(shí)電壓波時(shí)間和空間陡度的變化；了解變壓器繞組中的波過(guò)程。重點(diǎn)：波阻抗，波的折射、反射與衰減、變形。難點(diǎn)：波阻抗的概念和相關(guān)理論，線路中波的折反射分析與計(jì)算。第四章雷電及防雷裝置學(xué)習(xí)要求：了解雷電放電過(guò)程和雷電參數(shù)；理解避雷針（線）和避雷器的工作原理；接地裝置重點(diǎn)：雷電參數(shù)，避雷針（線）和避雷器的工作原理難點(diǎn)：雷電放電過(guò)程第五章輸電線路大氣過(guò)電壓和防雷保護(hù)學(xué)習(xí)要求：理解輸電線路感應(yīng)雷過(guò)電壓和雷擊桿塔塔頂時(shí)導(dǎo)線的過(guò)電壓及耐雷水平，掌握提高線路耐雷水平的措施和輸電線路防雷具體措施；重點(diǎn)：提高線路耐雷水平的措施和輸電線路防雷的具體措施難點(diǎn)：雷擊跳閘率第六章發(fā)電廠和變電所防雷保護(hù)學(xué)習(xí)要求：掌握發(fā)電廠和變電所直擊雷和侵入波保護(hù)；掌握發(fā)電廠、變電所進(jìn)線段的防雷保護(hù)措施；變壓器與旋轉(zhuǎn)電機(jī)防雷措施。重點(diǎn)：發(fā)電廠、變電所進(jìn)線保護(hù)、變壓器與旋轉(zhuǎn)電機(jī)防雷措施。難點(diǎn)：發(fā)電廠和變電所侵入波保護(hù)第七章電力系統(tǒng)內(nèi)部過(guò)電壓學(xué)習(xí)要求：了解內(nèi)過(guò)電壓的分類；理解工頻電壓升高產(chǎn)生的原因；理解切/合空載線路（電容）過(guò)電壓、切空載變壓器過(guò)電壓、間歇電弧接地過(guò)電壓產(chǎn)生的原因限制措施；了解諧振過(guò)電壓產(chǎn)生的原因。重點(diǎn)：空載線路合閘過(guò)電壓，切除空載變壓器過(guò)電壓，難點(diǎn)：線路過(guò)電壓基本理論和分析第六章電力系統(tǒng)絕緣配合學(xué)習(xí)要求：了解絕緣配合的基本概念與原則；掌握線路及設(shè)備等絕緣水平的確定和實(shí)驗(yàn)電壓的確定重點(diǎn)：線路及設(shè)備等絕緣水平的確定。難點(diǎn):中性點(diǎn)接地方式對(duì)絕緣水平的影響第七章高電壓試驗(yàn)學(xué)習(xí)要求：理解電氣設(shè)備絕緣電阻和吸收比或極化指數(shù)測(cè)量、泄漏電流測(cè)量、介質(zhì)損耗角正切值tg測(cè)量、局部放電測(cè)量、絕緣油試驗(yàn)等非破壞性試驗(yàn)的原理和方法；了解破壞性試驗(yàn)的試驗(yàn)設(shè)備，掌握交流和直流高電壓的測(cè)量方法;沖擊電壓發(fā)生器放電回路的分析，沖擊大電流的產(chǎn)生;球隙放電法測(cè)量沖擊電壓，測(cè)量沖擊電壓的分壓器。重點(diǎn)：電氣設(shè)備絕緣電阻和吸收比或極化指數(shù)測(cè)量、泄漏電流測(cè)量、介質(zhì)損耗角正切值tg測(cè)量、局部放電測(cè)量、絕緣油試驗(yàn)等非破壞性試驗(yàn)的原理和方法；交流和直流高電壓的測(cè)量方法;球隙放電法測(cè)量沖擊電壓，測(cè)量沖擊電壓的分壓器。難點(diǎn)：沖擊電壓發(fā)生器的基本原理。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一：電氣設(shè)備絕緣介質(zhì)損耗測(cè)量使用西林電橋測(cè)量電壓互感器高壓繞組對(duì)低壓繞組、鐵心和外殼以及套管絕緣的介質(zhì)損耗；判斷試品是否滿足運(yùn)行要求。實(shí)驗(yàn)二：電氣設(shè)備絕緣電阻和泄漏電流測(cè)量用兆歐表測(cè)量試品的絕緣電阻和吸收比；測(cè)量高壓直流下試品的泄漏電流；判斷試品的絕緣狀況。實(shí)驗(yàn)三：交流耐壓試驗(yàn)了解工頻高壓試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)方法;掌握保護(hù)球隙放電間隙的確定方法實(shí)驗(yàn)四：沖擊高壓放電實(shí)驗(yàn)了解沖擊電壓發(fā)生器的結(jié)構(gòu)、操作及其測(cè)量方法；觀察在均勻電場(chǎng)和不均勻電場(chǎng)下的氣體間隙擊穿電壓；觀察不同幅值電壓下放電時(shí)延的變化。五、學(xué)時(shí)分配序號(hào)課程內(nèi)容教學(xué)時(shí)數(shù)講授習(xí)題課實(shí)驗(yàn)小計(jì)1第一章氣體電介質(zhì)的電氣強(qiáng)度第三章液體和固體介質(zhì)電氣特性第四章電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗(yàn)第五章絕緣的高電壓試驗(yàn)第六章輸電線路和繞組中的波過(guò)程第七章雷電放電及防雷保護(hù)裝置第八章電力系統(tǒng)防雷保護(hù)第九章內(nèi)部過(guò)電壓第十章電力系統(tǒng)絕緣配合第十一章特高壓交流輸電第十二章直流輸電中的高電壓技術(shù)62第二章液體和固體電介質(zhì)的電氣強(qiáng)度第九章內(nèi)部過(guò)電壓第十章電力系統(tǒng)絕緣配合第十一章特高壓交流輸電第十二章直流輸電中的高電壓技術(shù)623第三章線路和繞組中的波過(guò)程44第四章雷電及防雷裝置45第五章輸電線路大氣過(guò)電壓和防雷保護(hù)46第六章發(fā)電廠和變電所防雷保護(hù)47第七章電力系統(tǒng)內(nèi)部過(guò)電壓48第八章電力系統(tǒng)絕緣配合29第九章高電壓試驗(yàn)技術(shù)66合計(jì)40848六、考核方式本課程成績(jī)考核方式均為考試，學(xué)期總評(píng)成績(jī)的評(píng)定方法：平時(shí)成績(jī)（包括實(shí)驗(yàn)成績(jī)、作業(yè)成績(jī)、出勤聽(tīng)課情況等