高電壓技術(shù)課程教學(xué)大綱

1、精選高電壓技術(shù)課程教學(xué)大綱（適用電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè) 電氣工程方向）（共 48 學(xué)時(shí)）一、課程的性質(zhì)、地位、任務(wù)和教學(xué)目標(biāo)（一）課程的性質(zhì)和地位本課程是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)本科生的專業(yè)選修課程。它是爭辯電氣設(shè)備的絕緣及其問題的學(xué)科。作為從事電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試及其運(yùn)行的工程技術(shù)人員，都會遇到屬于高電壓的問題，因此需專修本門課程，也是從事電力系統(tǒng)的專業(yè)人員需要把握的專業(yè)學(xué)問。本課程具有完整的理論體系，又是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，對同學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本學(xué)問和實(shí)踐閱歷、技能都有較好的培育和熬煉。（二）課程的主要任務(wù)本課程的主要任務(wù)是：使同學(xué)把握氣體、液體及固體絕緣主要電氣特性（特殊是擊穿過程

2、）的基本概念，了解電氣設(shè)備絕緣結(jié)構(gòu)的基本特性和試驗(yàn)方法,把握電力系統(tǒng)中雷電過電壓和主要內(nèi)部過電壓的產(chǎn)生氣理、影響因素及防護(hù)措施等基本學(xué)問，正確理解電力系統(tǒng)絕緣協(xié)作的基本概念、理論依據(jù)和處理原則，以及使同學(xué)了解高電壓試驗(yàn)及絕緣預(yù)防性試驗(yàn)中常用的高壓試驗(yàn)裝置及測試儀器的原理與用法，以及高電壓試驗(yàn)的特點(diǎn)、基本程序和平安措施等。（三）課程的教學(xué)目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使同學(xué)了解和把握電氣設(shè)備在高電壓作用下絕緣電氣性能的基本學(xué)問和高電壓試驗(yàn)的基本技術(shù)；了解和把握過電壓的基本理論和過電壓的愛護(hù)方法；能針對各種不同的過電壓實(shí)行不同的防護(hù)措施，并能依據(jù)系統(tǒng)電路及元器件的性質(zhì)，設(shè)計(jì)愛護(hù)的類型，為今后從事高電壓工程

3、領(lǐng)域的爭辯和技術(shù)工作打下必要的專業(yè)基礎(chǔ)。二、課程教學(xué)環(huán)節(jié)組成本課程的教學(xué)環(huán)節(jié)包括課堂講授，師生爭辯同學(xué)自學(xué)，習(xí)題爭辯課，試驗(yàn)，習(xí)題，答疑，質(zhì)疑，期中測驗(yàn)和期末考試。三、課程教學(xué)內(nèi)容綱要（一）課堂講授第一章 氣體的絕緣強(qiáng)度【目的和要求】：重點(diǎn)學(xué)習(xí)和把握湯遜理論和流注理論、空氣間隙在各種電壓下的擊穿特性以及提高氣體介質(zhì)電氣強(qiáng)度的方法。【重點(diǎn)和難點(diǎn)】：氣體放電的湯遜理論與流注理論；不均勻電場中氣體間隙放電的極性效應(yīng)?！窘虒W(xué)內(nèi)容】第一節(jié) 氣體放電的基本物理過程一、氣體中帶電質(zhì)點(diǎn)的產(chǎn)生和消逝二、湯遜理論和巴申定理三、流注理論四、不均勻電場中的放電過程五、沖擊電壓下氣體間隙的擊穿特性其次節(jié) 影響氣體放電電

4、壓的因素一、電場形式對放電電壓的影響二、電壓波形對放電電壓的影響三、氣體的性質(zhì)和狀態(tài)對放電電壓的影響第三節(jié) 沿面放電一、沿面放電二、影響沿面放電電壓的因素三、提高沿面放電電壓的措施其次章 液體和固體介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度 【目的和要求】：重點(diǎn)把握電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗、液體介質(zhì)的擊穿、固體介質(zhì)的擊穿?！局攸c(diǎn)和難點(diǎn)】：電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗?！窘虒W(xué)內(nèi)容】第一節(jié) 介質(zhì)的極化、電導(dǎo)和損耗其次節(jié) 液體介質(zhì)的擊穿一、液體介質(zhì)的擊穿機(jī)理二、影響液體介質(zhì)擊穿的因素和改進(jìn)措施第三節(jié) 固體介質(zhì)的擊穿一、 固體介質(zhì)的擊穿機(jī)理二、 影響固體介質(zhì)擊穿的因素和改進(jìn)措施第四節(jié) 絕緣介質(zhì)的其他性能第三章 電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn) 【目

5、的和要求】：重點(diǎn)把握絕緣電阻的測量、介質(zhì)損耗角正切的測量、局部放電的測量；電壓分布的測量。【重點(diǎn)和難點(diǎn)】：絕緣電阻的測量、介質(zhì)損耗角正切的測量、局部放電的測量；工頻溝通耐壓試驗(yàn)、直流耐壓試驗(yàn)、沖擊高壓試驗(yàn)【教學(xué)內(nèi)容】第一節(jié)、絕緣電阻及吸取比的測量；其次節(jié)、泄漏電流的測量；第三節(jié)、介質(zhì)損耗角正切的測量；第四節(jié)、局部放電的測量；第五節(jié)、工頻溝通耐壓試驗(yàn)第六節(jié)、直流耐壓試驗(yàn)第七章、沖擊高壓試驗(yàn)第四章 線路和繞組中的波過程【目的和要求】：重點(diǎn)把握單導(dǎo)線波過程；波的折射與反射；波在傳播過程中的衰減與繞組中的波過程。【重點(diǎn)和難點(diǎn)】：多導(dǎo)線系統(tǒng)的波過程和波在傳播過程中的衰減與繞組中的波過程?！窘虒W(xué)內(nèi)容】第一

6、節(jié)、無損耗單導(dǎo)線中的波過程其次節(jié)、 行波的折射和反射第三節(jié)、 行波通過串聯(lián)電感和并聯(lián)電容第四節(jié)、 行波的多次折、反射第五節(jié)、無損耗平行多導(dǎo)線系統(tǒng)中的波過程第六節(jié)、 沖擊電暈對線路波過程的影響第七節(jié)、 變壓器繞組中的波過程第五章 雷電及防雷設(shè)備【目的和要求】：把握雷電參數(shù)，避雷針、線、避雷器的作用、性能及愛護(hù)范圍?！局攸c(diǎn)和難點(diǎn)】：防雷設(shè)備的愛護(hù)作用原理及愛護(hù)范圍?！窘虒W(xué)內(nèi)容】第一節(jié) 雷電放電及其電氣參數(shù)其次節(jié) 防雷的基本裝置（避雷針、器、線）第六章 輸電線路的防雷愛護(hù)【目的和要求】：重點(diǎn)把握輸電線路的防雷愛護(hù)和避雷線避雷原理?！局攸c(diǎn)和難點(diǎn)】：感應(yīng)雷過電壓和直擊雷過電壓的產(chǎn)生及計(jì)算方法【教學(xué)內(nèi)容】

7、一、輸電線路感應(yīng)雷過電壓二、輸電線路直擊雷過電壓和耐雷水平三、輸電線路的雷擊跳閘率四、輸電線路的防雷措施第七章 發(fā)電廠和變電所的防雷愛護(hù)【目的和要求】：重點(diǎn)把握發(fā)電廠、變電所的防雷愛護(hù)?！局攸c(diǎn)和難點(diǎn)】：發(fā)電廠和變電所直擊雷愛護(hù)和雷電波沿輸電線路入侵發(fā)電廠和變電所的防雷愛護(hù)。防止直擊的原理和方法?！窘虒W(xué)內(nèi)容】一、發(fā)電廠和變電所的直擊雷愛護(hù)；二、變電所內(nèi)避雷器的愛護(hù)作用；三、變電所進(jìn)線段愛護(hù)；四、變壓器防雷愛護(hù)；五、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷愛護(hù)第八、九章 電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓及愛護(hù)【目的和要求】：重點(diǎn)把握空載線路的電容效應(yīng)及諧振過電壓?！局攸c(diǎn)和難點(diǎn)】： 空載線路的電容效應(yīng)及諧振過電壓【教學(xué)內(nèi)容】一、諧振過電壓

8、二、切、合空載線路過電壓三、 切除空載變壓器過電壓四、弧光接地過電壓第十章 電力系統(tǒng)絕緣協(xié)作【目的和要求】：重點(diǎn)把握電力系統(tǒng)絕緣協(xié)作的原則和電氣設(shè)備、線路絕緣水平的確定?！局攸c(diǎn)和難點(diǎn)】：電力系統(tǒng)絕緣協(xié)作的原則；中性點(diǎn)運(yùn)行方式對絕緣影響。【教學(xué)內(nèi)容】一、系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式及其對絕緣水平的影響；二、絕緣協(xié)作的原則和方法；三、變電所電氣設(shè)備絕緣水平的確定；四、架空輸電線路絕緣水平的確定。（二）課內(nèi)試驗(yàn)試驗(yàn)一 直流電場中空氣間隙的放電特性【目的和要求】 1、生疏高壓試驗(yàn)設(shè)備及使用方法；2、測量球間隙、棒板間隙、有極間障時(shí)棒板間隙在不同間隙距離下的擊穿電壓，并畫成曲線；3、觀看沿面放電過程；4、對試驗(yàn)結(jié)

9、果進(jìn)行分析?！局攸c(diǎn)和難點(diǎn)】： 測量球間隙、棒板間隙、有極間障時(shí)棒板間隙在不同間隙距離下的擊穿電壓【試驗(yàn)內(nèi)容】一、均勻、不均勻電場中氣體間隙的擊穿電壓；二、極間障對極不均勻電場擊穿電壓的影響；三、沿面放電過程。試驗(yàn)二 沿固體介質(zhì)表面的放電和液體、固體介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)【目的和要求】1、生疏液、固體電介質(zhì)絕緣強(qiáng)度的測量方法；2、測量試油杯中變壓器油的1分鐘擊穿電壓并分析影響因素；3、測量不同厚度固體電介質(zhì)擊穿電壓并分析影響因素?！局攸c(diǎn)和難點(diǎn)】： 測量液、固體電介質(zhì)絕緣強(qiáng)度【試驗(yàn)內(nèi)容】一、測液體電介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度；二、測固體電介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度。試驗(yàn)三 線路和繞組中的波過程【目的和要求】1、生疏測電纜的波

10、阻抗和波速的方法；2、測量被試電纜的波阻抗和波速；3、測接點(diǎn)上的折射、反射電壓波并進(jìn)行分析?！局攸c(diǎn)和難點(diǎn)】 測電纜的波阻抗和波速【試驗(yàn)內(nèi)容】一、測電纜的波阻抗和波速；二、爭辯行波在電纜接點(diǎn)上的折射、反射規(guī)律和波形。試驗(yàn)四 電氣設(shè)備的介質(zhì)損失角正切tg測量【目的和要求】1、學(xué)習(xí)高電壓測量高壓設(shè)備絕緣介質(zhì)正切tg與其電容量2、把握西林電橋試驗(yàn)接線和測試方法【重點(diǎn)和難點(diǎn)】西林電橋試驗(yàn)接線和測試方法【試驗(yàn)內(nèi)容】1、自擬試驗(yàn)接線圖，并按圖接線；2、用兩種不同的接線方法測量電氣設(shè)備絕緣的tg及CX的值。四、課程教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)安排序號教學(xué)內(nèi)容講課學(xué)時(shí)試驗(yàn)合計(jì)備注1第一章 氣體的絕緣強(qiáng)度622其次章 液體和固體介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度43第三章 電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)824第四章 線路和繞組中的波過程85第五章 雷電及防雷設(shè)備36第六章 輸電線路的防雷愛護(hù)47第七章 發(fā)電廠和變電所的防雷愛護(hù)28第八、九章 電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓及愛護(hù)69第十章 電力系統(tǒng)絕緣協(xié)作110考試2合計(jì)44448五、本課程教學(xué)方法建議及考核方式聯(lián)系實(shí)際，接受多媒體與黑板板書相結(jié)合的教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)，運(yùn)用舉例、啟發(fā)、提問等并結(jié)合工程實(shí)例多種教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)，使理論與實(shí)踐融為一體?？己朔绞綖殚]卷方式。總成果平