《高電壓技術》說課稿--高春鳳

1、高電壓技術高電壓技術課程分析課程分析 機電工程學院電工教研室 高春鳳 教學反饋與教學效果課程定位和性質(zhì)教學目標教學方法與手段教學評價與考核方式教學內(nèi)容及課時安排教學的重點和難點學情分析2022-6-17電路分析電機與拖動基礎電力系統(tǒng)分析主要研究高電壓、強電場下的各種電氣物理問題。電氣工程類專業(yè)限選課（32學時）高電壓技術前續(xù)基礎課程后續(xù)拓展課程電子技術1）課程定位1 1課程定位和性質(zhì)課程定位和性質(zhì)工廠供電 氣體放電理論、電介質(zhì)分析理論、波過程理論等均屬基礎理論性質(zhì)。 l高電壓絕緣、高電壓試驗技術和過電壓保護及限制措施等具有很明顯的專業(yè)性質(zhì)。l高電壓技術的理論直接來源于實驗及生產(chǎn)實際，理論正在逐

2、步完善，很多問題是學術的研究熱點。2）課程性質(zhì)極強的理論性實踐性很強 站在科學前沿1)1)知識目標知識目標l 掌握各類電介質(zhì)在高電場下的電氣絕緣特性；l掌握電氣設備絕緣實驗技術；l掌握波過程的基本理論；l掌握輸電線路、發(fā)電廠和變電所防雷保護原理及措施；l掌握電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓產(chǎn)生的原因、發(fā)展過程、影響因素以及限制措施；l掌握電力系統(tǒng)過電壓與絕緣配合的原則。2.2.教學目標教學目標 2 2）能力目標）能力目標l培養(yǎng)學生能正確分析選擇不同電氣性能的電介質(zhì)，知道常用電氣設備的絕緣構(gòu)造；l會做電氣設備絕緣預防性試驗，并能根據(jù)試驗數(shù)據(jù)做出設備絕緣性能的初步判斷；l能理解電力系統(tǒng)中過電壓產(chǎn)生原因，熟悉發(fā)電

3、廠、變電站及線路的過電壓保護裝置的作用，能配置發(fā)電廠、變電站及線路的過電壓保護裝置。3)3)素質(zhì)目標素質(zhì)目標l使學生具有電力系統(tǒng)安全運行、電氣設備安裝、調(diào)試所需的絕緣測試、試驗，以及過電壓防護能力，為學生獲得“電氣試驗工”、“變電檢修工”職業(yè)資格證書及參加電力系統(tǒng)的運行（值班）、維護、安裝、調(diào)試及試驗等實際工作打下理論和技能基礎。2.2.教學目標教學目標 具體項目具體項目學時安排學時安排高電壓絕緣高電壓絕緣 氣體電介質(zhì)的電氣特性氣體電介質(zhì)的電氣特性 7液體、固體介質(zhì)的電氣特性液體、固體介質(zhì)的電氣特性 3電氣設備絕緣試驗電氣設備絕緣試驗 電氣設備絕緣預防性實驗電氣設備絕緣預防性實驗 3電氣設備破

4、壞性實驗電氣設備破壞性實驗 3電力系統(tǒng)雷電過電壓電力系統(tǒng)雷電過電壓及防雷保護及防雷保護 輸電線路和繞組中的波過程輸電線路和繞組中的波過程 5防雷保護防雷保護 6電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓 3.5電力系統(tǒng)絕緣配合電力系統(tǒng)絕緣配合0.5合計合計323.3.教學內(nèi)容及課時安排教學內(nèi)容及課時安排氣體放電的基本物理過程氣體放電的基本物理過程影響氣體放電電壓的因素影響氣體放電電壓的因素沿面放電沿面放電一、氣體電介質(zhì)的電氣特性氣體電介質(zhì)的電氣特性氣體中帶電質(zhì)點的產(chǎn)生和消失；氣體中帶電質(zhì)點的產(chǎn)生和消失；湯遜理論和巴申定律；湯遜理論和巴申定律；流注理論；流注理論；不均勻電場中的放電過程；不均勻電場中的

5、放電過程；沖擊電壓下氣體間隙的擊穿特性。沖擊電壓下氣體間隙的擊穿特性。電場形式對放電電壓的影響；電場形式對放電電壓的影響；電壓波形對氣隙擊穿電壓的影響；電壓波形對氣隙擊穿電壓的影響；氣體的性質(zhì)和狀態(tài)對放電電壓的影響；氣體的性質(zhì)和狀態(tài)對放電電壓的影響；提高氣隙擊穿電壓的措施提高氣隙擊穿電壓的措施。沿面放電的物理過程；沿面放電的物理過程；影響氣隙沿面放電電壓的因素；影響氣隙沿面放電電壓的因素；提高氣隙沿面放電電壓的措施。提高氣隙沿面放電電壓的措施。4.4.教學的重點和難點教學的重點和難點1）高電壓絕緣）高電壓絕緣二、液體、固體介質(zhì)的絕緣強度二、液體、固體介質(zhì)的絕緣強度電介質(zhì)的極化、電導和損耗；電介

6、質(zhì)的極化、電導和損耗；液體、固體介質(zhì)的擊穿機理；液體、固體介質(zhì)的擊穿機理；影響液體、固體介質(zhì)擊穿電壓的因素；影響液體、固體介質(zhì)擊穿電壓的因素；提高液體、固體介質(zhì)擊穿電壓的措施。提高液體、固體介質(zhì)擊穿電壓的措施。4.4.教學的重點和難點教學的重點和難點1）高電壓絕緣）高電壓絕緣一、電氣設備絕緣預防性實驗一、電氣設備絕緣預防性實驗絕緣電阻及吸收比的測量；絕緣電阻及吸收比的測量；泄漏電流的測量；泄漏電流的測量；介質(zhì)損耗角正切的測量。介質(zhì)損耗角正切的測量。工頻交流高壓的產(chǎn)生與測量；工頻交流高壓的產(chǎn)生與測量；直流高壓的產(chǎn)生與測量；直流高壓的產(chǎn)生與測量；沖擊高壓的產(chǎn)生與測量。沖擊高壓的產(chǎn)生與測量。2）電氣

7、設備絕緣試驗）電氣設備絕緣試驗 4.4.教學的重點和難點教學的重點和難點二、電氣設備破壞性實驗二、電氣設備破壞性實驗4.4.教學的重點和難點教學的重點和難點3）電力系統(tǒng)雷電過電壓及防雷保護）電力系統(tǒng)雷電過電壓及防雷保護 波動方程的建立及波動方程的解。 沖擊電暈對線路波過程的影響沖擊電暈對線路波過程的影響一、輸電線路和繞組中的波過程輸電線路和繞組中的波過程 行波的折射和反射行波的折射和反射 行波通過串聯(lián)電感和并聯(lián)電容行波通過串聯(lián)電感和并聯(lián)電容 行波的多次折反射行波的多次折反射 無損耗平行多導線系統(tǒng)中的波過程無損耗平行多導線系統(tǒng)中的波過程 無損單導線中的波過程無損單導線中的波過程折反射波及折反射系

8、數(shù)；彼得遜法則；等值波法則。無窮長直角波旁過電容；無窮長直角波通過電感。網(wǎng)格法。波動方程；等值波阻抗；耦合系數(shù)。沖擊電暈對線路波過程的影響。4.4.教學的重點和難點教學的重點和難點3）電力系統(tǒng)雷電過電壓及防雷保護）電力系統(tǒng)雷電過電壓及防雷保護 雷電及防雷設備雷電及防雷設備輸電線路的防雷保護輸電線路的防雷保護發(fā)電廠和變電所的防雷保護發(fā)電廠和變電所的防雷保護二、防雷保護二、防雷保護雷電的電氣參數(shù)；雷電的電氣參數(shù)；避雷針、避雷線的保護范圍；避雷針、避雷線的保護范圍；避雷器；防雷接地裝置。避雷器；防雷接地裝置。輸電線路的感應雷過電壓；輸電線路的感應雷過電壓；輸電線路的直擊雷過電壓和耐雷水平；輸電線路的

9、直擊雷過電壓和耐雷水平；輸電線路的雷擊跳閘率；輸電線路的雷擊跳閘率；輸電線路的防雷措施。輸電線路的防雷措施。發(fā)電廠、變電所的直擊雷保護；發(fā)電廠、變電所的直擊雷保護；變電所內(nèi)避雷器的保護作用；變電所內(nèi)避雷器的保護作用；變電所進線段保護；變電所進線段保護；變電所避雷器雷電侵入波保護布置方式。變電所避雷器雷電侵入波保護布置方式。4.4.教學的重點和難點教學的重點和難點3）電力系統(tǒng)雷電過電壓及防雷保護）電力系統(tǒng)雷電過電壓及防雷保護 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)過電壓電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)過電壓電力系統(tǒng)操作過電壓電力系統(tǒng)操作過電壓三、電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓 空載長線電容效應引起的工頻電壓升高及限制措施；空載長線電容

10、效應引起的工頻電壓升高及限制措施；鐵磁諧振過電壓產(chǎn)生的機理及限制措施。鐵磁諧振過電壓產(chǎn)生的機理及限制措施。切除空載線路過電壓產(chǎn)生的機理及限制措施；切除空載線路過電壓產(chǎn)生的機理及限制措施；合空載線路過電壓產(chǎn)生的機理及限制措施；合空載線路過電壓產(chǎn)生的機理及限制措施；切除空載變壓器過電壓產(chǎn)生的機理及限制措施；切除空載變壓器過電壓產(chǎn)生的機理及限制措施；電弧接地過電壓產(chǎn)生的機理及影響因素。電弧接地過電壓產(chǎn)生的機理及影響因素。電力系統(tǒng)絕緣配合的原則及方法。電力系統(tǒng)絕緣配合的原則及方法。四、電力系統(tǒng)絕緣配合四、電力系統(tǒng)絕緣配合重點突出、精講多練，盡量使用現(xiàn)代教學手段如多媒重點突出、精講多練，盡量使用現(xiàn)代教學

11、手段如多媒體教學，在增加信息量的前提下也能保證教學質(zhì)量。體教學，在增加信息量的前提下也能保證教學質(zhì)量。 結(jié)論結(jié)論思想活躍，精力思想活躍，精力旺盛旺盛學習目標明確學習目標明確電氣類大二學生，電氣類大二學生，理論知識基礎相理論知識基礎相對薄弱對薄弱易于接受新鮮易于接受新鮮事物事物5.5.學情分析學情分析124注重學習方法指導，注重學習方法指導，提高知識獲取能力提高知識獲取能力 采用多媒體教學手段，采用多媒體教學手段，改善教學效果改善教學效果 類比法教學，類比法教學，提高教學效果提高教學效果 啟發(fā)式教學，啟發(fā)式教學，培養(yǎng)良好的思維習慣培養(yǎng)良好的思維習慣 36.6.教學方法與手段教學方法與手段高電壓技

12、術內(nèi)容比較抽象；有些理論和計算不很完善；有些現(xiàn)象有很大的隨機性和偶然性，高電壓技術內(nèi)容比較抽象；有些理論和計算不很完善；有些現(xiàn)象有很大的隨機性和偶然性，所以學習中重點掌握的是分析和解決問題的基本思路和方法。所以學習中重點掌握的是分析和解決問題的基本思路和方法。124注重學習方法指導，注重學習方法指導，提高知識獲取能力提高知識獲取能力 采用多媒體教學手段，采用多媒體教學手段，改善教學效果改善教學效果 類比法教學，類比法教學，提高教學效果提高教學效果 啟發(fā)式教學，啟發(fā)式教學，培養(yǎng)良好的思維習慣培養(yǎng)良好的思維習慣 36.6.教學方法與手段教學方法與手段 在知識的講授上，不直接把結(jié)論告訴學生，而是帶領

13、學生圍繞研究對象在知識的講授上，不直接把結(jié)論告訴學生，而是帶領學生圍繞研究對象“絕緣絕緣”去思考。比如去思考。比如“如何提高絕緣性能如何提高絕緣性能”、“如何判斷絕緣狀況的優(yōu)劣如何判斷絕緣狀況的優(yōu)劣”、“如何限制施加在絕緣上的過電壓如何限制施加在絕緣上的過電壓”讓學生直接面對讓學生直接面對“如果是我們，將如何如果是我們，將如何解決這個問題解決這個問題”，進而啟發(fā)、引導學生，讓學生在思考中尋找答案，直至問題的解決。，進而啟發(fā)、引導學生，讓學生在思考中尋找答案，直至問題的解決。124注重學習方法指導，注重學習方法指導，提高知識獲取能力提高知識獲取能力 采用多媒體教學手段，采用多媒體教學手段，改善教

14、學效果改善教學效果 類比法教學，類比法教學，提高教學效果提高教學效果 啟發(fā)式教學，啟發(fā)式教學，培養(yǎng)良好的思維習慣培養(yǎng)良好的思維習慣 36.6.教學方法與手段教學方法與手段例如，如何形象的解釋例如，如何形象的解釋“高氣壓下氣隙的擊穿電壓可以提高高氣壓下氣隙的擊穿電壓可以提高”這一問題？我們在教學中采用了這一問題？我們在教學中采用了類比法：高氣壓下的氣體間隙，好比是擠滿人的教室，一個人從教室的一頭擠到另一頭，類比法：高氣壓下的氣體間隙，好比是擠滿人的教室，一個人從教室的一頭擠到另一頭，速度不可能快了，動能就不會大；電子在電場中就好比這個人在教室中一樣，動能小，這速度不可能快了，動能就不會大；電子在

15、電場中就好比這個人在教室中一樣，動能小，這樣的能量就不足以碰撞游離去產(chǎn)生更多的帶電質(zhì)點，以至于由量變到質(zhì)變導致?lián)舸┑陌l(fā)生。樣的能量就不足以碰撞游離去產(chǎn)生更多的帶電質(zhì)點，以至于由量變到質(zhì)變導致?lián)舸┑陌l(fā)生。 124注重學習方法指導，注重學習方法指導，提高知識獲取能力提高知識獲取能力 采用多媒體教學手段，采用多媒體教學手段，改善教學效果改善教學效果 類比法教學，類比法教學，提高教學效果提高教學效果 啟發(fā)式教學，啟發(fā)式教學，培養(yǎng)良好的思維習慣培養(yǎng)良好的思維習慣 36.6.教學方法與手段教學方法與手段對于電介質(zhì)擊穿理論和過電壓防護知識的講授，可充分利用多媒體技術，在多媒體課件中可插入對于電介質(zhì)擊穿理論和

16、過電壓防護知識的講授，可充分利用多媒體技術，在多媒體課件中可插入現(xiàn)場圖片或視頻，采用流動的畫面將放電理論、雷電形成、發(fā)展過程的動態(tài)過程展現(xiàn)給學生，融現(xiàn)場圖片或視頻，采用流動的畫面將放電理論、雷電形成、發(fā)展過程的動態(tài)過程展現(xiàn)給學生，融視聽技術于一體，把抽象的問題變得更為直觀、更易理解和掌握。視聽技術于一體，把抽象的問題變得更為直觀、更易理解和掌握。 成績構(gòu)成成績構(gòu)成比例比例說明說明考核時間考核時間平時考核平時考核10%10%平時出勤情況平時出勤情況平時做好記錄，期末統(tǒng)計平時做好記錄，期末統(tǒng)計過程考核過程考核20%20%上課表現(xiàn)和作業(yè)完成上課表現(xiàn)和作業(yè)完成平時做好記錄，期末統(tǒng)計平時做好記錄，期末統(tǒng)計期末考試期末考試70%70%必要的理論知識必要的理論知識學院統(tǒng)一安排學院統(tǒng)一安排7.7.教學評價與考核方式教學評價與考核方式 1 1）教學評價）教學評價 學生評教督導和領導聽課試卷分析2）考核方式）考核方式8.8.教學反饋與教學效果教學反饋與教學效果 教師治學嚴謹，教學方法靈活多樣，教學效果良好，教師能熟練應用現(xiàn)代化教學手段教學。 課后輔導答疑彌補