高电压技术课程教学大纲

1、精选高电压技术课程教学大纲（适用电气工程及其自动化专业 电气工程方向）（共 48 学时）一、课程的性质、地位、任务和教学目标（一）课程的性质和地位本课程是电气工程及其自动化专业本科生的专业选修课程。它是争辩电气设备的绝缘及其问题的学科。作为从事电力系统的设计、安装、调试及其运行的工程技术人员，都会遇到属于高电压的问题，因此需专修本门课程，也是从事电力系统的专业人员需要把握的专业学问。本课程具有完整的理论体系，又是一门实践性很强的学科，对同学的基础理论、基本学问和实践阅历、技能都有较好的培育和熬炼。（二）课程的主要任务本课程的主要任务是：使同学把握气体、液体及固体绝缘主要电气特性（特殊是击穿过程

2、）的基本概念，了解电气设备绝缘结构的基本特性和试验方法,把握电力系统中雷电过电压和主要内部过电压的产生气理、影响因素及防护措施等基本学问，正确理解电力系统绝缘协作的基本概念、理论依据和处理原则，以及使同学了解高电压试验及绝缘预防性试验中常用的高压试验装置及测试仪器的原理与用法，以及高电压试验的特点、基本程序和平安措施等。（三）课程的教学目标通过本课程的学习，使同学了解和把握电气设备在高电压作用下绝缘电气性能的基本学问和高电压试验的基本技术；了解和把握过电压的基本理论和过电压的爱护方法；能针对各种不同的过电压实行不同的防护措施，并能依据系统电路及元器件的性质，设计爱护的类型，为今后从事高电压工程

3、领域的争辩和技术工作打下必要的专业基础。二、课程教学环节组成本课程的教学环节包括课堂讲授，师生争辩同学自学，习题争辩课，试验，习题，答疑，质疑，期中测验和期末考试。三、课程教学内容纲要（一）课堂讲授第一章 气体的绝缘强度【目的和要求】：重点学习和把握汤逊理论和流注理论、空气间隙在各种电压下的击穿特性以及提高气体介质电气强度的方法。【重点和难点】：气体放电的汤逊理论与流注理论；不均匀电场中气体间隙放电的极性效应。【教学内容】第一节 气体放电的基本物理过程一、气体中带电质点的产生和消逝二、汤逊理论和巴申定理三、流注理论四、不均匀电场中的放电过程五、冲击电压下气体间隙的击穿特性其次节 影响气体放电电

4、压的因素一、电场形式对放电电压的影响二、电压波形对放电电压的影响三、气体的性质和状态对放电电压的影响第三节 沿面放电一、沿面放电二、影响沿面放电电压的因素三、提高沿面放电电压的措施其次章 液体和固体介质的绝缘强度 【目的和要求】：重点把握电介质的极化、电导和损耗、液体介质的击穿、固体介质的击穿。【重点和难点】：电介质的极化、电导和损耗。【教学内容】第一节 介质的极化、电导和损耗其次节 液体介质的击穿一、液体介质的击穿机理二、影响液体介质击穿的因素和改进措施第三节 固体介质的击穿一、 固体介质的击穿机理二、 影响固体介质击穿的因素和改进措施第四节 绝缘介质的其他性能第三章 电气设备绝缘试验 【目

5、的和要求】：重点把握绝缘电阻的测量、介质损耗角正切的测量、局部放电的测量；电压分布的测量。【重点和难点】：绝缘电阻的测量、介质损耗角正切的测量、局部放电的测量；工频沟通耐压试验、直流耐压试验、冲击高压试验【教学内容】第一节、绝缘电阻及吸取比的测量；其次节、泄漏电流的测量；第三节、介质损耗角正切的测量；第四节、局部放电的测量；第五节、工频沟通耐压试验第六节、直流耐压试验第七章、冲击高压试验第四章 线路和绕组中的波过程【目的和要求】：重点把握单导线波过程；波的折射与反射；波在传播过程中的衰减与绕组中的波过程。【重点和难点】：多导线系统的波过程和波在传播过程中的衰减与绕组中的波过程。【教学内容】第一

6、节、无损耗单导线中的波过程其次节、 行波的折射和反射第三节、 行波通过串联电感和并联电容第四节、 行波的多次折、反射第五节、无损耗平行多导线系统中的波过程第六节、 冲击电晕对线路波过程的影响第七节、 变压器绕组中的波过程第五章 雷电及防雷设备【目的和要求】：把握雷电参数，避雷针、线、避雷器的作用、性能及爱护范围。【重点和难点】：防雷设备的爱护作用原理及爱护范围。【教学内容】第一节 雷电放电及其电气参数其次节 防雷的基本装置（避雷针、器、线）第六章 输电线路的防雷爱护【目的和要求】：重点把握输电线路的防雷爱护和避雷线避雷原理。【重点和难点】：感应雷过电压和直击雷过电压的产生及计算方法【教学内容】

7、一、输电线路感应雷过电压二、输电线路直击雷过电压和耐雷水平三、输电线路的雷击跳闸率四、输电线路的防雷措施第七章 发电厂和变电所的防雷爱护【目的和要求】：重点把握发电厂、变电所的防雷爱护。【重点和难点】：发电厂和变电所直击雷爱护和雷电波沿输电线路入侵发电厂和变电所的防雷爱护。防止直击的原理和方法。【教学内容】一、发电厂和变电所的直击雷爱护；二、变电所内避雷器的爱护作用；三、变电所进线段爱护；四、变压器防雷爱护；五、旋转电机的防雷爱护第八、九章 电力系统内部过电压及爱护【目的和要求】：重点把握空载线路的电容效应及谐振过电压。【重点和难点】： 空载线路的电容效应及谐振过电压【教学内容】一、谐振过电压

8、二、切、合空载线路过电压三、 切除空载变压器过电压四、弧光接地过电压第十章 电力系统绝缘协作【目的和要求】：重点把握电力系统绝缘协作的原则和电气设备、线路绝缘水平的确定。【重点和难点】：电力系统绝缘协作的原则；中性点运行方式对绝缘影响。【教学内容】一、系统中性点接地方式及其对绝缘水平的影响；二、绝缘协作的原则和方法；三、变电所电气设备绝缘水平的确定；四、架空输电线路绝缘水平的确定。（二）课内试验试验一 直流电场中空气间隙的放电特性【目的和要求】 1、生疏高压试验设备及使用方法；2、测量球间隙、棒板间隙、有极间障时棒板间隙在不同间隙距离下的击穿电压，并画成曲线；3、观看沿面放电过程；4、对试验结

9、果进行分析。【重点和难点】： 测量球间隙、棒板间隙、有极间障时棒板间隙在不同间隙距离下的击穿电压【试验内容】一、均匀、不均匀电场中气体间隙的击穿电压；二、极间障对极不均匀电场击穿电压的影响；三、沿面放电过程。试验二 沿固体介质表面的放电和液体、固体介质的绝缘强度试验【目的和要求】1、生疏液、固体电介质绝缘强度的测量方法；2、测量试油杯中变压器油的1分钟击穿电压并分析影响因素；3、测量不同厚度固体电介质击穿电压并分析影响因素。【重点和难点】： 测量液、固体电介质绝缘强度【试验内容】一、测液体电介质的绝缘强度；二、测固体电介质的绝缘强度。试验三 线路和绕组中的波过程【目的和要求】1、生疏测电缆的波

10、阻抗和波速的方法；2、测量被试电缆的波阻抗和波速；3、测接点上的折射、反射电压波并进行分析。【重点和难点】 测电缆的波阻抗和波速【试验内容】一、测电缆的波阻抗和波速；二、争辩行波在电缆接点上的折射、反射规律和波形。试验四 电气设备的介质损失角正切tg测量【目的和要求】1、学习高电压测量高压设备绝缘介质正切tg与其电容量2、把握西林电桥试验接线和测试方法【重点和难点】西林电桥试验接线和测试方法【试验内容】1、自拟试验接线图，并按图接线；2、用两种不同的接线方法测量电气设备绝缘的tg及CX的值。四、课程教学内容和学时安排序号教学内容讲课学时试验合计备注1第一章 气体的绝缘强度622其次章 液体和固体介质的绝缘强度43第三章 电气设备绝缘试验824第四章 线路和绕组中的波过程85第五章 雷电及防雷设备36第六章 输电线路的防雷爱护47第七章 发电厂和变电所的防雷爱护28第八、九章 电力系统内部过电压及爱护69第十章 电力系统绝缘协作110考试2合计44448五、本课程教学方法建议及考核方式联系实际，接受多媒体与黑板板书相结合的教学方式进行教学，运用举例、启发、提问等并结合工程实例多种教学方法进行教学，使理论与实践融为一体。考核方式为闭卷方式。总成果平