《高电压技术》说课稿--高春凤

高电压技术课程分析,机电工程学院电工教研室高春凤,教学反馈与教学效果,课程定位和性质,教学目标,教学方法与手段,教学评价与考核方式,教学内容及课时安排,教学的重点和难点,学情分析,2020/6/7,电路分析,电机与拖动基础,电力系统分析,主要研究高电压、强电场下的各种电气物理问题。,电气工程类专业限选课（32学时）,高电压技术,前续基础课程,后续拓展课程,电子技术,1）课程定位,1课程定位和性质,工厂供电,气体放电理论、电介质分析理论、波过程理论等均属基础理论性质。高电压绝缘、高电压试验技术和过电压保护及限制措施等具有很明显的专业性质。高电压技术的理论直接来源于实验及生产实际，理论正在逐步完善，很多问题是学术的研究热点。,2）课程性质,极强的理论性,实践性很强,站在科学前沿,1)知识目标掌握各类电介质在高电场下的电气绝缘特性；掌握电气设备绝缘实验技术；掌握波过程的基本理论；掌握输电线路、发电厂和变电所防雷保护原理及措施；掌握电力系统内部过电压产生的原因、发展过程、影响因素以及限制措施；掌握电力系统过电压与绝缘配合的原则。,2.教学目标,2）能力目标培养学生能正确分析选择不同电气性能的电介质，知道常用电气设备的绝缘构造；会做电气设备绝缘预防性试验，并能根据试验数据做出设备绝缘性能的初步判断；能理解电力系统中过电压产生原因，熟悉发电厂、变电站及线路的过电压保护装置的作用，能配置发电厂、变电站及线路的过电压保护装置。3)素质目标使学生具有电力系统安全运行、电气设备安装、调试所需的绝缘测试、试验，以及过电压防护能力，为学生获得“电气试验工”、“变电检修工”职业资格证书及参加电力系统的运行（值班）、维护、安装、调试及试验等实际工作打下理论和技能基础。,2.教学目标,3.教学内容及课时安排,一、气体电介质的电气特性,气体中带电质点的产生和消失；汤逊理论和巴申定律；流注理论；不均匀电场中的放电过程；冲击电压下气体间隙的击穿特性。,电场形式对放电电压的影响；电压波形对气隙击穿电压的影响；气体的性质和状态对放电电压的影响；提高气隙击穿电压的措施。,沿面放电的物理过程；影响气隙沿面放电电压的因素；提高气隙沿面放电电压的措施。,4.教学的重点和难点,1）高电压绝缘,二、液体、固体介质的绝缘强度,电介质的极化、电导和损耗；液体、固体介质的击穿机理；影响液体、固体介质击穿电压的因素；提高液体、固体介质击穿电压的措施。,4.教学的重点和难点,1）高电压绝缘,一、电气设备绝缘预防性实验,绝缘电阻及吸收比的测量；泄漏电流的测量；介质损耗角正切的测量。,工频交流高压的产生与测量；直流高压的产生与测量；冲击高压的产生与测量。,2）电气设备绝缘试验,4.教学的重点和难点,二、电气设备破坏性实验,4.教学的重点和难点,3）电力系统雷电过电压及防雷保护,波动方程的建立及波动方程的解。,冲击电晕对线路波过程的影响,一、输电线路和绕组中的波过程,行波的折射和反射,行波通过串联电感和并联电容,行波的多次折反射,无损耗平行多导线系统中的波过程,无损单导线中的波过程,折反射波及折反射系数；彼得逊法则；等值波法则。,无穷长直角波旁过电容；无穷长直角波通过电感。,网格法。,波动方程；等值波阻抗；耦合系数。,冲击电晕对线路波过程的影响。,4.教学的重点和难点,3）电力系统雷电过电压及防雷保护,雷电及防雷设备,输电线路的防雷保护,发电厂和变电所的防雷保护,二、防雷保护,雷电的电气参数；避雷针、避雷线的保护范围；避雷器；防雷接地装置。,输电线路的感应雷过电压；输电线路的直击雷过电压和耐雷水平；输电线路的雷击跳闸率；输电线路的防雷措施。,发电厂、变电所的直击雷保护；变电所内避雷器的保护作用；变电所进线段保护；变电所避雷器雷电侵入波保护布置方式。,4.教学的重点和难点,3）电力系统雷电过电压及防雷保护,电力系统稳态过电压,电力系统操作过电压,三、电力系统内部过电压,空载长线电容效应引起的工频电压升高及限制措施；铁磁谐振过电压产生的机理及限制措施。,切除空载线路过电压产生的机理及限制措施；合空载线路过电压产生的机理及限制措施；切除空载变压器过电压产生的机理及限制措施；电弧接地过电压产生的机理及影响因素。,电力系统绝缘配合的原则及方法。,四、电力系统绝缘配合,5.学情分析,1,2,4,注重学习方法指导，提高知识获取能力,采用多媒体教学手段，改善教学效果,类比法教学，提高教学效果,启发式教学，培养良好的思维习惯,3,6.教学方法与手段,高电压技术内容比较抽象；有些理论和计算不很完善；有些现象有很大的随机性和偶然性，所以学习中重点掌握的是分析和解决问题的基本思路和方法。,1,2,4,注重学习方法指导，提高知识获取能力,采用多媒体教学手段，改善教学效果,类比法教学，提高教学效果,启发式教学，培养良好的思维习惯,3,6.教学方法与手段,在知识的讲授上，不直接把结论告诉学生，而是带领学生围绕研究对象“绝缘”去思考。比如“如何提高绝缘性能”、“如何判断绝缘状况的优劣”、“如何限制施加在绝缘上的过电压”让学生直接面对“如果是我们，将如何解决这个问题”，进而启发、引导学生，让学生在思考中寻找答案，直至问题的解决。,1,2,4,注重学习方法指导，提高知识获取能力,采用多媒体教学手段，改善教学效果,类比法教学，提高教学效果,启发式教学，培养良好的思维习惯,3,6.教学方法与手段,例如，如何形象的解释“高气压下气隙的击穿电压可以提高”这一问题？我们在教学中采用了类比法：高气压下的气体间隙，好比是挤满人的教室，一个人从教室的一头挤到另一头，速度不可能快了，动能就不会大；电子在电场中就好比这个人在教室中一样，动能小，这样的能量就不足以碰撞游离去产生更多的带电质点，以至于由量变到质变导致击穿的发生。,1,2,4,注重学习方法指导，提高知识获取能力,采用多媒体教学手段，改善教学效果,类比法教学，提高教学效果,启发式教学，培养良好的思维习惯,3,6.教学方法与手段,对于电介质击穿理论和过电压防护知识的讲授，可充分利用多媒体技术，在多媒体课件中可插入现场图片或视频，采用流动的画面将放电理论、雷电形成、发展过程的动态过程展现给学生，融视听技术于一体，把抽象的问题变得更为直观、更易理解和掌握。,7.教学评价与考核方式,1）教学评价,学生评教督导和领导听课试卷分析,2）考核方式,8.教学反馈与教学效果,教师治学严谨，教学方法灵活多样，教学效果良好，教师能熟练应用现代化教学手段教学。课后辅导答疑弥补了课堂教学的不足，加强了学生技能技巧的深入学习。在辅导中，我们采取集中辅导和个别辅导相结合的方法。辅导老师由主讲教师担任，每周一次，在教研室进行。辅导老师对待学生耐心细致、态度和蔼，注意因材施教，启发学生独立思考，培养学生独立解决问题