《高电压技术》课程教学大纲

《高电压技术》教学大纲课程英文名HighVoltage

Technology课程代码01M0124学分2.0总学时32理论学时28实验/实践学时4课程类别学科专业课课程性质任选先修课程电路分析基础、电力系统基础、电机与拖动基础、供配电技术适用专业电气工程及其自动化、自动化开课学院机电工程学院一、课程地位与课程目标（一）课程地位《高电压技术》课程是为“电气工程及其自动化”专业设置的专业选修课，课程内容是电力工程技术人员必须掌握的专业知识。本课程对学生的基础理论、基本知识和实践经验、技能都有较好的培养和锻炼。本课程主体内容旨在正确处理电力系统中过电压与绝缘这一对矛盾，掌握各种电介质和绝缘结构的电气特性、电力系统过电压及其防护措施、绝缘与高电压试验方面的知识。任务是使学生了解和掌握电气设备在高电压作用下绝缘电气性能的基本知识和高电压试验的基本技术；了解和掌握过电压的基本理论和过电压的保护方法，为今后从事高电压工程领域的研究和技术工作打下必要的专业基础。（二）课程目标掌握电介质电气性能及其放电机理物理概念和基本规律掌握高压电气设备绝缘预防性试验的基本测试手段及测试结果的分析与判断掌握波过程的基本概念及原理分析掌握雷电过电压的成因和防护措施，了解过电压的常用计算方法掌握内部过电压的主要类型和产生机理。二、课程目标达成的途径与方法以课堂教学为主，实验教学和课外作业为辅。1．课堂教学主要讲解电介质电气性能及其放电机理物理概念和基本规律、高压电气设备绝缘预防性试验的基本测试手段及测试结果的分析与判断、波过程的物理概念及分析、雷电过电压的成因和防护措施，了解过电压的常用计算方法、了解内部过电压的主要类型和产生机理。高压绝缘的配合等内容。提高学生对高电压技术的学习兴趣、掌握高电压技术的分析方法。课堂教学采用较多案例分析，使同学们能更好地融入课堂教学，提高教学效果。2.实验教学主要通过给定题目使学生掌握雷电冲击电流的波过程及实现方法，对雷电流采集进行分析、系统搭建及调试、运行，培养学生熟练运用所学知识的能力、动手能力以及解决实际问题的能力。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对课程归属专业毕业要求的支撑程度毕业要求2毕业要求4毕业要求5毕业要求12课程目标1MMMH课程目标2HHHM课程目标3HHMM课程目标4HHHM课程目标5HHHH注：1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）；2.毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述。四、课程主要内容与基本要求知识点主要内容基本要求1．绪论、气体放电的基本物理过程1.1带电粒子的产生和消失1.2电子崩1.3自持放电条件1.4起始电压与气压的关系1.5流注理论1.6不均匀电场中的放电过程1.7气隙击穿1.8沿面放电和污闪事故L1，L22气体介质的电气强度2.1均匀电场气隙的击穿特性2.2不均匀电场气隙的击穿特性2.3大气条件下对气隙击穿特性的影响及其校正2.4提高气体介质电气强度的方法2.5气体绝缘电气设备L1，L23液体和固体介质的电气特性3.1介质极化、电导和损耗过程3.2液体介质的击穿3.3固体介质的击穿3.4组合绝缘的电气强度L1，L24电气设备绝缘预防性试验4.1绝缘老化4.2绝缘电阻、吸收比和泄漏电流的测量4.3介质损耗角正切的测量4.4局部放电的测量4.5电压分布的测量4.6绝缘状态的综合判断L35绝缘的高电压试验5.1工频高电压试验5.2直流高电压试验5.3冲击高电压试验5.4高电压测量技术L1，L26输电线路和绕组中的波过程6.1波沿均匀无损单导线的传播6.2行波的折射和反射6.3行波的多次折射和反射6.4波在多导线系统中的传播6.5波在有损耗线路的传播6.6变压器绕组中的波过程6.7旋转电机绕组中的波过程L37雷电放电及防雷保护装置7.1雷电放电和雷电过电压7.2防雷保护装置L38电力系统防雷保护8.1架空输电线路防雷保护8.2、8.3变电所和旋转电机的防雷保护L1，L29．内部过电压9.1切断空载线路过电压9.2空载线路合闸过电压9.3切除空载变压器过电压9.4断续电弧接地过电压9.5操作过电压概念9.6工频电压升高9.7谐振过电压L3基本要求：L1-L1，L2-掌握，L3-熟练掌握五、课程学时安排章节号教学内容学时数学生任务对应课程目标第1章绪论、气体放电的基本物理过程1.1带电粒子的产生和消失1.2电子崩1.3自持放电条件1.4起始电压与气压的关系1.5流注理论1.6不均匀电场中的放电过程1.7气隙击穿1.8沿面放电和污闪事故4课后自学：雷电压与雷电流的波形描述1第2章2.1均匀电场气隙的击穿特性2.2不均匀电场气隙的击穿特性2.3大气条件下对气隙击穿特性的影响及其校正2课后自学：进一步熟悉电场概念1.22.4提高气体介质电气强度的方法2.5气体绝缘电气设备2课后自学：进一步熟悉电气强度的描述1．2第3章液体和固体介质的电气特性3.1介质极化、电导和损耗过程3.2液体介质的击穿3.3固体介质的击穿3.4组合绝缘的电气强度6课后自学：电介质的电气特性的描述1．2第4章电气设备绝缘预防性试验4.1绝缘老化4.2绝缘电阻、吸收比和泄漏电流的测量4.3介质损耗角正切的测量4.4局部放电的测量4.5电压分布的测量4.6绝缘状态的综合判断4课后自学：绝缘实验项目要求1.2.第5章绝缘的高电压试验5.1工频高电压试验5.2直流高电压试验5.3冲击高电压试验5.4高电压测量技术2自学：绝缘的高电压试验1.2.第6章输电线路和绕组中的波过程6.1波沿均匀无损单导线的传播6.2行波的折射和反射6.3行波的多次折射和反射6.4波在多导线系统中的传播6.5波在有损耗线路的传播6.6变压器绕组中的波过程6.7旋转电机绕组中的波过程4自学：波过程的机理分析3．4第7章雷电放电及防雷保护装置7.1雷电放电和雷电过电压7.2防雷保护装置2自学：防雷实验原理3.4.5第8章电力系统防雷保护8.1架空输电线路防雷保护8.2、8.3变电所和旋转电机的防雷保护2自学：防雷保护原理3.4.5第9章内部过电压9.1切断空载线路过电压9.2空载线路合闸过电压9.3切除空载变压器过电压9.4断续电弧接地过电压9.5操作过电压概念9.6工频电压升高9.7谐振过电压4自学：各种过电压过程分析3.4.5六、实践环节及基本要求序号实验项目名称学时基本要求学生任务实验性质实验类别1不同电场形式工频放电2验证均匀电场、稍不均匀电场及极不均匀电场的放电特性观察各种电场放电现象及波形验证必做3绝缘预防性试验2通过绝缘电阻测量、泄露电流测量、介质损耗角测量及交流耐压试验，使学生了解基本绝缘试验的方法掌握各种参数测试方法演示必做注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。七、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核含到课率、课堂讨论发言、平时作业点名记录、课堂发言记录、作业完成质量20%实验实验表现及报告20%期末考核开、闭卷卷面成绩60%考核类别考查