哈工大高电压技术绪论模板

高电压技术

（高电压与绝缘技术）

工程上把1000伏及以上的沟通供电电压称为高电压。高电压技术所涉及的高电压类型有直流电压、工频沟通电压和持续时间为毫秒级的操作过电压、微秒级的雷电过电压、纳秒级的核致电磁脉冲等。20世纪以来，随着电能应用的日益广泛，电力系统所覆盖的范围越来越大，传输的电能也越来越多，这就要求电力系统的输电电压等级不断提高。电网电压等级阅历了低压、高压、超高压和特高压几个发展阶段；

60年头以来，为了适应大城市电力负荷日益增长的须要，以及克服城市架空输电线路走廊用地的困难，地下高压电缆输电发展快速；为削减变电所占地面积和疼惜城市环境，全封闭气体绝缘组合电器(GIS)得到越来越广泛的应用。绪论学科地位本课程性质、任务和要求教材及主要参考书课程导引

一学科地位高电压技术探讨领域的知名教授—日本小崎正光教授把最高品质能量形态的电能有关的学问和技术体系称为电气－电子工程学，它可理解为图示的三柱组成的体系：探讨高电压技术，目的是为了解决电力系统中过电压与绝缘这一对冲突。绝缘老化（在高电压与长期工作运行的环境中绝缘性能的下降）电力系统绝缘所面临的危害过电压（受到雷电过电压、操作过电压和谐振过电压的作用）探讨的动身点：如何将电力系统绝缘确定在既经济又牢靠的水平高电压技术在将来将随着特高压、核聚变发电、超导应用、大陆间输送电、直流系统、电能贮存、高性能蓄电池等大量新兴课题进一步发展下去。二本课程性质、任务和要求高电压技术是电力工程学科的一个重要分支，它主要探讨高电压、强电场下的各种电气物理问题。高压电气绝缘高压电气试验电力系统过电压及其疼惜本课程是一门重要的专业技术课，主要内容包括：在电力工程中具有较强的理论性、实践性的应用价值。通过本课程的学习，应达到以下要求：获得各种电介质的绝缘特性学问学会提高抗电强度的方法驾驭波过程的基本理论具有分析计算供电系统中大气过电压、操作过电压的实力学会限制各种过电压的措施理解供电系统中绝缘协作的原则文远芳，高电压技术，华中科技高校出版社，2001吴广宁，高电压技术，机械工业出版社，2007

肖如泉，高电压试验工程，清华高校出版社，2001赵智大，高电压技术，中国电力出版社，1999小崎正光，高电压与绝缘技术，科学出版社，2001张纬钹，何金良等，过电压防护与绝缘协作，2002三主要参考书四课程导引电能是现代社会中最重要、最便利的能源。电能具有很多优点，如：可以便利地转化为其他形式的能量。 如：机械能、热能、光能、化学能等；输送和支配易于实现；应用规模灵敏。电能与电力系统电力工业作为能源工业的主力而受到极大重视，在发达国家的能源消费比例中，电能占一多半。电力系统的构成电厂输电网配电网用户

升压变电站

降压变电站

箱式变电站电压等级的发展与提高美国最早于1882年在珍宝街发电厂起先发电，仅用于照明从十九世纪末到二十世纪五十年头，电压直线上升从二十世纪六十年头后，电压上升更快接受750KV电压等级的有美、苏、日、德、英、法、加、意、中等国家AEP（美国电力公司）和ASEA（瑞典通用电力公司）联合对2000KV进行了试验，技术上没有问题，二十世纪七十年头就有1500~2000KV线路和变电所的初步设计高压：35kV-220kV超高压：330kV-750kV特高压：1000kV及以上电力的大容量和远距离传输、促使电压等级的不断提高。100年来世界上的输电电压提高了100倍。在高压输电网中，输电电压一般分为：在配电网中，配电电压一般分为：低压：0.4kV及以下中压：3kV-35kV我国特高压的发展：2003年12月，国家电网公司成立特高压电网工程领导小组，2008年底建成了第一个试验示范工程，山西晋东南-河南南阳-湖北荆门，2009年1月起先正式运行。目前世界上其他国家还没有1000kV的输电工程在商业运行，我国的特高压输电是世界上电压等级最高的、技术最先进的。20世纪50年头中期以来，随着个方面技术的进步，直流输电的优越性逐步得到体现，很多国家又逐步起先发展直流输电。我国多条远距离的西电东送线路即为直流输电线路。目前，我国正在进行世界上最高电压等级±800kV的直流输电工程建设。提高电压等级的技术依据：

三相线损△P=3I2R其中I=;R=△PR：导线电阻：导线电阻率：导线长度S：导线截面积P：传输功率U：线路电压提高电压等级可以实现大功率、远距离的输送电力∝提高电压的效果降低线路损耗提高输送功率提高输送距离节约线路走廊不同电压等级线损不同电压等级传输能量曲线例如：输送750万千伏安容量的电力345KV电压等级需：七条双回线走廊宽度为221.5m1200KV电压等级需：仅用一条单回线走廊宽度为91.5m即：可提高单位走廊宽度输送容量输电电压与输送容量、输送距离的范围输电电压（kV）输送容量（MW）输送距离（km）11010-2050-150220100-500100-300330200-800200-6005001000-1500150-8507502000-2500500以上我国的发电一次能源主要分布西部地区，而电力消费主要集中在中、东部和南部地区。西电东送、南北互供，发展全国联网是解决我国能源分布与电力消费冲突的重要措施。并将形成北、中、南三个输电通道。高电压、高场强下的特殊问题绝缘问题没有牢靠的绝缘，高电压高场强甚至无法实现。在确定的电压形式下，必需选择合理的绝缘材料，并设计合理的绝缘结构。探讨高电压、高场强下绝缘问题的目的与高电压相对应的绝缘问题绝缘的作用是将电位不相等的导体分开与高电压相对应的绝缘问题绝缘是电气设备结构中的重要部分与高电压相对应的绝缘问题绝缘常是电气设备中的薄弱环节美国东北部和加拿大东部大部分地区2003年8月14日下午4时20分，因纽约北部一座电厂设备遭雷击起火，造成大面积停电，波及到美国东部的纽约、底特律、克利夫兰、托莱多和加拿大的多伦多、渥太华等大城市，美国关闭了纽约和俄亥俄等4个州的9个核电站，纽约和多伦多的地铁全部瘫痪，通讯中断，地面交通拥堵严峻，很多人回不了家，只好露宿街头。由于正值夏季天气燥热用电高峰，造成极大不便和巨大损失，复原供电用了几天的时间，比“9.11”带来的损失和影响的面积大了很多。与高电压相对应的绝缘问题绝缘常是电气设备中的薄弱环节辽沈地区2001年2月22日遭遇最严峻大面积停电事故，沈阳市区停电面积已经超过70%。辽沈停电事故是从高压输电线路污闪起先的。辽沈为我国重工业区，含盐的空气污染物附着在绝缘瓷瓶上，大雾湿气使瓷瓶绝缘实力降低，电弧沿着瓷瓶表面爬升，出现闪烙放电现象。辽沈停电事故中，几乎全部的高压输电线路都出现污闪，停电事故最厉害的就是工业集中、污染严峻的铁西区，该区全部停止了电力供应，损失巨大。高电压试验问题高电压技术是一门工程性很强的学科，试验是必不行少的。高电压试验面临诸如以下问题：如何产生高压？如何对电气设备进行高压试验？如何测量高压？过电压疼惜问题电力系统运行过程中，常常会导致比工作电压高得多的电压产生，如：自然界的雷击、电力系统本身操作导致的操作过电压等。为了疼惜电力系统中的电力设备，必需探讨：各种过电压的特点及形成条件各种疼惜装置及其疼惜特性电压、绝缘、疼惜三者之间的绝缘协作电磁环境问题电磁兼容：高电压高场强下各种电磁干扰信号更强，电磁兼容问题也更加突出。生态效应：探讨强电场、强磁场下对生物生活环境的影响。高电压下特殊现象及其应用高电压学科的特有现象可以举出很多，其中一些已得到应用，并有很好的发展前景，已成为国内外广泛开展探讨的方向。静电技术及应用

利用静电技术人们制成静电除尘器，其除尘效率达99%以上。液电效应及应用液电效应是液体电介质在高电压、大电流放电时伴随产生的力、声、光、热等效应的总称。利用此原理可以制成碎石机、铸件清砂装置等，已得到广泛应用。线爆技术及应用强大的电流通过金属线时，会使金属线熔化、气化、爆炸，可以对难熔金属、难镀材料喷涂，也可用线爆来模拟高空核爆炸或地下核爆炸。脉冲功率技术及应用脉冲功率技术在很多高科技领域、尖端武器领域得到广泛应用，目前脉冲功率技术正向着高电压、大电流、窄脉冲