高電壓工程復(fù)習(xí)綱要

《高電壓工程》復(fù)習(xí)手冊一、前言肺語：學(xué)習(xí)自信的建立同學(xué)們，不管上大學(xué)以來你是如何渡過的，認真學(xué)習(xí)、努力生活還是渾渾噩噩覺得啥也沒做，現(xiàn)在請讓我們自己和自己說：這都已過去，已經(jīng)成為歷史！從此刻起，一個全新的開始。之前好好學(xué)習(xí)的繼續(xù)好好學(xué)習(xí)，之前浪費了點時間的從現(xiàn)在開始我們著手準備復(fù)習(xí)、準備期末的各類型考試，為了暑假好過點，為了大四有個良好開始，我們現(xiàn)在辛苦一段時間，加把勁，把大三最后的這學(xué)期搞好了。你一定可以！加油?。?！至于高電壓課程的學(xué)習(xí)，一學(xué)期以來，如果你感覺學(xué)得很輕松，啊，那你就是不正常的！如果感覺到理解起來很困難很抽象或者半困難，那就---對了！下面會談及的第一部分絕緣內(nèi)容和物理學(xué)基本知識緊密相關(guān)，電氣設(shè)備試驗、過電壓和絕緣配合的內(nèi)容又和工程實際密切相關(guān)，無論是物理學(xué)還是工程實際，你我都一樣不是很明了，所以學(xué)習(xí)該課是有困難的，也很正常的。但是對于我們本科階段要求掌握的部分來說，學(xué)習(xí)過后，復(fù)習(xí)過后，還是可以達到基本要求的，同學(xué)們要相信自己。而與考試來說，眾觀中外，橫看各高校，遠看其他專業(yè)，近視電氣工程…大體上來說，大家基本都是一樣的，復(fù)習(xí)一般都是考試前個把月才開始或是前兩周甚至前兩天，但一定要花點時間和精力，針對性地復(fù)習(xí)各科目各知識點，投機取巧，投其所好。丹姐對于考試的觀念是：如果一次能過，就抓緊在第一次過掉；這次不好好復(fù)習(xí)，下一次還是得很煩人的花時間去折騰；要再不過，可能還得下下一次去折騰所謂的重修，何苦呢？把事情總往后拖，總得完成的一刻。那就一次性過完拉倒，這輩子再也不用管它了吧！二、建立對課程的認識《高電壓工程》這門課程以大學(xué)物理、電路分析、電力系統(tǒng)分析以及電磁場等課程為基礎(chǔ)背景，同學(xué)們學(xué)習(xí)起來可能會覺得沒有概念或者毫無概念，覺得無聊無趣吃力，這都很正常，即便已經(jīng)畢業(yè)了的我的同學(xué)們現(xiàn)在聊起的時候也是這種感覺，但是作為是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門主要專業(yè)課程，我們還是要學(xué)習(xí)過才行，有這么一段經(jīng)歷后，以后再談及與之相關(guān)的內(nèi)容，就會很容易上手，所有的現(xiàn)在都是為以后的將來做一個鋪墊。經(jīng)過一學(xué)期的接觸學(xué)習(xí)后，有一點必須明確的：高電壓技術(shù)研究的是在高電壓、高磁場下絕緣問題、高電壓試驗問題以及過電壓防護問題。通過該課程的學(xué)習(xí)，我們應(yīng)該能系統(tǒng)地掌握電氣設(shè)備絕緣的基本特征，較系統(tǒng)地掌握電力系統(tǒng)中雷電過電壓和主要內(nèi)部過電壓產(chǎn)生機理及防護措施，能正確理解電力系統(tǒng)絕緣配合的基本概念，掌握電力設(shè)備絕緣試驗的原理和方法，從而為解決實際中的各種高電壓技術(shù)問題打下專業(yè)基礎(chǔ)。三、高電壓工程課程結(jié)構(gòu)內(nèi)容《高電壓工程》課程內(nèi)容分為三大部分，如下所示：第一部分內(nèi)容是關(guān)于高電壓絕緣（電介質(zhì)的電氣強度）。主要講述氣體、液體和固體電介質(zhì)的放電機理及規(guī)律，高電壓下的絕緣特點、絕緣方法以及沿面放電等。其中著重講述氣體絕緣擊穿的基本特征及擊穿機理，在復(fù)習(xí)氣體電介質(zhì)的機理這部分內(nèi)容時，主要應(yīng)抓住pd較大時和pd較小時氣體擊穿的兩種理論進行，而在學(xué)習(xí)氣體絕緣擊穿的基本特征時，應(yīng)從其幾個主要影響因素入手，重點介紹電場均勻程度對空氣絕緣擊穿電壓的影響，學(xué)習(xí)的時候我們要做到條理清楚、概念明確。而學(xué)習(xí)液體和固體電介質(zhì)的放電機理及沿面放電等知識時，則重點強調(diào)這些情況下的擊穿和氣體介質(zhì)中擊穿相比的不同特點。第二部分內(nèi)容是關(guān)于高電壓實驗（電氣設(shè)備絕緣試驗）。主要講述對電氣設(shè)備絕緣特征進行檢測的各種試驗方法，其中包括試驗的基本原理、實驗設(shè)備、試驗接線和試驗方法等內(nèi)容；交直流高電壓與沖擊高電壓的產(chǎn)生方法、原理、基本裝置以及測量方法等。由于這部分內(nèi)容具有較強的工程實踐性，故在學(xué)習(xí)這些內(nèi)容時，課堂教學(xué)重點放在實驗的基本原理及方法的講授上，而把實驗設(shè)備、試驗接線和試驗方法等內(nèi)容放到實驗課中完成。我們學(xué)習(xí)時該結(jié)合實際的實驗設(shè)備及測量設(shè)備等實物更深入地掌握這一部分內(nèi)容，這樣可以改變抽象的理論與感性脫節(jié)。（這部分內(nèi)容受實驗試驗條件限制；具體實驗：氣體電介質(zhì)的氣隙放電與沿面放電、電氣預(yù)防性試驗和耐壓試驗）第三部分內(nèi)容是關(guān)于電力系統(tǒng)過電壓（過電壓與絕緣配合）。主要講述內(nèi)容包括輸電線路和繞組波過程、雷電過電壓以及內(nèi)部過電壓的產(chǎn)生、基本特征及防護措施、防護方法等。在過電壓部分主要講解過電壓的形成機理、基本特征，而對其防護方法和防護措施等部分則做簡要介紹，課程結(jié)束后到電力部門進行生產(chǎn)實習(xí)時，請專職工程師對著實物現(xiàn)場講授，使同學(xué)們能親身體驗和感受到過電壓防護的重要性及相關(guān)措施的必要性，并使我們對高電壓技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展有了新的認識，開闊了眼界。四、高電壓工程課復(fù)習(xí)層次第一部分內(nèi)容：緊緊抓住電場均勻程度、電壓種類、氣體狀態(tài)、氣體種類等幾個影響因素展開學(xué)習(xí)；第二部分內(nèi)容：絕緣預(yù)防性試驗和耐壓試驗。在絕緣預(yù)防性試驗中主要講授試驗原理、試驗方法與接線、試驗結(jié)果的判定和試驗的影響因素等。而在耐壓試驗中，主要是試驗電壓的獲得、耐壓試驗接線、試驗電壓的測量方法等；第三部分內(nèi)容：在過電壓部分主要講解過電壓的種類、形成機理、影響因素和限制方法等。五、高電壓課程重點、難點和深廣度（1）氣體的絕緣強度重點:氣體中的帶電質(zhì)點的產(chǎn)生與消失；湯遜理論和流注理論；不均勻電場的放電過程；沖擊電壓下氣體間隙的擊穿特性；影響氣體放電電壓的因素等。難點:湯遜理論和流注理論；不均勻電場電過程；沖擊電壓下氣體間隙的擊穿特性。深廣度:湯遜理論和流注理論；不均勻電場的放電過程；沖擊電壓下氣體間隙的擊穿特性重點講述；其余內(nèi)容可作一般講述。（2）液體和固體介質(zhì)的絕緣強度重點:電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)、損耗；液體介質(zhì)的擊穿；固體介質(zhì)的擊穿。難點:電介質(zhì)的極化；液體介質(zhì)的擊穿；固體介質(zhì)的擊穿。深廣度:電介質(zhì)的極化；液體介質(zhì)的擊穿；固體介質(zhì)的擊穿重點講述；其余內(nèi)容作一般講述或采用討論加自學(xué)的方式。（3）電氣設(shè)備絕緣試驗重點:絕緣電阻及吸收比的測量；泄露電流的測量；介質(zhì)損失角正切值的測量；工頻交流耐壓試驗；直流耐壓試驗；沖擊高壓試驗。難點:工頻交流耐壓試驗；直流耐壓試驗；沖擊高壓試驗。深廣度:絕緣電阻及吸收比的測量；泄露電流的測量；介質(zhì)損失角正切值的測量；工頻交流耐壓試驗；直流耐壓試驗；沖擊高壓試驗重點講述；其余內(nèi)容作一般講述或采用討論加自學(xué)的方式。（5）雷電及防雷設(shè)備重點:各類型的避雷器；防雷接地裝置；避雷針、避雷線的保護范圍。難點:避雷針、避雷線的保護范圍。深廣度:各類型的避雷器；防雷接地裝置；避雷針、避雷線的保護范圍重點講述；其余作一般講述或采用討論加自學(xué)的方式。（6）輸電線路的防雷保護重點:輸電線路的感應(yīng)雷過電壓、直擊雷過電壓、雷擊跳閘率；輸電線路的防雷措施。難點:輸電線路的防雷措施。深廣度:各輸電線路的感應(yīng)雷過電壓、直擊雷過電壓、雷擊跳閘率；輸電線路的防雷措施重點講述。（7）發(fā)電廠和變電所的防雷保護重點:發(fā)電廠和變電所的直擊雷保護；變壓器防雷保護；旋轉(zhuǎn)電機的防雷保護；變電所內(nèi)閥型避雷器的保護作用；變電所進線段保護。難點:變電所內(nèi)閥型避雷器的保護作用；變電所進線段保護。深廣度:發(fā)電廠和變電所的直擊雷保護；變壓器防雷保護；變電所內(nèi)閥型避雷器的保護作用；變電所進線段保護重點講述。（8）電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)過電壓重點:空載長線的電容效應(yīng)；諧振過電壓；不對稱短路引起的工頻電壓升高。難點:不對稱短路引起的工頻電壓升高。深廣度:空載長線的電容效應(yīng)；諧振過電壓；不對稱短路引起的工頻電壓升高重點講述；其余作一般講述或采用討論加自學(xué)的方式。（9）電力系統(tǒng)操作過電壓重點:切空載線路過電壓；合空載線路過電壓；切除空載變壓器過電壓；電弧接地過電壓。難點:電弧接地過電壓。深廣度:切空載線路過電壓；合空載線路過電壓；切除空載變壓器過電壓；電弧接地過電壓重點講述。（10）電力系統(tǒng)絕緣配合重點:系統(tǒng)中性點接地方式及其對絕緣水平的影響；絕緣配合的原則和方法；變電所電氣設(shè)備絕緣水平的確定；架空輸電線路絕緣水平的確定。難點:變電所電氣設(shè)備絕緣水平的確定；架空輸電線路絕緣水平的確定。深廣度:系統(tǒng)中性點接地方式及其對絕緣水平的影響；絕緣配合的原則和方法；變電所電氣設(shè)備絕緣水平的確定；架空輸電線路絕緣水平的確定重點講述。六、高電壓課程的考核范圍1、氣體的絕緣強度考核內(nèi)容：氣體中的帶電質(zhì)點的產(chǎn)生與消失；非自持放電和自持放電；湯遜理論和流注理論；電暈放電過程；雷電標準波形；放電延時；U50%；伏秒特性；影響氣體放電電壓的因素等?？己艘螅╨）掌握氣體中的帶電質(zhì)點的產(chǎn)生與消失。(2)掌握非自持放電和自持放電。（3）掌握湯遜理論和流注理論。（4）掌握電暈放電過程；雷電標準波形；放電延時；U50%；伏秒特性。（5）知道影響氣體放電電壓的因素。2、液體和固體介質(zhì)的絕緣強度考核內(nèi)容:電介質(zhì)的極化、電導(dǎo)、損耗；液體介質(zhì)的擊穿；固體介質(zhì)的擊穿?？己艘螅海?）掌握電介質(zhì)的電子式極化，離子式極化，偶極子極化，夾層極化。（2）掌握電介質(zhì)的泄露電流，絕緣電阻，電導(dǎo)電流。（3）掌握電介質(zhì)損耗，介質(zhì)損失角正切及影響介質(zhì)損耗的因素。（4）掌握影響液體介質(zhì)擊穿的因素和改進措施。（5）掌握影響固體介質(zhì)擊穿的因素和改進措施。3、電氣設(shè)備絕緣試驗考核內(nèi)容：絕緣電阻及吸收比的測量；泄露電流的測量；介質(zhì)損失角正切值的測量；工頻交流耐壓試驗；直流耐壓試驗；沖擊高壓試驗?？荚囈螅海?）掌握絕緣電阻及吸收比的測量。（2）掌握泄露電流的測量。（3）掌握介質(zhì)損失角正切值的測量。（4）掌握工頻交流耐壓試驗。（5）掌握直流耐壓試驗。（6）了解沖擊高壓試驗。（此部分內(nèi)容因涉及實操性的實驗）5、雷電及防雷設(shè)備考核內(nèi)容：各類型的避雷器；防雷接地裝置；避雷針、避雷線的保護范圍。考核要求：（1）掌握保護間隙，管型避雷器，閥型避雷器的工作原理。（2）掌握避雷針，避雷線的保護范圍的計算。（3）掌握防雷接地裝置。6、輸電線路的防雷保護考核內(nèi)容：輸電線路的感應(yīng)雷過電壓、直擊雷過電壓、雷擊跳閘率；輸電線路的防雷措施?？己艘螅海?）掌握輸電線路的感應(yīng)雷過電壓、直擊雷過電壓。（2）掌握輸電線路的雷擊跳閘率。（3）掌握輸電線路的防雷措施。7、發(fā)電廠和變電所的防雷保護考核內(nèi)容：發(fā)電廠和變電所的直擊雷保護；變壓器防雷保護；旋轉(zhuǎn)電機的防雷保護；變電所內(nèi)閥型避雷器的保護作用；變電所進線段保護?？己艘螅海?）掌握發(fā)電廠和變電所的直擊雷保護。（4）掌握變電所內(nèi)閥型避雷器的保護作用。（5）掌握變電所進線段保護。9、電力系統(tǒng)操作過電壓考核內(nèi)容：切空載線路過電壓；