高電壓工程復(fù)習(xí)綱要

《高電壓工程》復(fù)習(xí)手冊(cè)一、前言肺語(yǔ)：學(xué)習(xí)自信的建立同學(xué)們，不管上大學(xué)以來(lái)你是如何渡過(guò)的，認(rèn)真學(xué)習(xí)、努力生活還是渾渾噩噩覺(jué)得啥也沒(méi)做，現(xiàn)在請(qǐng)讓我們自己和自己說(shuō)：這都已過(guò)去，已經(jīng)成為歷史！從此刻起，一個(gè)全新的開(kāi)始。之前好好學(xué)習(xí)的繼續(xù)好好學(xué)習(xí)，之前浪費(fèi)了點(diǎn)時(shí)間的從現(xiàn)在開(kāi)始我們著手準(zhǔn)備復(fù)習(xí)、準(zhǔn)備期末的各類型考試，為了暑假好過(guò)點(diǎn)，為了大四有個(gè)良好開(kāi)始，我們現(xiàn)在辛苦一段時(shí)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(lái)，如果你感覺(jué)學(xué)得很輕松，啊，那你就是不正常的！如果感覺(jué)到理解起來(lái)很困難很抽象或者半困難，那就---對(duì)了！下面會(huì)談及的第一部分絕緣內(nèi)容和物理學(xué)基本知識(shí)緊密相關(guān)，電氣設(shè)備試驗(yàn)、過(guò)電壓和絕緣配合的內(nèi)容又和工程實(shí)際密切相關(guān)，無(wú)論是物理學(xué)還是工程實(shí)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(duì)于我們本科階段要求掌握的部分來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)過(guò)后，復(fù)習(xí)過(guò)后，還是可以達(dá)到基本要求的，同學(xué)們要相信自己。而與考試來(lái)說(shuō)，眾觀中外，橫看各高校，遠(yuǎn)看其他專業(yè)，近視電氣工程…大體上來(lái)說(shuō)，大家基本都是一樣的，復(fù)習(xí)一般都是考試前個(gè)把月才開(kāi)始或是前兩周甚至前兩天，但一定要花點(diǎn)時(shí)間和精力，針對(duì)性地復(fù)習(xí)各科目各知識(shí)點(diǎn)，投機(jī)取巧，投其所好。丹姐對(duì)于考試的觀念是：如果一次能過(guò)，就抓緊在第一次過(guò)掉；這次不好好復(fù)習(xí)，下一次還是得很煩人的花時(shí)間去折騰；要再不過(guò)，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(guò)完拉倒，這輩子再也不用管它了吧！二、建立對(duì)課程的認(rèn)識(shí)《高電壓工程》這門(mén)課程以大學(xué)物理、電路分析、電力系統(tǒng)分析以及電磁場(chǎng)等課程為基礎(chǔ)背景，同學(xué)們學(xué)習(xí)起來(lái)可能會(huì)覺(jué)得沒(méi)有概念或者毫無(wú)概念，覺(jué)得無(wú)聊無(wú)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(shí)候也是這種感覺(jué)，但是作為是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一門(mén)主要專業(yè)課程，我們還是要學(xué)習(xí)過(guò)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(huì)很容易上手，所有的現(xiàn)在都是為以后的將來(lái)做一個(gè)鋪墊。經(jīng)過(guò)一學(xué)期的接觸學(xué)習(xí)后，有一點(diǎn)必須明確的：高電壓技術(shù)研究的是在高電壓、高磁場(chǎng)下絕緣問(wèn)題、高電壓試驗(yàn)問(wèn)題以及過(guò)電壓防護(hù)問(wèn)題。通過(guò)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(guò)電壓和主要內(nèi)部過(guò)電壓產(chǎn)生機(jī)理及防護(hù)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(yàn)的原理和方法，從而為解決實(shí)際中的各種高電壓技術(shù)問(wèn)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(qiáng)度）。主要講述氣體、液體和固體電介質(zhì)的放電機(jī)理及規(guī)律，高電壓下的絕緣特點(diǎn)、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(jī)理，在復(fù)習(xí)氣體電介質(zhì)的機(jī)理這部分內(nèi)容時(shí)，主要應(yīng)抓住pd較大時(shí)和pd較小時(shí)氣體擊穿的兩種理論進(jìn)行，而在學(xué)習(xí)氣體絕緣擊穿的基本特征時(shí)，應(yīng)從其幾個(gè)主要影響因素入手，重點(diǎn)介紹電場(chǎng)均勻程度對(duì)空氣絕緣擊穿電壓的影響，學(xué)習(xí)的時(shí)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(jī)理及沿面放電等知識(shí)時(shí)，則重點(diǎn)強(qiáng)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(diǎn)。第二部分內(nèi)容是關(guān)于高電壓實(shí)驗(yàn)（電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)）。主要講述對(duì)電氣設(shè)備絕緣特征進(jìn)行檢測(cè)的各種試驗(yàn)方法，其中包括試驗(yàn)的基本原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)接線和試驗(yàn)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(cè)量方法等。由于這部分內(nèi)容具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐性，故在學(xué)習(xí)這些內(nèi)容時(shí)，課堂教學(xué)重點(diǎn)放在實(shí)驗(yàn)的基本原理及方法的講授上，而把實(shí)驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)接線和試驗(yàn)方法等內(nèi)容放到實(shí)驗(yàn)課中完成。我們學(xué)習(xí)時(shí)該結(jié)合實(shí)際的實(shí)驗(yàn)設(shè)備及測(cè)量設(shè)備等實(shí)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(shí)驗(yàn)試驗(yàn)條件限制；具體實(shí)驗(yàn)：氣體電介質(zhì)的氣隙放電與沿面放電、電氣預(yù)防性試驗(yàn)和耐壓試驗(yàn)）第三部分內(nèi)容是關(guān)于電力系統(tǒng)過(guò)電壓（過(guò)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(guò)程、雷電過(guò)電壓以及內(nèi)部過(guò)電壓的產(chǎn)生、基本特征及防護(hù)措施、防護(hù)方法等。在過(guò)電壓部分主要講解過(guò)電壓的形成機(jī)理、基本特征，而對(duì)其防護(hù)方法和防護(hù)措施等部分則做簡(jiǎn)要介紹，課程結(jié)束后到電力部門(mén)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)，請(qǐng)專職工程師對(duì)著實(shí)物現(xiàn)場(chǎng)講授，使同學(xué)們能親身體驗(yàn)和感受到過(guò)電壓防護(hù)的重要性及相關(guān)措施的必要性，并使我們對(duì)高電壓技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展有了新的認(rèn)識(shí)，開(kāi)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(chǎng)均勻程度、電壓種類、氣體狀態(tài)、氣體種類等幾個(gè)影響因素展開(kāi)學(xué)習(xí)；第二部分內(nèi)容：絕緣預(yù)防性試驗(yàn)和耐壓試驗(yàn)。在絕緣預(yù)防性試驗(yàn)中主要講授試驗(yàn)原理、試驗(yàn)方法與接線、試驗(yàn)結(jié)果的判定和試驗(yàn)的影響因素等。而在耐壓試驗(yàn)中，主要是試驗(yàn)電壓的獲得、耐壓試驗(yàn)接線、試驗(yàn)電壓的測(cè)量方法等；第三部分內(nèi)容：在過(guò)電壓部分主要講解過(guò)電壓的種類、形成機(jī)理、影響因素和限制方法等。五、高電壓課程重點(diǎn)、難點(diǎn)和深廣度（1）氣體的絕緣強(qiáng)度重點(diǎn):氣體中的帶電質(zhì)點(diǎn)的產(chǎn)生與消失；湯遜理論和流注理論；不均勻電場(chǎng)的放電過(guò)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(diǎn):湯遜理論和流注理論；不均勻電場(chǎng)電過(guò)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(chǎng)的放電過(guò)程；沖擊電壓下氣體間隙的擊穿特性重點(diǎn)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(qiáng)度重點(diǎn):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(diǎn):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(diǎn)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(yàn)重點(diǎn):絕緣電阻及吸收比的測(cè)量；泄露電流的測(cè)量；介質(zhì)損失角正切值的測(cè)量；工頻交流耐壓試驗(yàn)；直流耐壓試驗(yàn)；沖擊高壓試驗(yàn)。難點(diǎn):工頻交流耐壓試驗(yàn)；直流耐壓試驗(yàn)；沖擊高壓試驗(yàn)。深廣度:絕緣電阻及吸收比的測(cè)量；泄露電流的測(cè)量；介質(zhì)損失角正切值的測(cè)量；工頻交流耐壓試驗(yàn)；直流耐壓試驗(yàn)；沖擊高壓試驗(yàn)重點(diǎn)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(diǎn):各類型的避雷器；防雷接地裝置；避雷針、避雷線的保護(hù)范圍。難點(diǎn):避雷針、避雷線的保護(hù)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(hù)范圍重點(diǎn)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(hù)重點(diǎn):輸電線路的感應(yīng)雷過(guò)電壓、直擊雷過(guò)電壓、雷擊跳閘率；輸電線路的防雷措施。難點(diǎn):輸電線路的防雷措施。深廣度:各輸電線路的感應(yīng)雷過(guò)電壓、直擊雷過(guò)電壓、雷擊跳閘率；輸電線路的防雷措施重點(diǎn)講述。（7）發(fā)電廠和變電所的防雷保護(hù)重點(diǎn):發(fā)電廠和變電所的直擊雷保護(hù)；變壓器防雷保護(hù)；旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷保護(hù)；變電所內(nèi)閥型避雷器的保護(hù)作用；變電所進(jìn)線段保護(hù)。難點(diǎn):變電所內(nèi)閥型避雷器的保護(hù)作用；變電所進(jìn)線段保護(hù)。深廣度:發(fā)電廠和變電所的直擊雷保護(hù)；變壓器防雷保護(hù)；變電所內(nèi)閥型避雷器的保護(hù)作用；變電所進(jìn)線段保護(hù)重點(diǎn)講述。（8）電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)過(guò)電壓重點(diǎn):空載長(zhǎng)線的電容效應(yīng)；諧振過(guò)電壓；不對(duì)稱短路引起的工頻電壓升高。難點(diǎn):不對(duì)稱短路引起的工頻電壓升高。深廣度:空載長(zhǎng)線的電容效應(yīng)；諧振過(guò)電壓；不對(duì)稱短路引起的工頻電壓升高重點(diǎn)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(guò)電壓重點(diǎn):切空載線路過(guò)電壓；合空載線路過(guò)電壓；切除空載變壓器過(guò)電壓；電弧接地過(guò)電壓。難點(diǎn):電弧接地過(guò)電壓。深廣度:切空載線路過(guò)電壓；合空載線路過(guò)電壓；切除空載變壓器過(guò)電壓；電弧接地過(guò)電壓重點(diǎn)講述。（10）電力系統(tǒng)絕緣配合重點(diǎn):系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式及其對(duì)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(diǎn):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(diǎn)接地方式及其對(duì)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(diǎn)講述。六、高電壓課程的考核范圍1、氣體的絕緣強(qiáng)度考核內(nèi)容：氣體中的帶電質(zhì)點(diǎn)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(guò)程；雷電標(biāo)準(zhǔn)波形；放電延時(shí)；U50%；伏秒特性；影響氣體放電電壓的因素等。考核要求（l）掌握氣體中的帶電質(zhì)點(diǎn)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(guò)程；雷電標(biāo)準(zhǔn)波形；放電延時(shí)；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(qiáng)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(jìn)措施。（5）掌握影響固體介質(zhì)擊穿的因素和改進(jìn)措施。3、電氣設(shè)備絕緣試驗(yàn)考核內(nèi)容：絕緣電阻及吸收比的測(cè)量；泄露電流的測(cè)量；介質(zhì)損失角正切值的測(cè)量；工頻交流耐壓試驗(yàn)；直流耐壓試驗(yàn)；沖擊高壓試驗(yàn)。考試要求：（1）掌握絕緣電阻及吸收比的測(cè)量。（2）掌握泄露電流的測(cè)量。（3）掌握介質(zhì)損失角正切值的測(cè)量。（4）掌握工頻交流耐壓試驗(yàn)。（5）掌握直流耐壓試驗(yàn)。（6）了解沖擊高壓試驗(yàn)。（此部分內(nèi)容因涉及實(shí)操性的實(shí)驗(yàn)）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(hù)范圍?？己艘螅海?）掌握保護(hù)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(hù)范圍的計(jì)算。（3）掌握防雷接地裝置。6、輸電線路的防雷保護(hù)考核內(nèi)容：輸電線路的感應(yīng)雷過(guò)電壓、直擊雷過(guò)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(guò)電壓、直擊雷過(guò)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(hù)考核內(nèi)容：發(fā)電廠和變電所的直擊雷保護(hù)；變壓器防雷保護(hù)；旋轉(zhuǎn)電機(jī)的防雷保護(hù)；變電所內(nèi)閥型避雷器的保護(hù)作用；變電所進(jìn)線段保護(hù)?？己艘螅海?）掌握發(fā)電廠和變電所的直擊雷保護(hù)。（4）掌握變電所內(nèi)閥型避雷器的保護(hù)作用。（5）掌握變電所進(jìn)線段保護(hù)。9、電力系統(tǒng)操作過(guò)電壓考核內(nèi)容：切空載線路過(guò)電壓；