高电压技术第一章 教案(1)

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1、课题2014年3月15日第1节绪论简介什么是高电压技术第一章气体电解质的电气强度1.1气体中带点质的产生与消失教学目的：1.让学生知道开设高电压技术这门课程的目的，以及本门课程的主要内容及学习方法；2.气体中带电粒子的产生及其迁移率和扩散，正离子和负离子的产生和消失。重点及难点：重点：1.高电压技术这门课程与实际生活的联系；2.主要从哪几个方面对本门课程进行研究；3.电介质概念的引入及其分类；4.气体中带点质点的产生与消失。难点：气体中带点质点产生与消失的方式。教学内容及步骤（时间分配）：组织教学：师生问候、填写日志、点名。（5分钟）绪论一、导入新课：从生

2、活实际入手，以南方电网近几年出现的事故为例，借助线路输送容量、电压损耗和功率损耗公式说明高电压输电的优势，从而给出高压电技术的概念。(5)二、讲授新课（15）1.分析输送容量、电压损耗和功率损耗公式，进而引出高电压输电的优势输送容量公式：，Z—线路波阻抗。架空线路波阻抗：数百欧姆；电缆线路波阻抗：几十欧姆。电压损耗公式：功率损耗公式：2.高电压技术概念高电压技术主要研究高电压、强电场下各种电气物理问题。研究高电压技术，目的是为了解决电力系统中过电压与绝缘这一对矛盾性的问题。3.高电压技术等级的发展与提高l美国最早于1882年珍珠街发电厂开始发电，仅用于照明

3、。l从十九世纪末到二十世纪五十年代，电压直线上升。l从二十世纪六十年代以后，电压上升幅度加大。l采用750KV电压等级的有美、苏、日、德、英、法、加、意、中等国家。l二十世纪七十年代就有1500-2000KV线路和变电所的初步设计，APE（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。电力系统的大容量和远距离传输、促使电压等级不断提高。100年来世界上的输电电压提高了100倍，在高电压输电行业中，习惯上称：l低压：35KV以下l高压：35KV-100KVl超高压：100KV-1000KVl特高压：1000KV以上

4、²普通高压和超高压划分的依据是电晕，超高压和特高压划分的依据是电能污染。²我国特高压的发展：我国自主研发、设计和建设的具有自主知识产权的1000千伏交流输变电工程——山西晋东南—河南南阳—湖北荆门特高压交流试验示范工程，全长640公里，纵跨晋豫鄂三省，其中还包含黄河和汉江两个大跨越段。线路起自山西1000kV晋东南变电站，经河南1000kV南阳开关站，止于湖北1000kV荆门变电站。2008年12月30日22时，该工程投入试运行，2009年1月6日22时，顺利通过168小时试运行。目前世界上其他国家没有1000KV的输电工程在运行，我国的特高压输电是世界上

5、电压等级最高的、技术最先进的。4．高电压技术的研究对象电力系统运行过程中经常会导致比工作电压高得多的电压产生，如：自然界的雷击、电力系统本身操作所产生的操作过电压等。为了保护电力系统中的电力设备，必须研究：l电介质的电气物理特性，特别是击穿过程及其基本规律；l过电压产生的原因、种类及限制措施；l绝缘测试技术及方法。5.高电压技术课程的特点和要求高电压技术是一门实践性很强的学科，有些内容是用微观的概念解释宏观现象，所以比较抽象。某些理论仍处于发展中，一些规律性的东西常需要用试验数据或经验公式来表示，学习中要注意这些特点。通过学习本课程，使学生获得各种电介质的

6、绝缘特性和提高电强度方法的知识；了解高电压实验设备原理，掌握电气设备绝缘的测试原理和分析方法，并获得初步的试验技能；掌握电力系统过电压的产生机理、发展过程以及对过电压的防护措施；理解电力系统中绝缘配合的原则。6.教材及参考资料本课程使用教材：赵玉林主编.高电压技术.中国电力出版社参考教材：常美美主编.高电压技术.中国电力出版社赵智大主编.高电压技术.中国电力出版社周泽存等编.高电压技术.中国电力出版社丘毓昌等编。高电压工程.西安交通大学出版社梁曦东等编.高电压技术.清华大学出版社第一章气体电解质的电气强度（20分钟）一、电介质在电气设备中作为绝缘材料使用，

7、按其物质形态可分为三类：固体介质、液体介质、气体介质二、电气设备中的内、外绝缘1.外绝缘：一般由气体介质（空气）和固体介质（绝缘子）联合构成。2.内绝缘：一般由固体介质和液体介质联合构成。三、研究气体放电的目的1.了解气体在高电压（强电场）作用下逐步由电介质演变成导体的物理过程。2.掌握气体介质的电气强度及其提高方法。四、电气设备中常用的气体介质空气、压缩的高电气强度气体（SF6）五、基本概念1.气体击穿：空气在正常情况下电导率很小，为良绝缘体。但是气体间隙上的电压过高时，气体会由绝缘状态转变为良导体，这种现象称为气体击穿。2.击穿电压：气体间隙击穿时的最

8、低临界电压。3.击穿场强：使电介质失去其绝缘性能所需要的最低、临界