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“高电压试验技术”教学大纲 大纲执笔人:杨廷方 课程负责人:李景禄 大纲审核人: 编写时间: 2011-9-13 课程编号: 0808000665 英文名称: High-Voltage Testing Technology 学分:2 学时:32 其中理论为 16 学时,实验为 16 学时 适用对象: 电气工程及其自动化专业本科学生。 先修课程:电路,电机学,线性代数,发电厂主系统,高电压技术。 一、课程性质与目的 实验是本课程的重要教学环节,是验证理论,加深学生对课堂讲授内容的掌握和理解, 为学生提供对高电压技术认识的必要手段;是培养学生基本技能的主要环节。通过有计划的, 必要的实验技能的培养和训练。通过本课程的学习,使学生建立高电压试验的基本概念;掌 握高电压与绝缘技术的主要内容和分析方法。为学生进一步学习后续专业课程和日后从事电 力工程工作打下基础。同时,培养学生的辨证思维能力,树立理论联系实际的科学观点;提 高学生分析和解决工程实际问题的能力。 二、基本要求 1.解高电压试验技术的构成;高电压与绝缘技术的发展简史、现状及发展趋势;电力系统 绝缘技术、过电压保护与系统绝缘水平相配合的关系。 2.掌握高电压技术的基本知识;熟悉汤逊理论和流柱理论;掌握沿面闪络机理;理解彼得 逊法则及实际应用。 3.在试验过程中,每人在实验前详细了解实验内容,复习课堂所学内容。根据实验内容, 组内人员进行分工合作。 4.在试验过程中,要求每人参与,观察、操作或读表,获得实验结果或数据。独立写出实 验报告。应使学生在实验技能方面达到下述要求: (1)、能正确使用常用高电压设备; (2)、能独立地安排和进行高压实验; (3)、能准确读取实验数据,测绘波形曲线,分析实验结果,编写实验报告; (4)、能阅读简单的高电压设备电路原理图; (5)、掌握一般的高电压安全规程。 三、重点与难点 本课程的教学重点为通过实验,使学生了解一般高压实验的特点和注意事项,观察实验 现象,掌握实验方法、试验电压的产生及测量方法,以及注意高压试验的安全性。难点是局 部放电的机理,交流、直流和冲击试验电压的调节和测量。 四、教学方法 通过课堂讲授、实验等教学环节,结合工程实例,运用启发、讨论、教学互动的多模式 教学方法进行教学。 五、课程知识单元、知识点及学时分配 知识单元 序号 1 知识点 描述 序号 高电压试验简 1 课程内容、任务和学习方法 介 2 高电压试验作用 3 电力系统对高电压试验的要求 1 绝缘电阻、吸收比试验 2 泄漏电流和直流耐压试验 3 电气设备的介质损失角正切值试验 4 绝缘油试验 5 交流耐压试验和冲击电压试验 电气设备的绝 2 缘试验 1 绝缘油的气相 3 析 3 2 10 充油电气设备内部主要绝缘材料的性能以及 变压器油中气体的产生机理 色谱试验与分 4 讲课 描述 4 电气设备内部故障与油中特征气体的关系以 及三比值法的基本原理及方法 总计 16 六、实验项目名称和学时分配 见表 1。 表1 高电压试验技术实验与学时分配 实验性质(打 ) 序 实验项目名称 号 基础性 1 气体放电试验 2 固体放电试验 3 液体放电试验 设计或 综合性 学时分配 课内 课外 必做或 每组 选做 人数 2 必做 10 2 必做 10 2 必做 10 4 绝缘电阻测量试验 5 泄漏电流测量试验 6 7 不同电压等级绝缘子耐 雷水平测试试验 接地电阻测量试验 8 绝缘子链试验 9 总计 2 必做 10 2 必做 10 2 必做 10 2 必做 10 2 必做 10 16 七、单项实验内容和目的 1 气体放电实验 实验内容: 研究不同电极情况下极间距离为 0.5 , 1 , 1.5, 2 cm 时放电电压的变化规律。 实验要求: 熟悉安全规则和高压设备的接线和操作规则; 了解极间间隙的变化对放电电压的影响。 主要仪器: 单相高压试验变压器及其套件。 2 固体放电实验 实验内容: 研究固体材料沿面放电情况的变化规律。 实验要求: 熟悉安全规则和高压设备的接线和操作规则; 了解固体不同固体材料以及厚度与放电电压间的变化关系。 主要仪器: 单相高压试验变压器及其套件。 3 液体放电实验 实验内容: 研究不同电极情况下极间距离为 0.5 , 0.8 , 1.0cm 时放电电压的变化规律。 实验要求: 熟悉安全规则和高压设备的接线和操作规则; 了解极间间隙的变化对放电电压的影响。 主要仪器: 单相高压试验变压器及其套件。 4 绝缘电阻测量试验 实验内容: 用兆欧表测量电容器的绝缘电阻 R 和吸收比 K。 实验要求: 了解测量吸收比和绝缘电阻的意义和方法。 主要仪器: 单相高压试验变压器及其套件;兆欧表。 5 泄漏电流测量试验 实验内容: 利用直流高压测量阀型避雷器的泄漏电流。 实验要求: 了解测量泄漏电流的意义和方法。 主要仪器: 单相高压试验变压器及其套件;阀型避雷器;整流二极管。 6 不同电压等级绝缘子耐雷水平测试试验 实验内容: 利用 1200KV 冲击电压发生器测量不同电压等级绝缘子的 50%闪络电压,以衡定绝缘子 的耐雷水平。 实验要求: 了解测量泄漏电流的意义和方法。 主要仪器: 1200KV 冲击电压发生器及其套件;绝缘子;杆塔架;输电导线。 7 接地电阻测量试验 实验内容: 利用接地摇表测量土壤电阻率和杆塔的接地电阻。 实验要求: 了解测量接地电阻三极法测量的原理。 主要仪器: 接地要表及其套件;接地电极;铜导线。 8 绝缘子链实验 实验内容: 通过在不同绝缘子上放置球型放电器,得到一组放电电压,由这组放电电压可以确定绝 缘子链上的电压发布规律。 实验要求: 掌握绝缘子链上的电压发布规律; 掌握小球放电法的测量和计算方法。 主要仪器: 单相高压试验变压器及其套件;球型放电器;绝缘子链。 实验目的:(a)加深掌握绝缘子损坏的机理。(b)掌握实验方法、试验电压的产生及 测量方法。 八、作业要求 每个知识单元后均布置一定数量的作业,要求学生独立书面完成。作业内容 除加深对基本知识理解和掌握的题目外,应有一些综合类题目,以培养学生综合 分析和解决问题的能力。 九、考核方式 考查,参考平时听课、实验情况。 1.平时总成绩占到课程成绩的 30%,报告占 20%。试验调试过程占 30%. 2.总成绩为课程三部分的总和,按百分制给出成绩。 十、教材与主要参考书 1.选用教材: [1]李景禄, 杨廷方,等.高压电气设备试验与状态珍断.北京:中国水利水电出版社,2008. 2.主要参考书: [1]林莘.高电压试验技术实验指导书[M].沈阳工业大学,2005. [2]李景禄. 实用电力接地技术. 北京:中国电力出版社.2002. [3]李景禄. 接地装置的运行与改造. 北京:中国水利水电出版社.2005. [4]解广润. 电力系统接地技术. 北京:水利电力出版社.1991. [5]苑舜编.高压开关设备状态检测与诊断技术.机械工业出版社.2001. [6]郑维.大型发电机定子绕组故障放电的特性与识别.工业技术.2007. [7]陈琴生译.绝缘试验方法手册.水利电力出版社.1987. [8]肖如泉,何金良.高电压试验工程.清华大学出版社 2001. [9]李建明,朱康等.高压电气设备试验方法(第二版).中国电力出版 社.2001