高电压技术课程教学大纲
高电压工程教学大纲
高电压工程教学大纲一、课程概述本课程主要介绍高电压工程的基本概念、原理与应用。
通过学习本课程，学生将了解高电压工程的相关知识，培养其对高电压设备和系统的设计、运行和维护能力。
二、教学目标1.掌握高电压工程的基本概念和原理；2.理解高电压设备和系统的设计原则；3.学会高电压工程的实验操作和安全措施；4.提高学生解决实际高电压问题的能力。
三、教学内容1.高电压工程基础知识–高电压的定义和分类–高电压的产生与测量–高电压绝缘材料与绝缘性能–高电压工程常用设备和仪器2.高电压设备与系统–高电压设备的分类与特点–高压绝缘子的种类和选型–高电压开关设备–高电压电缆和隔离开关3.高电压实验与安全–高电压实验室安全规范–高电压实验常用设备和仪器–高电压实验的基本操作技巧–高电压实验中的安全措施4.高电压工程应用–高电压在电力系统中的应用–高压输电线路的设计与运行–高电压工程在工矿企业中的应用–高电压工程在科研领域中的应用四、教学方法1.理论教学：通过课堂讲解和案例分析，讲解高电压工程的基本概念和原理。
2.实验教学：通过高压实验室的实验操作，让学生掌握高电压实验的基本技巧和安全措施。
3.讨论与交流：组织学生进行小组讨论和案例分析，促进学生思维的开展和知识的探索。
4.实践教学：组织学生进行实地考察和项目实践，培养学生解决实际问题的能力。
五、考核方式1.平时成绩：包括课堂参与、作业完成情况、实验操作等。
2.期中考试：对学生的理论知识进行考核。
3.期末考试：综合考察学生对高电压工程的理论和实际应用能力。
4.实验报告：对实验操作的规范性和实验结果的分析进行评价。
六、参考教材1.《高压工程基础》高电压工程学教研组编著2.《高电压工程实验指导》高电压工程实验教研组编著3.《高电压技术与设备》刘正宜等编著4.《高压开关设备与技术》吴明龙等编著七、教学资源1.高压实验室：提供高压实验所需设备和仪器。
2.实践基地：开展实地考察和项目实践。
高电压技术 教学大纲
高电压技术一、课程说明课程编号：090433Z10课程名称：高电压技术/high voltage technique课程类别：专业课学时/学分：32/2先修课程：电路理论、电机学、电气工程基础适用专业：电气工程及其自动化、电气工程卓越工程师、自动化教材、教学参考书：1.《高电压技术》，张一尘，中国电力出版社2.《高电压技术》，周泽存，中国电力出版社3.《高电压技术》，刘吉来，中国水利水电出版社课程编号：050146Z10二、课程设置的目的意义本课程是电气工程及自动化专业的一门重要的专业选修课。
雷电过电压和内部过电压对输电线路和电工设备的绝缘是个严重的威胁。
因此，研究各种气体、液体和固体绝缘材料在不同电压下的放电特性是高电压技术的重要课题。
其中气体包括大气条件下的空气、压缩空气、六氟化硫气体及高真空等常用作输电线路和电工设备绝缘及其他用途的材料。
因此高电压技术，研究如何提高气体绝缘的放电电压，研究影响气体放电的各种因素，如间隙大小、电极形状、作用电压的极性和类型、气体的压力、温度、湿度和杂质等，对确保电工设备的经济合理和安全运行有重要意义。
三、课程的基本要求知识：高电压作用下各种绝缘介质的性能和不同类型的放电现象，高电压设备的绝缘结构设计，高电压试验和测量的设备及方法，电力系统的过电压、高电压或大电流产生的强电场、强磁场或电磁波对环境的影响和防护措施，以及高电压、大电流的应用等。
能力：学生能掌握常用电介质的电气性能，能进行和设计电气设备绝缘预防性试验，能根据试验数据做出电气设备绝缘性能的初步判断，能分析过电压产生原因，配置电气设备及线路的过电压保护装置。
同时将之前学习的单个设备，通过绝缘配合构成系统，是学生能够将所学的专业知识和基本理论运用与电气系统、电力系统安全、过电压防护的学习中，提高学生的知识综合运用能力；素质：学生在从事电气设备绝缘设计、试验、判断及过电压防护设施选择、配置所需的知识、技能融入典型任务中，强化学生进行电气、电力设备设计的实践能力，培养其发现问题、分析问题、解决问题的能力和素质。
《高电压技术》课程教学大纲
《高电压技术》课程教学大纲High Voltage Technology课程负责人：执笔人: 编写日期：一、课程基本信息1．课程编号：L081252．学分：2学分3．学时：32（理论32）4．适用专业：电气工程及其自动化、自动化专业等二、课程教学目标及学生应达到的能力本课程属电气工程及其自动化等相关专业选修的专业选修课程。
本课程的教学任务是培养电气工程及其自动化专业的学生具有电气设备绝缘及其试验和电力系统过电压的基本概念和主要知识，从而对电力系统更加全面地认识。
本课程的教学目标是使学生具有从事绝缘、过电压试验、测量等领域的设计、安装、运行、试验、研究工作的初步基础。
三、课程教学内容与基本要求（一）课程简介、绪论（1课时）主要内容：本课程的性质、任务与教学目标；本课程教学内容；本课程教学方法；本课程教学进程；本课程教学组织；本课程考核形式与基本要求；本课程使用教材、参考书与提供的其他相关课程资源。
1. 基本要求（1）了解高电压技术发展简史。
（2）掌握高电压技术的研究对象及主要内容。
（3）了解高电压技术的现代应用及本课程的主要内容。
2. 课外学习要求查阅相关书籍。
（二）电介质的电气强度（14课时）主要内容：气体、液体、固体的绝缘特性与介质的电气强度。
1. 基本要求（1）掌握气体的放电物理过程，电气强度沿面放电。
（2）掌握液体电介质的极化与损耗，电导及击穿。
（3）掌握固体电介质的极化与损耗，电导及击穿。
2. 学时分配课堂教学14学时，其中，气体放电的基本物理过程（8学时）；液体放电的基本物理过程（4学时）；固体放电的基本物理过程（2学时）。
（三）电气绝缘与高电压试验（7学时)主要内容：不同类型的高电压试验。
1. 基本要求（1）掌握绝缘的预防性试验。
（2）掌握电气绝缘高电压试验。
（3）掌握电气绝缘在线检测。
2. 学时分配课堂教学7学时，其中，绝缘的预防性试验（2学时）；电气绝缘高电压试验（3学时）；电气绝缘在线检测（2学时）。
高电压技术 教学大纲
《高电压技术》课程大纲一、课程名称：高电压技术（含实验） High Voltage Technology二、课程学科类别：工学电气信息类三、学时与学分：48学时 3学分四、先修课程：电磁场；电路分析；五、课程教学目标：1.使学生了解高电压技术在电气工程学科的地位和作用，掌握高电压学科的基础理论知识。
2.了解高电压试验常用的试验装置及测量仪器的原理与使用方法。
3.培养学生用所学理论知识解决实际问题的能力，结合创新型实验和工程实践培养学生的实践能力和创新能力，促进全面素质的提高。
六、适用学科专业：电气工程及其自动化七、教学手段与方法：课堂面授、实验教学八、基本教学内容与学时安排：理论教学内容（42学时）：8.1 绪论（2学时）高电压技术的发展以及高电压下典型现象的研究简述。
8.2气体的绝缘特性与电介质的电气强度（7学时）气体放电的基本物理过程气体介质的电气强度固体绝缘表面的气体沿面放电8.3液体的绝缘特性与介质的电气强度（3学时）液体电介质的极化与损耗液体电介质的电导液体电介质的击穿8.4固体的绝缘特性与介质的电气强度（5学时）固体电介质的极化与损耗固体电介质的电导固体介质的击穿8.5绝缘的预防性试验（3学时）绝缘电阻、吸收比与泄漏电流的测量介质损耗角正切的测量局部放电的测量绝缘油性能检测8.6电气绝缘高电压试验（3学时）工频高电压试验直流高电压试验冲击高电压试验8.7电气绝缘在线监测（5学时）变压器油中溶解气体在线监测局部放电在线监测介质损耗角正切在线监测8.8输电线路和绕组中的波过程（5学时）波沿均匀无损单导线上的波过程行波的折射和反射波在多导线系统中的传播波在传播中的衰减与畸变绕组中的波过程8.9雷电过电压及其防护（3学时）雷电放电和雷电过电压防雷保护设备电力系统防雷保护接地的基本概念及原理8.10 操作过电压与绝缘配合（6学时）切断空载线路过电压空载线路合闸过电压切除空载变压器过电压断续电弧接地过电压绝缘配合实验教学内容（6学时）：序号实验项目名称内容提要实验学时实验要求实验类型1 绝缘电阻和介质损耗的测量掌握绝缘电阻和介质损耗的测量方法。
高电压技术课程教学大纲
高电压技术课程教学大纲（适用电气工程与其自动化专业电气工程方向）（共 48 学时）一、课程的性质、地位、任务和教学目标（一）课程的性质和地位本课程是电气工程与其自动化专业本科生的专业选修课程。
它是探讨电气设备的绝缘与其问题的学科。
作为从事电力系统的设计、安装、调试与其运行的工程技术人员，都会遇到属于高电压的问题，因此需专修本门课程，也是从事电力系统的专业人员须要驾驭的专业学问。
本课程具有完整的理论体系，又是一门实践性很强的学科，对学生的基础理论、基本学问和实践阅历、技能都有较好的培育和熬炼。
（二）课程的主要任务本课程的主要任务是：使学生驾驭气体、液体与固体绝缘主要电气特性（特殊是击穿过程）的基本概念，了解电气设备绝缘结构的基本特性和试验方法,驾驭电力系统中雷电过电压和主要内部过电压的产朝气理、影响因素与防护措施等基本学问，正确理解电力系统绝缘协作的基本概念、理论依据和处理原则，以与使学生了解高电压试验与绝缘预防性试验中常用的高压试验装置与测试仪器的原理与用法，以与高电压试验的特点、基本程序和平安措施等。
（三）课程的教学目标通过本课程的学习，使学生了解和驾驭电气设备在高电压作用下绝缘电气性能的基本学问和高电压试验的基本技术；了解和驾驭过电压的基本理论和过电压的爱护方法；能针对各种不同的过电压实行不同的防护措施，并能依据系统电路与元器件的性质，设计爱护的类型，为今后从事高电压工程领域的探讨和技术工作打下必要的专业基础。
二、课程教学环节组成本课程的教学环节包括课堂讲授，师生探讨学生自学，习题探讨课，试验，习题，答疑，质疑，期中测验和期末考试。
三、课程教学内容纲要（一）课堂讲授第一章气体的绝缘强度【目的和要求】：重点学习和驾驭汤逊理论和流注理论、空气间隙在各种电压下的击穿特性以与提高气体介质电气强度的方法。
【重点和难点】：气体放电的汤逊理论与流注理论；不匀称电场中气体间隙放电的极性效应。
【教学内容】第一节气体放电的基本物理过程一、气体中带电质点的产生和消逝二、汤逊理论和巴申定理三、流注理论四、不匀称电场中的放电过程五、冲击电压下气体间隙的击穿特性其次节影响气体放电电压的因素一、电场形式对放电电压的影响二、电压波形对放电电压的影响三、气体的性质和状态对放电电压的影响第三节沿面放电一、沿面放电二、影响沿面放电电压的因素三、提高沿面放电电压的措施其次章液体和固体介质的绝缘强度【目的和要求】：重点驾驭电介质的极化、电导和损耗、液体介质的击穿、固体介质的击穿。
《高电压技术》教学大纲
高电压技术课程教学大纲一、课程的基本信息适应对象：电气工程及其自动化等专业。
课程代码：54E01217学时分配：48赋予学分：3先修课程：电磁场、电气自动化设备、电力电子技术、电力系统分析后续课程：电力调度自动化、发电厂电气主设备、电力工程概预算等二、课程性质与任务《高电压技术》是电气类专业的一门专业选修课，是一门理论性和实践性都很强的课程。
本课程的任务是使学生了解和掌握电气设备在高电压作用下绝缘电气性能的基本知识和高电压试验的基本技术；了解和掌握过电压的基本理论和过电压的保护方法，为今后从事高电压工程领域的研究和技术工作打下必要的专业基础。
三、教学目的与要求本课程在教学过程中应注意联系生产实践中具体设备讲解概念和基本理论，培养学生的自学能力、分析和解决问题能力及实践能力。
教学方法上以传统讲授与多媒体教学手段相结合，以“少而精”为原则，重点介绍高电压技术中的基本物理过程、现象和试验方法，不过多地介绍烦琐的公式推导和试验步骤。
开展电子课件的研制，演示放电过程、波过程、内过电压和外过电压的形成过程。
适当介绍利用计算机进行过电压计算的方法。
本课程的教学环节包括：课堂讲授、习题课、课外作业等。
通过本课程各个教学环节的学习，重点培养学生工程应用能力的提高。
四、教学内容与安排（一）课时分配按照课程内容，分成9个教学单元，各单元的课时安排如下表所示：（二）教学内容安排第一篇高电压绝缘第1单元气体电介质的绝缘特性【教学内容】1. 带电粒子的产生和消失；2、汤逊理论和流注理论；3、不均匀电场中的放电过程；4、空气间隙在各种电压下的击穿特性；5、大气条件对气隙击穿特性的影响；6、提高气体间隙击穿电压的措施7、SF6气体的特性及应用【教学重点及难点】教学重点：气体电介质中带电粒子的产生（因素），去电离过程，非自持放电和自持放电，电子崩的概念，汤逊放电理论，流注理论，电场形式、电流波形与击穿电压的关系，提高气体间隙击穿电压的措施，SF6的特性教学难点：流注理论，不均匀电场放电过程，自持放电。
《高电压技术》课程教学大纲
《高电压技术》课程教学大纲课程名称：《高电压技术》适用专业：级电力系统自动化技术（专科函授）辅导教材：《高电压技术（第版）》常美玉编著中国的电力出版社一、本课程的地位、任务和作用《高电压技术》是电气工程及自动化专业的一门重要专业必选课，是一门理论性和实践性都很强的课程。
本课程的任务是使学生了解和掌握电气设备在高电压作用下绝缘电气性能的基本知识和高电压试验的基本技术；了解和掌握过电压的基本理论和过电压的保护方法，为今后从事高电压工程领域的研究和技术工作打下必要的专业基础。
二、本课程的相关课程先修课程主要有：《工程电磁场》、《电路分析》等。
三、本课程的基本内容及要求第一章绪论内容：电介质的极化、电导与损耗。
要求：掌握电介质的极化；了解质的介电常数；掌握电介质的电导和损耗。
第二章气体放电的基本物理过程内容：气体中带电质点的产生和消失；气体放电过程的一般描述；均匀电场气隙的击穿；不均匀电场气隙的击穿。
要求：了解带电粒子的产生和消失及电子崩；了解自持放电条件，掌握气体放电的汤逊理论和流注理论；熟悉不均匀电场中的放电过程及电晕放电；掌握沿面放电及污闪。
第三章气体介质的电气强度内容：气隙的击穿时间；气隙的伏秒特性；气隙的击穿电压；提高气隙击穿电压的SF气体的电气特性。
方法；6要求：了解气体介质的电气强度的影响因素；掌握提高气体介质电气强度的方法。
第四章液体和固体介质的电气特性内容：固体、液体电介质击穿的机理；影响固体、液体电介质击穿电压的因素；提高固体、液体电介质击穿电压的方法。
要求：了解固体与液体介质的击穿和老化；掌握提高击穿电压的方法。
1 / 4第五章电气设备绝缘预防性试验内容：绝缘预防性试验；在线监测和故障诊断技术概述。
要求：掌握绝缘电阻与吸收比的测量、泄漏电流的测量及介质损耗角正切的测量。
第六章绝缘的高电压试验内容：工频高压试验；直流高压试验；冲击电压发生器基本原理。
要求：掌握工频高压试验基本内容；冲击电压发生器基本原理；直流高压试验基本内容。
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高电压技术课程教学大纲
（适用电气工程及其自动化专业电气工程方向）
（共 48 学时）
一、课程的性质、地位、任务和教学目标
（一）课程的性质和地位
本课程是电气工程及其自动化专业本科生的专业选修课程。
它是研究电气设备的绝缘及其问题的学科。
作为从事电力系统的设计、安装、调试及其运行的工程技术人员，都会遇到属于高电压的问题，因此需专修本门课程，也是从事电力系统的专业人员需要掌握的专业知识。
本课程具有完整的理论体系，又是一门实践性很强的学科，对学生的基础理论、基本知识和实践经验、技能都有较好的培养和锻炼。
（二）课程的主要任务
本课程的主要任务是：使学生掌握气体、液体及固体绝缘主要电气特性（特别是击穿过程）的基本概念，了解电气设备绝缘结构的基本特性和试验方法,掌握电力系统中雷电过电压和主要内部过电压的产生机理、影响因素及防护措施等基本知识，正确理解电力系统绝缘配合的基本概念、理论依据和处理原则，以及使学生了解高电压试验及绝缘预防性试验中常用的高压试验装置及测试仪器的原理与用法，以及高电压试验的特点、基本程序和安全措施等。
（三）课程的教学目标
通过本课程的学习，使学生了解和掌握电气设备在高电压作用下绝缘电气性能的基本知识和高电压试验的基本技术；了解和掌握过电压的基本理论和过电压的保护方法；能针对各种不同的过电压采取不同的防护措施，并能根据系统电路及元器件的性质，设计保护的类型，为今后从事高电压工程领域的研究和技术工作打下必要的专业基础。
二、课程教学环节组成
本课程的教学环节包括课堂讲授，师生讨论学生自学，习题讨论课，实验，习题，答疑，质疑，期中测验和期末考试。
三、课程教学内容纲要
（一）课堂讲授
第一章气体的绝缘强度
【目的和要求】：重点学习和掌握汤逊理论和流注理论、空气间隙在各种电压下的击穿特性以及提高气体介质电气强度的方法。
【重点和难点】：气体放电的汤逊理论与流注理论；不均匀电场中气体间隙放电的极性效应。
【教学内容】
第一节气体放电的基本物理过程
一、气体中带电质点的产生和消失
二、汤逊理论和巴申定理
三、流注理论
四、不均匀电场中的放电过程
五、冲击电压下气体间隙的击穿特性
第二节影响气体放电电压的因素
一、电场形式对放电电压的影响
二、电压波形对放电电压的影响
三、气体的性质和状态对放电电压的影响
第三节沿面放电
一、沿面放电
二、影响沿面放电电压的因素
三、提高沿面放电电压的措施
第二章液体和固体介质的绝缘强度
【目的和要求】：重点掌握电介质的极化、电导和损耗、液体介质的击穿、固体介质的击穿。
【重点和难点】：电介质的极化、电导和损耗。
【教学内容】
第一节介质的极化、电导和损耗
第二节液体介质的击穿
一、液体介质的击穿机理
二、影响液体介质击穿的因素和改进措施
第三节固体介质的击穿
一、固体介质的击穿机理
二、影响固体介质击穿的因素和改进措施
第四节绝缘介质的其他性能
第三章电气设备绝缘试验
【目的和要求】：重点掌握绝缘电阻的测量、介质损耗角正切的测量、局部放电的测量；电压分布的测量。
【重点和难点】：绝缘电阻的测量、介质损耗角正切的测量、局部放电的测量；工频交流耐压试验、直流耐压试验、冲击高压试验
【教学内容】
第一节、绝缘电阻及吸收比的测量；
第二节、泄漏电流的测量；
第三节、介质损耗角正切的测量；
第四节、局部放电的测量；
第五节、工频交流耐压试验
第六节、直流耐压试验
第七章、冲击高压试验
第四章线路和绕组中的波过程
【目的和要求】：重点掌握单导线波过程；波的折射与反射；波在传播过程中的衰减与绕组中的波过程。
【重点和难点】：多导线系统的波过程和波在传播过程中的衰减与绕组中的波过程。
【教学内容】
第一节、无损耗单导线中的波过程
第二节、行波的折射和反射
第三节、行波通过串联电感和并联电容
第四节、行波的多次折、反射
第五节、无损耗平行多导线系统中的波过程
第六节、冲击电晕对线路波过程的影响
第七节、变压器绕组中的波过程
第五章雷电及防雷设备
【目的和要求】：掌握雷电参数，避雷针、线、避雷器的作用、性能及保护范围。
【重点和难点】：防雷设备的保护作用原理及保护范围。
【教学内容】
第一节雷电放电及其电气参数
第二节防雷的基本装置（避雷针、器、线）
第六章输电线路的防雷保护
【目的和要求】：重点掌握输电线路的防雷保护和避雷线避雷原理。
【重点和难点】：感应雷过电压和直击雷过电压的产生及计算方法
【教学内容】
一、输电线路感应雷过电压
二、输电线路直击雷过电压和耐雷水平
三、输电线路的雷击跳闸率
四、输电线路的防雷措施
第七章发电厂和变电所的防雷保护
【目的和要求】：重点掌握发电厂、变电所的防雷保护。
【重点和难点】：发电厂和变电所直击雷保护和雷电波沿输电线路入侵发电厂和变电所的防雷保护。
防止直击的原理和方法。
【教学内容】
一、发电厂和变电所的直击雷保护；
二、变电所内避雷器的保护作用；
三、变电所进线段保护；
四、变压器防雷保护；
五、旋转电机的防雷保护
第八、九章电力系统内部过电压及保护
【目的和要求】：重点掌握空载线路的电容效应及谐振过电压。
【重点和难点】：空载线路的电容效应及谐振过电压
【教学内容】
一、谐振过电压
二、切、合空载线路过电压
三、切除空载变压器过电压
四、弧光接地过电压
第十章电力系统绝缘配合
【目的和要求】：重点掌握电力系统绝缘配合的原则和电气设备、线路绝缘水平的确定。
【重点和难点】：电力系统绝缘配合的原则；中性点运行方式对绝缘影响。
【教学内容】
一、系统中性点接地方式及其对绝缘水平的影响；
二、绝缘配合的原则和方法；
三、变电所电气设备绝缘水平的确定；
四、架空输电线路绝缘水平的确定。
（二）课内实验
实验一直流电场中空气间隙的放电特性
【目的和要求】
1、熟悉高压试验设备及使用方法；
2、测量球间隙、棒—板间隙、有极间障时棒—板间隙在不同间隙距离下的击穿电压，并画成曲线；
3、观察沿面放电过程；
4、对实验结果进行分析。
【重点和难点】：测量球间隙、棒—板间隙、有极间障时棒—板间隙在不同间隙距离下的击穿电压
【实验内容】
一、均匀、不均匀电场中气体间隙的击穿电压；
二、极间障对极不均匀电场击穿电压的影响；
三、沿面放电过程。
实验二沿固体介质表面的放电和液体、固体介质的绝缘强度试验【目的和要求】
1、熟悉液、固体电介质绝缘强度的测量方法；
2、测量试油杯中变压器油的1分钟击穿电压并分析影响因素；
3、测量不同厚度固体电介质击穿电压并分析影响因素。
【重点和难点】：测量液、固体电介质绝缘强度
【实验内容】
一、测液体电介质的绝缘强度；
二、测固体电介质的绝缘强度。
实验三线路和绕组中的波过程
【目的和要求】
1、熟悉测电缆的波阻抗和波速的方法；
2、测量被试电缆的波阻抗和波速；
3、测接点上的折射、反射电压波并进行分析。
【重点和难点】测电缆的波阻抗和波速
【实验内容】
一、测电缆的波阻抗和波速；
二、研究行波在电缆接点上的折射、反射规律和波形。
实验四电气设备的介质损失角正切tgδ测量
【目的和要求】
1、学习高电压测量高压设备绝缘介质正切tgδ与其电容量
2、掌握西林电桥实验接线和测试方法
【重点和难点】西林电桥实验接线和测试方法
【实验内容】
1、自拟实验接线图，并按图接线；
2、用两种不同的接线方法测量电气设备绝缘的tgδ及CX的值。
四、课程教学内容和学时分配
五、本课程教学方法建议及考核方式
联系实际，采用多媒体与黑板板书相结合的教学方式进行教学，运用举例、启发、提问等并结合工程实例多种教学方法进行教学，使理论与实践融为一体。
考核方式为闭卷方式。
总成绩＝平时成绩30%＋期末考试成绩70%。
六、选用教材及教学辅助材料说明
教材：杨保初等编，《高电压技术》，重庆大学出版社，2011。
参考书：吴广宁等编，《高电压技术》，机械工业出版社，2007年。
周泽存等编 ,《高电压技术》，水利水电出版社,2006.
张纬钹等编，《过电压防护及绝缘配合》，清华大学出版社，2002年。