高电压工程基础,施围 邱毓昌第一章绪论
高电压工程基础概念总结（5篇模版）
高电压工程基础概念总结（5篇模版）第一篇：高电压工程基础概念总结第一章电介质的基本电气特性1、绝缘材料：即在高电压工程中所用的各种电介质，又称绝缘介质。
绝缘的作用：是将不同电位的导体以及导体与地之间分隔开来，从而保持各自的电位。
2、电介质的基本电气特性：极化特性，电导特性，损耗特性，击穿特性。
它们的基本参数分别是相对介电常数ε，电导率γ，介质损耗因数tgδ，击穿电场强度Eb。
3、电介质的极化：在外电场的作用下，电介质中的正、负电荷将沿着电场方向作有限的位移或者转向，从而形成电矩的现象。
4、极化的基本形式：电子式极化，离子式极化，偶极子式极化，空间电荷极化，夹层极化。
5、吸收现象：直流电压U加在固体电介质时，通过电介质中的电流将随着时间而衰减，最终达到某一稳定值的现象。
6、电介质的电导是离子式电导，其电导随着温度的上升而上升；金属的电导是电子式电导，其电导随着温度的上升而下降。
7、电介质的电导在工程实际中的意义：(1)在绝缘预防性试验中，通过测量绝缘电阻和泄露电流来反映绝缘的电导特性，以判断绝缘是否受潮或存在其他劣化现象。
(2)对于串联的多层电介质的绝缘结构，在直流电压下的稳态电压分布与各层介质的电导成反比。
(3)表面电阻对绝缘电阻的影响使人们注意到如何合理地利用表面电阻。
8、电介质的损耗：分电导损耗和极化损耗。
极性液体介质tgδ随温度和频率变化的曲线就从这两个损耗上说。
总趋势：先增大，后减小，最后再增大。
其中电导损耗一直增大，极化损耗先增大，最后一直减小。
第二章气体放电的基本理论1、气体中带电粒子产生和消失的形式：碰撞电离，光电离，热电离，表面电离。
2、气体去电离的基本形式：(1)带电粒子向电极定向运动并进入电极形成回路电流，从而减少了气体中的带电离子。
(2)带电粒子的扩散。
(3)带电粒子的复合。
(4)吸附效应。
将吸附效应也看做是一种去电离的因素是因为：吸附效应能有效地减少气体中的自由电子数目，从而对碰撞电离中最活跃的电子起到强烈的束缚作用，大大抑制了电离因素的发展。
华工大学考博辅导班：2019华南理工大学电力学院考博难度解析及经验分享
华工大考博辅导班：2019华南理工大学电力学院考博难度解析及经验分享华南理工大学2019年实行公开招考、申请考核、直接攻博以及硕博连读四种考试方式招收攻读博士学位研究生。
对于学术型博士研究生，除马克思主义学院、公共管理学院和工商管理学院不实行“申请考核制”外，其他招生学院均实行上述四种招考方式同时进行选拔录取博士研究生。
对于工程类专业学位博士研究生，各学院全部采用“申请考核制”考试方式。
下面是启道考博辅导班整理的关于华南理工大学电力学院考博相关内容。
一、院系简介华南理工大学电力学院成立于1994年12月30日，其办学历史可追溯到建国前的中山大学工学院的电机工程系。
1952年华南工学院建校时设有电机工程系，1970年原广东工学院电力系统专业并入华南工学院，组成电力系，设有电机电器、发电厂及电力系统、工业企业电气化三个专业。
1994年经国家教育委员会和广东省政府批准，华南理工大学与广东省电力工业局以董事会的方式“联合共建”成立电力学院，将华南理工大学的电力系、造船系的热能动力专业和广东省电力高等专科学校合并组成华南理工大学电力学院。
广东省电力工业局先后投入2千多万元支持电力学院为广东电力行业培养高质量的电力人才和开展高水平的科学研究，在全国首创高校与地方政府企业“联合共建”的办学模式，使电力学院得到了快速、长足地发展，已成为华南地区电力行业高层次人才培养和高水平科学研究的排头兵。
学院拥有电气工程、动力工程及工程热物理2个一级学科博士学位授权点和博士后科研流动站，2个一级学科都是“双一流”重点建设学科和广东省优势重点学科；有电气工程及其自动化、能源与动力工程、核工程与核技术3个本科专业，其中，核工程与核技术专业是国家级特色专业，还办有电气工程及其自动化卓越班、中澳班。
设有电力工程系、电力电子工程系、动力工程系和电工理论与新技术中心4个教学科研单位，有风电控制与并网技术国家地方联合工程实验室、广东省绿色能源技术重点实验室、广东省能源高效清洁利用重点实验室、广东省智能网微自动化工程技术研究中心、广东省电力工程技术研究开发中心等8个省部级以上科研平台和电气信息及控制国家级实验教学示范中心、新能源微电网、高电压环境气候多功能实验和智能能源网动态物理模拟等19个教学科研实验室。
西安交通大学本科十一五规划教材建设第二批-西安交通大学教务处
西安交通大学本科“十一五”规划教材建设第二批立项项目
注：1、非本科生教材不进入学校“十一五”本科规划教材建设立项项目；
2、立项教材予以经费或政策支持，"十五"未完成项目转入"十一五"立项教材时扣除前期所用经费；
3、国家“十一五”规划公示教材与学校立项重叠的教材不予重复立项；
4、若专为其他院校、科研院所、社会办学使用而编写的教材不在本次支持范围, 如有发现，立即取消立项资格
（终止经费和政策支持）；
5、标注 * 号项目由西安交通大学出版社同时提供经费支持。
《高电压工程基础(第2版)》大纲(40学时)
《高电压工程基础》教学大纲课程学时：40学时（讲授36+实践4）适用专业: 电气工程及其自动化先修课程：电路、发电厂电气主系统等教材:《高电压工程基础》（第二版），施围，邱毓昌，张乔根. 机械工业出版社，2014参考书 1. 《电气工程基础》，（第二版）王锡凡主编，西安交通大学出版社，20092. 《高电压绝缘技术》，严璋，中国电力出版社，20023. 《高电压工程》，梁曦东，清华大学出版社，2004一、课程的性质、目的及任务《高电压工程基础》是电气工程及其自动化专业一门重要的专业课程，该课程理论性和实践性并重，着重强调工程应用中的理论知识。
通过对本课程的学习，使学生掌握气体放电的基本理论、液体和固体电介质的电气特性，掌握电气设备绝缘试验的相关知识，以及电力系统过电压产生机理及抑制措施等基本知识，具有从事绝缘、高电压技术等领域的设计、安装、运行、试验，及研究工作的专业知识基础。
二、教学内容及基本要求第1章绪论（1）教学内容1.1 高压输电的必要性；1.2 我国电力工业的发展；1.3电力工业对高电压技术发展的促进作用；1.4 新材料和新技术在高电压技术中的应用；1.5 高电压技术在其他领域的应用。
（2）基本要求掌握我国输电线路电压等级的划分；掌握高压输电产生的背景及高压输电的必要性；掌握分裂导线的结构及优点；了解高电压技术在其他领域的应用；了解高电压技术中的新技术；了解我国电力工业的发展。
- 1 -第2章气体放电的基本物理过程（1）教学内容2.1 带电质点的产生与消失；2.2 放电的电子崩阶段；2.3 自持放电条件；2.4 不均匀电场中气体放电的特点。
（2）基本要求掌握气体中带电粒子的产生与消失；掌握气体的自持放电现象和流注放电理论、气隙的击穿特性及提高气体间隙抗电强度的方法；pd值较大和pd值较小时放电现象的异同，以及各自的自持放电条件；理解输电线上的电晕放电以及绝缘子表面的气体放电。
第3章气体间隙的击穿强度（1）教学内容3.1 稳态电压下的击穿；3. 2 雷电冲击电压下的击穿；3.3 操作冲击电压下的击穿；3.4大气密度和湿度对击穿的影响；3.5 SF6气体间隙中的击穿；3.6 提高气隙击穿电压的措施。
高电压技术(全套课件)
信息工程学院电气教研室
绪论
一．内容与范畴
高电压技术是电工学科的一个重要分支，它涉及到 数学、物理、化学、材料等基础学科，主要研究高电压 （强电场）下的各种电气物理问题。20世纪60年代以来， 高电压技术一直不断吸收其他学科尤其是新科技领域的 成果，促进自身发展；也促进了电力传输、大功率脉冲 技术、激光技术、核物理等科技领域的发展，显示出强 大的活力。
四.重点和难点
课程的重点包括： 汤逊理论和流注理论等气体放电的基本理论、电场
型式及其与击穿特性的关系、液体和固体电介质的 绝缘特性； 绝缘特性的测量方法、电气设备的高电压试验设备及 原理； 线路和绕组中的波过程、电力系统中的过电压及其防 护、绝缘配合。
课程的难点是：
汤逊、流注气体放电理论的理解； 电介质的极化、电导和损耗的物理概念及其工
当不存在外电场时，电子云的 中心与原子核重合，此时电矩为 零．当外加一电场，在电场力的 作用下发生电子位移极化．当外 电场消失时，原子核对电子云的 引力又使二者重合，感应电矩也 随之消失。
电场中的所有电介质内都存在 电子位移极化。
二、离子位移极化
在由离子结合成的电介质内，外电场的作用除促使
各个离子内部产生电子位移极化外还产生正、负离子相对位移而
二 .课程内容
第一篇 各类电介质在高电场下的特性 教学内容：气体放电的基本物理过程；气体介质的 气强度；液体和固体介质的电气特性。
第二篇 电气设备绝缘试验技术 教学内容：电气设备绝缘预防性试验；绝缘的高电压 试验。
第三篇 电力系统过电压与绝缘配合 教学内容：输电线路和绕组中的波过程；雷电放电与 防雷保护装置；电力系统的防雷保护；内部过电压； 电力系统绝缘配合。
高电压工程(完整版)1
金属 铜 氧化铜 铯
逸出功(eV) 3.9 5.3 0.7
引起表面电子发射的因素： （1）正离子撞击阴极表面 （2）高能射线照射——光电子发射 （3）加热阴极——热电子发射 （4）增强阴极表面电场——强场发射
三、负离子的形成
附着——电子与气体分子碰撞时，与中性气体分子结合形成负离 子的过程。 气体分子对电子的亲和性与亲和能
60kV—110kV—220kV—330kV—500kV—750kV 超高压EHV (Extra High Voltage 1000kV 及以上交流电压称为特高压UHV (Ultra High Voltage)
绪论
三、 我国高电压输电技术的现状
发电容量增长快—2004年底，发电装机容量440.7GW，居世界第二位。 相对于发电容量的迅速增长情况相比，2009年以前我国高压输电技术的发展相 对滞后。 1、1974年，我国第一条330kV输电线路在西北地区投运 1981年，在华中地区首次建成500kV输电线路 2005年9月，第一条750kV线路在西北地区投运 相比之下，加拿大1965年、前苏联1967年、美国1969年就分别建 成投运了750kV输电线路。 2、我国装机容量为18.2GW的三峡水电站为全球最大的电站，但其输电电压 却仅为交流500kV和直流±500kV，而20年前建成巴西伊泰普水电站（装机 容量12.6GW）的输电电压是交流765kV和直流±600kV。
一个正离子撞击阴极表面产生出来的二次自由电子数为γ
假定在阴极表面附近有nc个电子，则到达阳极时，电子数目变为 nc两部分组成，即
na nc ed nc n0 nc (ed 1)
（1-12）
把式（1-12）代入，可得 整理可得
na na d n (e 1) 0 d d e e
高电压工程基础(施围)课件第4章气体中沿固体绝缘表面的放电精要
（2）减小绝缘表面电阻，即减
小介质表面电阻率。例如在套管靠 近接地法兰处涂半导体釉；在电机 绝缘的出槽口部分涂半导体漆等。
介质表面的电压分布
第九页，编辑于星期六：十八点 二分。
高电压工程基础
≤0.06
>0.06~ >0.06~
0.10
0.10
>0.10~ >0.10~
0.25
0.25
>0.25~ >0.25~
0.35
0.35
第十九页，编辑于星期六：十八点 二分。
高电压工程基础
污秽 等级
0 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
各污秽等级下的爬电比距分级数值
爬电比距（cm/kV）
线路
发电厂、变电所
220kV及以下 330kV及以上 220kV及以下 330kV及以上
第十八页，编辑于星期六：十八点 二分。
高电压工程基础
线路和发电厂、变电所污秽等级
污秽 等级
污湿特征
0 大气清洁地区及离海岸盐场50km以上无明显污染地区
大气轻度污染地区，工业区和人口低密集区，离海岸盐场 Ⅰ 10km～50km地区，在污闪季节中干燥少雾（含毛毛雨）
或雨量较多时
大气中等污染地区，轻盐碱和炉烟污秽地区，离海岸盐场 Ⅱ 3km～10km地区，在污闪季节中潮湿多雾（含毛毛雨）但
➢ 具有弱垂直分量时的沿面放电
沿面闪络电压与空气击穿电压的差别比前述两种电场情况都
要小得多。因此这种情况下，为提高沿面放电电压，主要从改进 电极形状以改善电极附近的电场着手.
1－空气隙击穿 2－石蜡 3－胶纸 4－瓷和玻璃
高电压工程基础
第一章电介质的定义及作用：电介质通常称为绝缘介质或绝缘材料，在高电压工程中被广泛地用来将不同电位的导体以及导体与地之间隔离开来，使其保持各自的电位。
电介质的电气特性：极化特性：相对介电常数εr电导特性：电导率γ损耗特性：介质损耗因数tgδ击穿特性：击穿电场强度Eb。
极化：在外加电场的作用下，电介质中的正、负电荷将沿着电场方向作有限的位移或者转向的现象。
（1）电子式极化：在外加电场E的作用下，介质原子中的电子运动轨道将相对于原子核发生弹性位移，原子的正、负电荷作用中心不再重合，形成电矩。
存在于一切物质中；极化所需的时间极短；具有弹性，没有损耗；温度对电子式极化影响不大。
（2）离子式极化：在离子式结构的电介质中当有外电场作用时，正、负离子沿电场方式产生相对位移，使平均偶极矩不再为零，电介质呈现极化。
是弹性极化；极化过程所需的时间很短；无损；温度对此极化存在一定影响。
（3）偶极子极化：在极性分子结构的电介质中，其分子中的正、负电荷中心永不重合，每个极性分子都是偶极子，具有一定的电矩。
当有外加电场作用时，原先排列杂乱的偶极子将沿电场方向转动，作较有规则的排列，从而对外显示出电极性。
转向极化，非弹性；极化所需的时间较长；εr在低温下先随温度的升高而增加，以后当热运动变得强烈时，εr又随温度上升而减小，电源频率增加，εr减小，有损。
（4）空间电荷极化：电介质中存在一些可以迁徙的电子或离子，因而在电场作用下这些带电质点将会发生移动，并聚积在电极附近的介质界面上，形成客观的空间电荷积累，这种极化称为空间电荷极化。
空间电荷极化进行比较缓慢，而且需要消耗能量，属于有损极化。
在电场距离较低的交变电场中容易发生这种极化，而在高频电场中，由于带电质点来不及移动，使这种极化难以发生。
（5）夹层极化：夹层极化是多层电介质组成的复合绝缘中产生的一种特殊的空间电荷极化。
初始电压按介电常数反比分配，稳态电压按电导率反比分配。
电荷要重新分配，这样在两层介质的交界面处会积累电荷，这种极化形式称夹层极化。
2020年华南理工大学926电气工程综合考研复试考试大纲(含参考书目)
华南理工大学2020年硕士研究生入学《电气工程综合（926）》考试大纲及参考书目
命题方式招生单位自命题科目类别复试
满分100
考试性质
适用于电气工程及其自动化专业硕士研究生入学考试，考试内容涵盖大学本科阶段要求掌握的模拟电子技术和数字电子技术、电机学、电力电子、高电压技术以及电力系统分析等课程的相关基本概念、原理和分析计算方法。
考试方式和考试时间
闭卷
试卷结构
考试内容和考试要求
电气工程综合考试科目总分100分。
1. 《电工》部分（模拟电子技术和数字电子技术） (20分)
考试范围（知识点）
（1）半导体器件：基本概念；半导体二极管的单向导电性、伏安特性并熟悉二极管电流方程、主要参数与小信号模型，二极管的反向击穿特性与稳压管的稳压作用。
（2）基本放大电路：基本概念和定义，基本放大电路的组成原则、工作原理及BJT、FET构成的三种基本组态放大电路的性能特点，放大电路的等效电路分析法，放大电路的图解分析法，常用静态工作点稳定电路的工作原理。
（3）多级放大电路：基本概念及定义，各种级间耦合方式及其特点，分析方法，交流性能指标，差分放大电路的组成、工作原理、静态工作点及性能指标的分析计算。
（4）数制和码制：二、十六进制、十进制及其它们的相互转换，格雷码及ASCII 码。
（5）逻辑代数基础：基本运算，基本公式与定理，逻辑函数的各种表示方法，。
MOA在线监测的一种新方法
文章编号:100328337(2002)0420036205M OA 在线监测的一种新方法武 洲1,朱 广2(11西安电瓷研究所,陕西西安 710077;21广州华盛避雷器实业有限公司,广东广州 510360)摘 要:介绍了一种M OA 在线监测的新方法泄漏电流合成法,该方法不需要取参考电压信号,已取得了一些实测数据。
根据相量合成法阐述了测试原理,详细分析了阻性电流、容性电流、耦合电容电流、谐波电流的影响,并说明了故障的判断方法及其可行性。
关键词:M OA ;在线监测;相量分析中图分类号:TM 862 文献标识码:AA New M ethod for On -l i ne M on itor i ng of MOAW U Zhou 1,ZHU Guang2(11X i ′an E lectroceram ic R esearch In stitu te X i ′an 710077,Ch ina ;21Guangzhou H uashengSu rge A rrester Co .L td .Guangzhou 510360,Ch ina )Abstract :A new m ethod fo r on 2line m on ito ring of M OA w as described by in tegleting the leakage cu rren t of the th ree p hases.T h is m ethod is si m p le and availab le w ithou t u sing vo ltagereference signal.A nd w e have go t a few testing data in sub stati on s .A cco rding the p rinci p le of in tegreting p hase ,the m easu ring theo ry and the effect of the resistive and cap acitive leakage cu rren t ,coup ling cap acitive cu rren t and the harm on ic cu rren t w as detailed .T he evaluati on m ethod and feasib ility w ere analyzed at last .Key words :M OA ;on 2line m on ito ring ;p hase analyzing1 前言金属氧化物避雷器(以下简称M OA )的在线监测以其不需停电、简便易行迅速发展起来,而且有逐步取代停电检测的趋势。
高电压工程基础施围课件操作过电压ppt
高电压工程基础
健全相升高至 线电压
中性点不接地系统A相接地时的等值电路及相量图 UA ,UB ,UC:三相电源电压 C1,C2 ,C3:A,B,C三相导线得对地电容(三相对称C1 = C2 = C3 = C)
高电压工程基础
第一次重燃
UCmax1 Em (Em Em ) 3Em
第二次重燃
UCmax2 Em [Em (3Em )] 5Em
若电弧继续重燃下去,则可能出现 -7Em ,+ 9Em ,… 得过电 压,可见电弧得多次重燃就是切除空载线路时产生危险得过电 压得根本原因。系统实测结果表明,超过 3Em 得过电压概率就 是很小得,这就是因为过电压受多种因素影响得缘故。
高电压工程基础
➢ 影响过电压得因素
(1)合闸相位 合闸相位就是随机得,有一定得概率分布,与断路器合闸
过程中得预击穿特性及断路器合闸速度有关。 (2)残余电荷
过电压得大小与线路上残余电荷数值与极性有关。 (3)断路器合闸得不同期
由于三相线路之间有耦合,先合相相当于在另外两相上 产生残余电荷。 (4)回路损耗
系统决定,绝缘设计不取决于其数值; 2) 数十MHz得高频振荡,由行波在GIS内发展形成,就是
构成VFTO得主要部分,决定绝缘设计; 3) 高达数百MHz得特高频振荡,幅值较低。
高电压工程基础
➢ VFTO得影响因素
(1) 残余电荷 当DS开断带电得GIS母线时,母线上可能存在得残余
电荷,会影响到VFTO得幅值。电源侧、母线侧以及支 撑绝缘子上得过电压幅值与残余电荷近似呈线性关系, 残余电荷越多幅值越高。
第12章 暂时过电压
高电压工程基础
12.1.1 超高压系统中工频电压升高的重要性
➢ 工频电压升高的数值是决定保护电器工作条件的主要依 据，例如金属氧化物避雷器的额定电压就是按照电网中工频 电压升高来确定的。同时，工频电压升高幅值越大，对断路 器并联电阻热容量的要求也越高，从而给制造低值并联电阻 带来困难。
➢ 操作过电压与工频电压升高是同时发生的，因此工频电 压的升高直接影响操作过电压的幅值。
操作过电压即电磁 暂态过程中的过电 压；一般持续时间 在 0.ls（五个工频 周波）以内的过电 压称为操作过电压。
高电压工程基础
12.1 工频电压升高
暂态工频过电压 操作过电压
稳态工频过电压
一般而言，工频电压升高对 220kV 等级以下、线路不 太长的系统的正常绝缘的电气设备是没有危险的。但对超高 压、远距离传输系统绝缘水平的确定却起着决定性的作用。
高电压工程基础
12.1.3 工频电压升高的限制措施
目前我国规定：330kV，500kV，750kV 系统，母线上的暂 态工频过电压升高不超过最高工作相电压的 1.3 倍，线路不 超过 1.4 倍。
➢ 利用并联电抗器补偿空载线路的电容效应 U&2 jXpI&2
ZR jZctg( 'l )
U&1 U&2 cos 'l
高电压工程基础
➢ 铁磁谐振的特点
① 产生串联铁磁谐振的必要条件是：电感和电容的伏安特性 必须相交，因而，铁磁谐振可以在较大范围内产生。
② 对铁磁谐振电路，在同一电源电势作用下，回路可能有不 只一种稳定工作状态。在外界激发下，回路可能从非谐振工 作状态跃变到谐振工作状态，电路从感性变为容性，发生相 位反倾，同时产生过电压与过电流。
高电压技术讲义(超全讲解)
高电压技术总目录第1讲绪论第2讲气体放电理论(一)第3讲气体放电理论(二)第4讲气隙的击穿特性第5讲电介质电气性能(一)第6讲电介质电气性能(二)第7讲固体电介质的击穿特性第8讲液体电介质的击穿特性第9讲绝缘诊断与绝缘试验第10讲高电压试验设备第11讲波沿线路传导第12讲输电线路防雷技术第13讲防雷装置第14讲输电线路防雷技术第15讲内部过电压概论一、世界电压等级的发展与提高高压电网向特高压电网发展的历程z1875年，法国巴黎建成世界上第一座发电厂，标志着世界电力时代的到来z1891年，在德国劳芬电厂安装了世界第一台三相交流发电机：它发出的三相交流电通过第一条13.8kV输电线将电力输送到远方用电地区，使电力既用于照明，又用于动力，从而开始了高压输电的时代z1879年，中国上海公共租界点亮了第一盏电灯。
1882年，第一家电业公司—上海电气公司成立。
100多年来，输电电压由最初的13.8kV逐步发展到20，35，66，110，134，220，330，345，400，500，735，750，765，1000kV高压电网向特高压电网发展的历程z输电电压一般分高压、超高压和特高压。
高压（HV）：35~220kV；超高压（EHV）：330 ~750kV；特高压（UHV）：1000kV及以上高压直流（HVDC）：±600kV及以下特高压直流（UHVDC）：±600kV以上，包括±750kV和±800kVz1908年，美国建成了世界第一条110kV输电线路；经过15年，于1923年，第一条230kV线路投入运行；1954年建成第一条345kV线路。
从230kV电压等级到345kV电压等级经历了31年。
在345kV投运15年后，1969年建成了765kV线路高压电网向特高压电网发展的历程z1952年，瑞典建成世界上第一条380kV超高压线路z1965年，加拿大建成世界第一条735kV超高压线路z1952年，前苏联建成第一条330kV线路；1956年建成400kV 线路；1967年建成750kV线路。
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高电压工程基础
紧凑型输电技术
紧凑型输电线路的特点 特点是取消常规线路杆塔的相间接 特点 地构架而将三相线路置于同一塔窗中，使导线相间距离显 著减小。 因此，与常规线路相比，紧凑型输电线路的电感减小， 电容增大，即线路的波阻抗减小，从而增大了输电线路的 自然功率，也就是说可以有效地提高线路的输送能力。紧 凑型输电的另一个显著优点是线路走廊减小，因而占地减 少。
高电压工程基础
高压输电技术
滞后！！！ 滞后！！！
我国输电技术的发展 330 1974 500 1981 750 2005 1000 建设中
电压等级 出现年份
220 1943
世界输电技术的发展 电压等级 出现年份 220 1926 380 1952 500 1959 750 1965 1150 1985
EMC已形成一个相对独立的技术领域。由于高电压 工作者熟悉消除电磁干扰的基本措施：屏蔽、接地、滤波， 所以不少大学的高电压技术专业已将EMC作为研究方向 之一。
高电压工程基础
静电技术
静电除尘、静电喷涂和静电植绒等。
放电的应用
现代电光源，又如介质阻挡放电已广泛应用于臭氧 的合成、材料的表面改性和杀灭细菌，脉冲电晕放电用于 烟气的脱硫、脱硝也正在研究中。液体介质中冲击大电流 放电产生的液电效应可用于油井解堵和岩石粉碎。
新的更高电压等级的应用
（1）线路电晕 配电网使用的中压等级： 配电网使用的中压等级：电晕需要专门研究解决 高压输电线路：这是一个需要解决的关键技术问题。能量 高压输电线路： 损耗－电磁干扰－噪声问题。
（2）电力系统过电压防护 配电线路： 配电线路：雷电过电压常是决定线路绝缘水平的主要因素 超高压和特高压输电线路： 超高压和特高压输电线路：操作过电压和工频过电压
高电压工程基础
1.1 高压输电的必要性
远距离、 远距离、大容量 高压输电
线损与发热
不同截面的电缆和架空线都有其最大允许的载流量， 电流过大会使线路能量损耗太大导致导线温度过高而引发 事故，所以要增大输电容量必须提高输电电压。
线路电压降
为保持用户的电压在合理的运行范围之内，对线路电 压降必须有所限制。因此从这一点出发，也只有提高输电 电压才能增大传输容量。
高电压工程基础
1.4 新材料和新技术在高电压技术中的应用
新材料的应用
阀式避雷器（碳化硅） → 金属氧化物避雷器（氧化锌） 粘性浸渍的油纸电缆、充油电缆→交联聚乙烯电缆
新技术的应用
超导技术、光电技术、绝缘检测技术等
常规电缆 常温介质超导电缆 低温介质超导电缆
传输容量/MVA 线路损耗%
220 100
《高电压工程基础》 高电压工程基础》
施围 邱毓昌 张乔根（西安交通大学）编著 刘青（西安科技大学）制作
高电压工程.2 我国电力工业的发展 1.3 电力工业对高电压技术的促进作用 1.4 新材料和新技术在高电压技术中的应用 1.5 高电压技术在其他领域的应用
高电压工程基础
交流输电电压等级的发展
输电技术的百年发展史，实际上就是依靠不断提高 电压等级来增大输送容量和输电距离。
高电压工程基础
1.2 我国电力工业的发展
装机容量
是1949年的238 倍，位居世界第 二位。
尽管我国电力工业发 展如此迅速，但人均装机 容量仅为0.34 kW，只有 美国人均装机容量的1/10 左右。 为此我国电厂建设今 后仍将高速发展，预计到 2020年我国发电装机容量 将达900 GW~950GW，但 即使到那时我国的人均发 电装机容量仍低于世界平 均水平。
三峡水电站 装机容量 输电电压 18.2 GW 500kV；±500kV
巴西伊泰普水电站 12.6 GW 760kV；±600kV
高电压工程基础
我国交流输电线路的一般输送容量及输电距离 标称电压/kV 输送容量/MW 输电距离/km 110 10～50 ～ 150～50 ～ 220 252 100～500 ～ 300～100 ～ 330 363 200～1000 ～ 600～200 ～ 500 550 500～1500 ～ 1000～250 ～ 750 800 1000～2000 ～ 1500～500 ～ 最高运行电压/kV 126
500 100
1000 67
环境保护的要求
高电压工程基础
1.5 高电压技术中在其他领域的应用
脉冲功率技术
脉冲功率装置中有很多高电压技术问题，例如Marx发 发 生器、气体放电开关。此外，高电压与强电流脉冲的测量 生器、气体放电开关 高电压与强电流脉冲的测量 也是传统高电压技术中的基本内容。
电磁兼容（ 电磁兼容（EMC） ）
能源结构和能源分布
电厂类型 装机容量/GW 占总装机量的％ 火电 324.9 73.72 水电 108.26 24.57 核电 6.84 1.55 其他 0.7 0.16 总计 440.7 100
(1)进一步发展大容量远距离输电; (2)采取有效措施，减少火力发电厂的CO2的排放。
高电压工程基础
1.3 电力工业对高电压技术发展的促进作用
高电压工程基础
电力系统稳定性
IX cos φ＝U1 sin δ
X U 2 I cos φ ＝U1U 2 sin δ 1 24 4 3
P
U1U 2 P＝ sin δ X
U2 P＝ sin δ X
U2 Pmax＝ X
要增大输送功率或增大传输距离，都必须提高输电电 压。对于远距离输电线路而言，上述三种制约因素中，最 重要的约束条件是保证电力系统的稳定。
高电压工程基础
灵活交流输电技术
灵活交流输电系统（Flexible AC Transmission System 简写为FACTS）是指装有电力电子型或其它静止型控制器 以加强系统可控性和增大传输能力的交流输电系统。 静止补偿器（SVC） 静止补偿器（SVC）中既装有用 来提高功率因数的并联电容器以保证 重载时用户端的电压不致太低，又装 有并联电抗器以降低线路轻载或空载 时长线末端出现的工频过电压。 SVC的电抗可从电容性到电感性 按需要调节，从而使SVC安装点的电 压保持在一定的范围内。
高电压工程基础
高压直流与轻型高压直流输电
高压直流（HVDC）在远距离输电工程中有很大的优 势，因为它不像交流输电有系统稳定的问题。高压直流除 了在远距离输电方面的优势外，还有其他的特殊用途，如 用作两个交流电力系统的互联和实现海底电缆输电等。
当输电距离超过 等价距离时直流 输电更经济
直流输电系统中的 绝缘技术和过电压防护 技术不同于交流输电系 统，所以高压直流输电 的发展对高电压技术的 进步是有促进作用的。
脉冲电场的应用
可逆性电击穿用于克隆技术，不可逆性电击穿用于食品 工业中的灭菌。