高电压技术——概论
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高电压技术第五课讲稿课件
总结词
掌握高电压控制基本原理方法
详细描述
高电压控制高电压技术重应之一。通过控制高电压幅值、波形相位等参数，可实现高电压产生、传输利。常高电压控制技术包括脉冲调制技术、开关电源技术、高压直流输电技术等。
解高电压安全管理原则措施
总结词
高电压安全管理保障设备员安全重手段。需建立完善安全管理制度，加强设备维护检修，提高员安全意识技能水平，确保高电压设备安全运行。
4. 第四问题，高电压技术现代电力工业发展着重影响。随着电力需求断增长电力传输距离断增加，高压输电已经成现代电力工业中可或缺一部。高电压技术能够提高电力传输效率稳定性，降低传输损耗，提高电力系统安全性可靠性。高电压技术也新能源并网、智能电网建设等方面提供重技术支持保障。
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高电压技术第五课讲稿课件
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目录
CONTENTS
高电压技术概述高电压产生与传输高电压防护与控制高电压技术电力系统中应实验与实践习题与思考
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01
高电压技术概述
绝缘子高电压传输重设备，负责保持输电线路绝缘性能。
绝缘子
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03
高电压防护与控制
总结词
解高电压危害，掌握防护措施
详细描述
高电压可能设备体造成严重危害，如电击、电弧、电火花等。因此，需采取效防护措施，如绝缘、接、隔离等，保障设备员安全。
高电压技术——概论
学习与考核 课堂讲授+答疑 配套习题集（知识点、重点与题解、习题） 实验（感性认识） 演示实验2+操作实验 平时（20%）+实验（10%，由实验老师给出） +期末考试（70%，闭卷方式）
我的联系方式
电话：34207001 闵行木兰船建楼B107房间 BBS：jackjun MSN: jackjuninf@ Email：junzhang@或zhangjun@
参考书
朱子述.《电力系统过电压》.上海交通大学出版社 李福寿.《电力系统过电压计算》.水利电力出版社 赵智大 《高电压技术》中国电力出版社 朱德恒等.《高电压绝缘》.清华大学出版社 B.л.拉里昂诺夫《高电压技术—电力系统绝缘与过电压》. 水利电力出版社 要焕年.《电力系统谐振接地》.中国电力出版社 李润先.《中压电网系统接地实用技术》.中国电力出版社
武汉高压研究所
武高所
武高所
武高所- 1000KV试验线路
武高所- 1000KV试验线路
武高所-1000KV试验线路
800kV无局放工频试验变压器
上海交通大学高压实验室
3000kV冲击电压发生器
上海交通大学高压实验室
600kV直流电压发生器
上海交通大学高压实验室
100kA冲击电流发生器
故障相电压仿真波形
中性点电压仿真波形
故障相电压试验波形
中性点电压试验波形
主要资源
电气工程基础（二）个人教学中心网站 /G2S/6565.jpkc 授课课件在交大云储存的位置 /a/48lRQ430E9YS1ns7 上海交通大学《电气工程基础》精品课程网站 旧：/jpkc/index.html 新：/G2S/7108.jpkc 上海交通大学《电气工程基础（二）导学与习题集》 校内教材科胶印版
高电压技术概要.pptx
第6页/共84页
➢额定电压高而容量不大
试验变压器高压侧电流 I 和额定容量 P 都主要取决于被试
品的电容。
I 2fCU 10 3 （5-1） P 2fCU 2 10 3 （5-2）
第7页/共84页
➢ 外观上的特点：油箱本体不大而其高压套管又长又大。 单套管式试验变压器：额定电压一般不超过 250～300kV 双套管式试验变压器：最高额定电压达750kV
第29页/共84页
串级装置的充电 过程可利用图5-9 所示的直流电源E和+E经切换开关 S给各台电容器充 电的过程来加以 说明。
第30页/共84页
二、直流高电压试验的特点和应用范围 特点：
➢ 只有微安级泄漏电流，试验设备的容量较小。 ➢ 试验时可同时测量泄漏电流，由所得得“电压－电
流”曲线能有效地显示绝缘内部的集中性缺陷或受潮。
第55页/共84页
（二） 衰减振荡波
采用图5-25中IEC所推荐的一种操作波发生装置。
第56页/共84页
三、绝缘的冲击高压试验方法
电气设备内绝缘的雷电冲击耐压试验采用三次冲击法， 即对被试品施加三次正极性和三次负极性雷电冲击试验电 压。（1.2/50 μS全波）。 对变压器和电抗器类设备的内绝缘，还要进行雷电冲 击截波（1.2/2～5 μS )耐压试验。 ➢ 内绝缘冲击全波耐压试验应在被试品上并联球隙，并将 它的放电电压整定得比试验电压高15％～20％。
第54页/共84页
（一）非周期性双指数冲击长波
➢ 国家标准规定的标准波形为250/2500μs。应注意一下两 个问题：
（1） 为大大拉长波前，又使发生器的利用系数降低不是 很多，需采用高效率回路。 （2） 计算操作波回路参数时，不能用前面介绍的雷电波 时的近似计算法来计算操作波回路参数；要考虑充电电阻 R对波形和发生器效率的影响。
➢额定电压高而容量不大
试验变压器高压侧电流 I 和额定容量 P 都主要取决于被试
品的电容。
I 2fCU 10 3 （5-1） P 2fCU 2 10 3 （5-2）
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➢ 外观上的特点：油箱本体不大而其高压套管又长又大。 单套管式试验变压器：额定电压一般不超过 250～300kV 双套管式试验变压器：最高额定电压达750kV
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串级装置的充电 过程可利用图5-9 所示的直流电源E和+E经切换开关 S给各台电容器充 电的过程来加以 说明。
第30页/共84页
二、直流高电压试验的特点和应用范围 特点：
➢ 只有微安级泄漏电流，试验设备的容量较小。 ➢ 试验时可同时测量泄漏电流，由所得得“电压－电
流”曲线能有效地显示绝缘内部的集中性缺陷或受潮。
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（二） 衰减振荡波
采用图5-25中IEC所推荐的一种操作波发生装置。
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三、绝缘的冲击高压试验方法
电气设备内绝缘的雷电冲击耐压试验采用三次冲击法， 即对被试品施加三次正极性和三次负极性雷电冲击试验电 压。（1.2/50 μS全波）。 对变压器和电抗器类设备的内绝缘，还要进行雷电冲 击截波（1.2/2～5 μS )耐压试验。 ➢ 内绝缘冲击全波耐压试验应在被试品上并联球隙，并将 它的放电电压整定得比试验电压高15％～20％。
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（一）非周期性双指数冲击长波
➢ 国家标准规定的标准波形为250/2500μs。应注意一下两 个问题：
（1） 为大大拉长波前，又使发生器的利用系数降低不是 很多，需采用高效率回路。 （2） 计算操作波回路参数时，不能用前面介绍的雷电波 时的近似计算法来计算操作波回路参数；要考虑充电电阻 R对波形和发生器效率的影响。
高电压技术 概述
2020/7/2 29
2.3 高电压试验与测量技术的研究
研究的目的：研制高电压测试设备
为了对设备的绝缘能力进行考核，需采用试验的方法 研究其击穿机理、影响因素以及检测电气设备耐受水平。 设备生产厂家和电力运行部门都需按其相应规定的绝缘水 平对每台电气设备进行试验，所以要对高压试验技术进行 研究。
研究的问题：
2020/7/2 25
1.2 过电压-2
过电压——电力系统中异常的电压升高。
过电压（kV）
外部过电压：由雷电和雷击电 力系统引起，幅值很高（兆伏 级），持续时间较短。
内部过电压：由系统内部暂态 过程引起，幅值不大（2 ~ 4倍 工作电压），持续时间较长。
2020/7/2 26
2、研究内容：
1 绝缘问题的研究 2 过电压问题的研究 3 高电压试验与测量技术的研究
2020/7/2 27
2.1 绝缘问题的研究
绝缘的定义：将不同电位的导体分隔开来，使它们能够保 持各自的电位。
绝缘的作用：只让电荷沿导线方向移动，而不让它往其他 任何方向移动，这是高电压技术中最关键的问题。
研究绝缘的目的：提高绝缘能力
绝缘研究的问题：研究各类绝缘材料（气、液、固）在电 场作用下的电气性能（极化、电导、损耗等），尤其是在强电 场中的击穿特性及其规律。以便研究出可靠的绝缘材料、合理 的绝缘结构。
2020/7/2
高压电网向特高压电网发展的历程
1875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。 1891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。 1879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。
2.3 高电压试验与测量技术的研究
研究的目的：研制高电压测试设备
为了对设备的绝缘能力进行考核，需采用试验的方法 研究其击穿机理、影响因素以及检测电气设备耐受水平。 设备生产厂家和电力运行部门都需按其相应规定的绝缘水 平对每台电气设备进行试验，所以要对高压试验技术进行 研究。
研究的问题：
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1.2 过电压-2
过电压——电力系统中异常的电压升高。
过电压（kV）
外部过电压：由雷电和雷击电 力系统引起，幅值很高（兆伏 级），持续时间较短。
内部过电压：由系统内部暂态 过程引起，幅值不大（2 ~ 4倍 工作电压），持续时间较长。
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2、研究内容：
1 绝缘问题的研究 2 过电压问题的研究 3 高电压试验与测量技术的研究
2020/7/2 27
2.1 绝缘问题的研究
绝缘的定义：将不同电位的导体分隔开来，使它们能够保 持各自的电位。
绝缘的作用：只让电荷沿导线方向移动，而不让它往其他 任何方向移动，这是高电压技术中最关键的问题。
研究绝缘的目的：提高绝缘能力
绝缘研究的问题：研究各类绝缘材料（气、液、固）在电 场作用下的电气性能（极化、电导、损耗等），尤其是在强电 场中的击穿特性及其规律。以便研究出可靠的绝缘材料、合理 的绝缘结构。
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高压电网向特高压电网发展的历程
1875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。 1891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。 1879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。
电气工程概论高电压与绝缘技术课件
高电压设备的绝缘检测与维护
01
02
பைடு நூலகம்
03
定期检测
按照规定的周期对高电压 设备进行绝缘检测，及时 发现并处理存在的隐患。
预防性维护
采取一系列预防措施，如 保持设备清洁、定期更换 绝缘材料等，以降低设备 发生故障的风险。
应急处理
在设备出现故障时，采取 紧急措施，如切断电源、 释放残余电荷等，以保障 人员和设备安全。
通过直接对设备施加高电压来检测设备的耐压水平，是常用的试 验方法。需要使用高压电源、变压器、调压器等设备。
冲击试验
模拟雷电过电压等瞬态冲击过程，对设备进行耐压检测。需要使用 冲击电压发生器、脉冲电流发生器等设备。
介质损耗角正切值试验
通过测量绝缘材料的介质损耗角正切值，评估其绝缘性能。需要使 用高压电桥、介质损耗角测量仪等设备。
04
电力系统中的高电压与绝 缘问题
电力系统中的过电压现象及其防护
过电压现象
过电压是指电力系统在特定条件下所 出现的超过正常工作电压的异常电压 升高现象。
过电压的分类
过电压防护措施
为防止过电压对电力系统的危害，应 采取一系列防护措施，包括安装避雷 器、限制操作过电压和改善设备绝缘 等。
根据产生原因，过电压可分为雷电过 电压、操作过电压和暂时过电压等。
对策
为减少对环境的负面影响，应采取一系列环保措施，如使用环保型绝缘材料、回收废弃物、减少能源消耗等。同 时，应加强设备的维护和保养，防止油渍泄漏等污染物排放。
感谢观 看
THANKS
绝缘检测的基本原理与技术
1 2 3
电场法 利用电场测量技术，通过测量绝缘材料的电场分 布，评估其绝缘性能。需要使用电场测量仪等设 备。
高电压技术吴广宁绪论
高电压技术吴广宁绪论在现代社会中，电力作为生产生活中不可或缺的能源之一，高电压技术的发展对于电力系统的稳定运行和电器设备的可靠工作起着至关重要的作用。
本文将从高电压技术的定义与概念、发展历程、应用领域以及前景展望等方面进行探讨，旨在深入了解高电压技术的基本知识并为其未来的发展提供一定的参考。
1. 高电压技术的定义与概念高电压技术是一门研究高电压的性质、应用和特点的学科，主要涉及高电压的产生、测量、传输和控制等方面。
高电压通常指的是1000伏或以上的电压水平，其特点是能够克服介质的击穿、电弧的产生和电器设备的可靠性等问题，使电力系统能够正常工作。
2. 高电压技术的发展历程高电压技术的发展经历了多个阶段，从最初的实验研究到今天的实际应用，不断推动了电力系统的进步和发展。
（1）早期研究阶段：19世纪末至20世纪初，科学家们开始对电力学进行深入研究，对高电压进行了一系列的实验和探索。
如法拉第对于高电压的研究成果为高电压技术的发展奠定了基础。
（2）电力系统建设阶段：20世纪20年代至50年代，随着电力系统的建设和扩张，高电压技术逐渐应用于电力传输和变电站等领域。
例如，交流输电的出现极大地推动了高电压技术的发展。
（3）现代化阶段：20世纪60年代至今，随着电力系统的现代化和技术的不断发展，高电压技术得到了广泛的应用和研究。
如现代高压输电技术、高电压直流输电技术以及高压断路器等设备的研发应用，为电力系统的降低损耗和提高效率作出了重要贡献。
3. 高电压技术的应用领域高电压技术的应用领域非常广泛，涵盖了电力系统、电力设备、电力工程等多个领域。
以下是其中几个重要的应用领域：（1）电力传输与配电：高电压技术在电力传输与配电方面发挥着重要的作用，例如高压输电、变电站等，能够有效地将电能从发电厂传输到用户的终端，满足不同地区和不同规模的用电需求。
（2）电器设备与绝缘材料：高电压技术在电器设备与绝缘材料方面的应用，如高压变压器、高压开关和电力电容器等，能够保证电器设备的安全可靠工作，提高设备的使用寿命。
高电压技术课件ppt
总结词
高电压技术经历了多个阶段，从最初的直流输 电到现代的特高压交流输电，其技术水平和应用范围 不断得到提升和拓展。未来，随着新能源、智能电网 等领域的快速发展，高电压技术将继续向更高电压等 级、更远距离输电、更高效节能等方向发展。同时， 随着科技的不断进步，高电压技术还将与其他领域的 技术进行交叉融合，产生更多的创新应用。
应急预案制定
制定详细的高电压安全事故应急预案，明确应急组织、救援程序 和救援措施。
应急演练和培训
定期进行应急演练和培训，提高工作人员应对高电压安全事故的能 力和意识。
及时救援和处理
一旦发生高电压安全事故，应迅速启动应急预案，采取有效措施进 行救援和处理，以减少人员伤亡和财产损失。
06 实践案例分析
高电压设备的绝缘测试与维护
绝缘测试
为了确保高电压设备的安全运行，必 须定期进行绝缘测试。常见的绝缘测 试方法包括耐压测试、介质损耗测试 、局部放电测试等。
维护与检修
高电压设备的运行过程中，应定期进 行维护和检修，及时发现和处理设备 存在的隐患和缺陷，保证设备的正常 运行。
高电压的电磁场与电磁屏蔽
高电压技术在电力系统中的作用
总结词
高电压技术在电力系统中的作用
详细描述
高电压技术在电力系统中扮演着至关重要的角色。通过高压输电，可以大幅度提高输电效率，降低线损，减少能 源浪费。同时，高电压也是电力系统稳定运行的重要保障，能够有效地解决电力供需矛盾，保障电力系统的安全 稳定运行。
高电压技术的发展历程与趋势
某地区高电压输电线路的设计与优化
总结词
考虑地理环境、气象条件、线路长度等 因素，采用先进的输电技术，优化设计 高电压输电线路。
VS
详细描述
高电压技术
高电压技术高电压技术是电力工程领域的重要分支之一，主要研究和应用高电压场下的电气现象、高电压设备的设计与制造以及高电压绝缘技术等内容。
本文将详细介绍高电压技术的相关背景、应用范围和发展趋势。
一、高电压技术背景介绍在现代社会中，电力已成为人们日常生活和工业生产中不可或缺的能源。
为了满足不断增长的用电需求，电力系统必须经历长距离输电、高能效传输和安全可靠供电等一系列挑战。
高电压技术的发展为解决这些问题提供了有效的解决方案。
高电压技术是研究电气工程中电压大于1000V的电路、设备和系统的学科，涉及电力输电、变电站、电力设备制造、电气绝缘等领域。
应用高电压技术可以提高电力系统的输电距离、提高输电效率和减少能量损耗，同时确保电力系统的安全运行。
因此，高电压技术在电力工程领域具有重要的实际应用价值。
二、高电压技术的应用范围高电压技术广泛应用于以下几个领域：1. 电力输电和配电系统：在电力系统中，高电压技术用于长距离输电、高压变电站的设计和运行，以及高电压设备的制造和维护。
高电压技术的应用可以降低输电损耗，提高电能传输效率，确保电力系统的可靠运行。
2. 电力设备制造：高电压技术在电力设备制造中起着重要作用。
例如，高电压绝缘技术用于电力变压器、断路器、绝缘子等设备的制造，以确保设备在高电压环境下的安全运行和绝缘性能。
3. 工业领域：在工业生产中，一些特殊行业，如化工、冶金等，需要高电压技术进行电力供应和设备控制。
高电压技术可用于高压电源的设计和建设，并提供稳定可靠的电力供应。
4. 实验室科研：高电压技术被广泛应用于科学研究和实验室环境中。
例如，在物理、化学等实验中，需要高电压来实现材料测试、粒子加速、电场模拟等功能。
5. 新能源领域：随着可再生能源的快速发展，如风能和太阳能等，高电压技术也受到了更多的关注。
高电压技术可以在可再生能源发电系统中提供电能转换和传输方面的支持。
三、高电压技术的发展趋势随着科学技术的进步和社会需求的改变，高电压技术也在不断发展和创新。
《高电压技术》课件
高电压的应用领域
1 石墨烯生产
高电压可用于制作高质量的石墨烯薄膜，在 电子器件、太阳能等领域具有广泛潜力。
2 医学治疗
高电压在医学治疗中能够用于治疗皮肤病、 癌症等疾病，不同电流强度和频率能带来不 同治疗作用。
3 电击武器
高电压可用于制作电击武器，例如电棒、电 枪等，可以防身和避免危险。
4 高压净化
高电压技术
探索高电压的概念、应用、问题与发展。
概述
定义
高电压是电压大于1000V的 电场状态。通常用于电力传 输、科研实验、工业加工等 领域。
历史
最早的高电压应用可追溯到 1800年电池的发明，随后又 有了多种高电压发生器，例 如带电器、万用电表等。
作用
高电压的应用带来了工业进 步和科技发展，同时也带来 了安全问题和环境污染等挑 战。
环境污染
高压设备的闪络和电晕放电会产生臭氧、 氮氧化物等大气污染物，加剧环境恶化。
高电压技术的发展现状
电力
• 超级电网建设 • 智能电网搭建 • 电流可视化技术
科研
• 特斯拉线圈研究 • 等离子体物理实验 • 辐射环境监测
工业
• 高压直流输电技术 • 储能技术研发 • 电极材料开发
高电压技术的发展趋势
高电压的概念
电力传输
科学研究
高电压在电力传输中起到重要作 用，能够降低传输损耗和成本， 但会对人体和环境造成潜在风险。
高电压可以用于各种科学实验， 例如太空探测、天气研究、药物 开发等。杰出的科学家如尼古 拉·特斯拉也对高电压进行了深入 研究。
工业应用
高电压技术已广泛应用于工业制 造，例如电子元器件、金属材料 喷涂等。通过对高电压的掌控， 能够提高工业品质和生产效率。
高电压技术14过电压概论课件.ppt
一、内部过电压的分类
内部过电压的定义
电力系统中由于断路器操作、故障发生及消失或 其他原因，使系统参数发生变化，引起电网内部 电磁能量转化或传递所造成的电压升高
导线的折断
通过电容的静电耦合和
非线性电感（磁饱和 现象）满足谐振的条 件
互感的电磁耦合，在相 邻送电线路之间或变压 器绕组之间
高电压技术14过电压概论课件
采取必要措施将操作过电压限制在规定水平以下
➢ 线路上装设并联电抗器，限制工频电升高 ➢ 改进断路器性能，采用带有并联电阻的断路器 ➢ 采用金属氧化物避雷器限制操作过电压
高电压技术14过电压概论课件
五、内部过电压案例 -----切空线操作过电压
原因是分闸过程中触头间电弧重燃现象所引起的
过电压产生原理
工频过电压的分类
空载长线路的电容效应
当首端的输入阻抗为容性，计及 电源内阻抗的影响(感性)时，不仅 使线路末端电压高于首端，而且 使线路首、末端电压高于电源电 动势
不对称接地故障
以单相接地故障最为常见，且引起 的工频电压升高也最严重
负荷突变
断路器跳闸前输送负荷的大小、 空载长线路的电容效应、 发电机励磁系统及电压调整器的 特性、原动机调速器及制动设备 的惰性
断线后非全相运行，可能组成多种串联谐振回路 ，回路中的电感可以是电网中空载或轻载运行的 负载变压器的励磁电感以及消弧线圈的电感，回 路中的电容可以是导线对地和相间的部分电容， 电感线圈对地杂散电容
高电压技术14过电压概论课件
➢ 电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压
电网出现某些扰动，如电压互感器的突然合闸 、瞬间单相弧光接地使健全相电压突升至线电 压、故障相接地消失时可能有电压的突然上升 ，在这些暂态中的涌流使电压互感器三相电感 饱和，且饱和程度不同，电网三相对地阻抗明 显不同，此时与设备电容或对地电容构成谐振 回路，可能激发起各种谐波谐振
内部过电压的定义
电力系统中由于断路器操作、故障发生及消失或 其他原因，使系统参数发生变化，引起电网内部 电磁能量转化或传递所造成的电压升高
导线的折断
通过电容的静电耦合和
非线性电感（磁饱和 现象）满足谐振的条 件
互感的电磁耦合，在相 邻送电线路之间或变压 器绕组之间
高电压技术14过电压概论课件
采取必要措施将操作过电压限制在规定水平以下
➢ 线路上装设并联电抗器，限制工频电升高 ➢ 改进断路器性能，采用带有并联电阻的断路器 ➢ 采用金属氧化物避雷器限制操作过电压
高电压技术14过电压概论课件
五、内部过电压案例 -----切空线操作过电压
原因是分闸过程中触头间电弧重燃现象所引起的
过电压产生原理
工频过电压的分类
空载长线路的电容效应
当首端的输入阻抗为容性，计及 电源内阻抗的影响(感性)时，不仅 使线路末端电压高于首端，而且 使线路首、末端电压高于电源电 动势
不对称接地故障
以单相接地故障最为常见，且引起 的工频电压升高也最严重
负荷突变
断路器跳闸前输送负荷的大小、 空载长线路的电容效应、 发电机励磁系统及电压调整器的 特性、原动机调速器及制动设备 的惰性
断线后非全相运行，可能组成多种串联谐振回路 ，回路中的电感可以是电网中空载或轻载运行的 负载变压器的励磁电感以及消弧线圈的电感，回 路中的电容可以是导线对地和相间的部分电容， 电感线圈对地杂散电容
高电压技术14过电压概论课件
➢ 电磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压
电网出现某些扰动，如电压互感器的突然合闸 、瞬间单相弧光接地使健全相电压突升至线电 压、故障相接地消失时可能有电压的突然上升 ，在这些暂态中的涌流使电压互感器三相电感 饱和，且饱和程度不同，电网三相对地阻抗明 显不同，此时与设备电容或对地电容构成谐振 回路，可能激发起各种谐波谐振
高电压技术优秀课件.ppt
温度很敏感；金属中主要由外加电压决定，杂质、温度不是
主要因素
3.液体和固体电介质的γ与温度的关系：
B/ kT
Ae
温度↑ ａ．热运动加剧→离子迁移率↑→γ↑ ｂ．介质分子或杂质热离解↑→γ↑
高电压技术优秀课件
4. 固体电介质的体积电阻和表面电阻 体积电阻－电介质内部绝缘状态的真实反映 表面电阻－受介质表面吸附的水分和污秽影响 水分起着特别重要作用。 亲水性介质（玻璃、陶瓷）表面电导大 憎水性介质（石蜡、四氟乙烯、聚苯乙烯）
目前常用的主要有变压器油、电容器油、电缆油 等矿物油
二. 液体电介质的击穿理论
电击穿：认为在电场作用下，阴极上由于强场发射或热发 射出来的电子产生碰撞电离形成电子崩，最后导致液体击 穿
高电压技术优秀课件
气泡击穿：认为液体分子由电子碰撞而产生气泡，或在电 场作用下因其它原因产生气泡，由气泡内的气体放 电， 产生电和热而引起液体击穿。
液体中气泡产生的原因： • 油中易挥发的成分； • 阴极的强场发射或热发射的电子电流加热液体介质，分解
出气体； • 溶解于油中的外来气体； • 由电场加速的电子碰撞液体分子，使液体分子解离产生气
体； 1. 电极上尖的或不规则的凸起物上的电晕放电引起液体气化
高电压技术优秀课件
表面电导小
高电压技术优秀课件
三.电介质的损耗(dielectric loss) 1. 介质损耗的含义
任何电介质在电场作用下都有能量损耗，包 括由电导引起的损耗和由某些极化过程引起的损 耗。电介质的能量损耗简称介质损耗。
高电压技术优秀课件
2. 电介质的三支路等值电路
i i1i2 i3
i1
i2
u C1
无 几乎没有
高电压技术讲义
高电压技术发展趋势
智能化 智能电网和数字化转型
数据分析 大数据应用和分析
可再生能源 与可再生能源的集成
环保节能 环保与节能技术创新
高电压技术未来展望
随着电力系统的不断发展和社会需求的增加，高电压技术将继续担当重要 角色。未来的高压电网将更加智能化和可靠，支持更多可再生能源的接入， 同时也会注重环保和节能。
THANKS
感谢观看
高电压技术的重要性
能源传输和转换 发挥重要作用
推动科技进步 重要推动作用
提高电力系统效率 关键意义
提高系统稳定性 不可或缺
高电压技术的应用领域
电力输配电系统
01 主要应用领域
电力电子设备
02 广泛应用范围
高压设备
03 技术要求高
高电压技术的基本原理
电场概念
电场强度 电势差 电场线
配电系统结构
开关设备 变压器 电容器
定期维护和保养措施
定期巡检线路 清理杆塔及绝缘子
高电压输电线路技术的未来趋势
智能电网中的应用前景
01 高压输电线路智能化发展方向
城市化发展中的挑战与机遇
02 如何在城市中布设高压输电线路
可再生能源接入的创新方向
03 高压输电线路在可再生能源传输中的角色
总结
高电压输电线路技术的发展不仅涉及传统设备的优化，还需要结合新技术 的应用，以适应未来能源发展的需求。监测与维护工作的重要性不容忽视， 只有及时发现并处理问题，才能保障高压输电线路的稳定运行。
新能源领域应用前景
01 太阳能、风能、核能
智能电网发展机遇
02 智能化、信息化、互联互通
电气设备创新方向
03 节能环保、智能化设计、高效耐用
《高电压技术绪论》课件
高电压技术面临的挑战
高电压传输的物理限制
环境影响
随着电压等级的提高，传输过程中的电场 强度和电流密度受到物理极限的限制，如 绝缘材料的性能、设备的尺寸和重量等。
高电压传输过程中产生的电场和磁场对周 围环境和生态的影响，如电磁辐射、对通 信线路的干扰等。
安全问题
经济成本
高电压设备在运行和维护过程中存在一定 的安全风险，如设备故障、操作失误等， 可能导致人员伤亡和财产损失。
绝缘电阻和介电常数的测量
绝缘电阻的测量
01
绝缘电阻是衡量电气设备绝缘性能的重要参数，通过测量绝缘
电阻可以评估设备的绝缘状况。
介电常数的测量
02
介电常数是表征电介质材料性能的参数，通过测量介电常数可
以了解材料的电学性能。
测量方法
03
采用专门的绝缘电阻测试仪和介电常数测量仪进行测量，测试
结果需根据相关标准进行评估。
高电压技术的发展历程与趋势
总结词
高电压技术的发展历程与趋势
详细描述
高电压技术的发展历程可以追溯到19世纪末期，当时 人们开始探索和研究高压电现象和应用。随着科技的不 断进步和电力工业的快速发展，高电压技术在多个领域 得到了广泛应用。未来，随着新能源、智能电网等领域 的快速发展，高电压技术将面临更多的机遇和挑战。发 展趋势包括高压直流输电技术的进一步成熟和应用，气 体放电和等离子体技术的深入研究，以及高电压技术在 新能源和智能电网等领域的应用拓展等。
电介质中的电流和电压测量
电流测量
电流测量是高电压技术中重要的实验环节，常用的测量方法 有直接测量和间接测量。直接测量是将电流表串联在电路中 ，间接测量则是通过测量电压和电阻来计算电流。
电压测量
高电压技术讲稿课件
PART 02
高电压产生与传输
高电压产生原理
高电压产生
高电压产生通常依赖静电感应原 理，通过电场中积累大量电荷， 产生较高电位差，从而形成高电
压。
高电压产生设备
高电压产生设备通常包括静电发生 器、高压电源等，些设备能够产生 高达数万伏甚至更高电压。
高电压产生方式
高电压产生方式多种，如电容器放 电、感应起电、摩擦起电等，同产 生方式适同应场景。
研究雷电形成机制、雷电防护技术、接技 术等，保障电力系统安全运行。
高电压技术未发展趋势
更高电压等级
随着电力需求增长，未高电 压技术将向更高电压等级发 展，如1000kV级交流 ±800kV级直流输电等。
智能化与自动化
高电压技术未将更加注重智 能化自动化应如智能传感器 、智能监测与诊断、自动化 控制等技术。
2023-2026
ONE
KEEP VIEW
高电压技术讲稿课件
REPORTING
CATALOGUE
目 录
• 高电压技术概述 • 高电压产生与传输 • 高电压设备与系统 • 高电压技术工程应 • 高电压技术挑战与解决方案 • 高电压技术前沿研究与展望
PART 01
高电压技术概述
高电压技术定与特点
总结词
PART 05
高电压技术挑战与解决方 案
高电压设备安全性挑战与解决方案
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
安全性挑战
高电压设备可能引发电击、火 灾等安全事故，员设备造成威
胁。
安全防护措施
设置安全防护装置，如防护罩 、隔离栏等，防止员接近高电 压设备。
绝缘设计
采高质量绝缘材料先进绝缘结 构设计，提高设备安全性能。
电气工程概论-高电压技术
XLPE电缆C树omp枝any放LO电GO示意图
西门子直流GIL
难点：表面电荷引起的表面放电
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4、各种工业和军事应用的需要
废水和废气的处理：汽车尾气的处理 新型生物医疗装置：癌症治疗 电磁炮 等离子体隐形飞机
Company LOGO
低温等离子体汽车尾气处理
柴油机车排
为什么要研究高电压技术？
Company LOGO
超高压和特高压输电发展的需要 电网运行的安全需要 新型电力设备发展的需要 各种工业和军事应用的需要
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1、超高压和特高压输电发展的需要
世界高压输电历史的几个时间节点：
法国1875年，巴黎火车站建成了世界第一座火电 厂，采用直流发电机为附近供电
治疗结果：完全治愈：5位（50%），部分治愈： 3位（30%），效果C不om明pa显ny2LO位G（O 20%）
电磁炮
电磁炮原理
原理C：omp电an磁y L力OG发O 射
电磁炮性能强大
速度快：3倍于普通炮弹，可达6.25公里／秒 射程远：200公里以上 威力大：50克炮弹、3000米／秒，可以穿透
特高压±800KV换流阀厅
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特高压±800KV直流穿墙套管
问题：沿面C放om电pan、y L固OG体O 击穿
特高压±800KV直流穿墙套管
问题：沿面C放om电pan、y L固OG体O 击穿
特高压±800KV直流穿墙套管
问题：沿面C放om电pan、y L固OG体O 击穿
2、电力系统安全运行的需要
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低温等离子体汽车尾气处理
高压线电极放电图像
高压棒电极放电图像
高电压技术学习培训
提炼案例中的经验教训，阐述故障诊断技术在高压电力设备维护中的重要性。
经验总结
高电压在能源领域的应用案例
能源领域概述
介绍能源领域的现状和发展趋势，阐述高电压在能源领域的重要作用。
高压电力的能源转换
讲述高压电力在风力发电、水力发电、太阳能发电等能源转换中的应用。
高压电力的输送与分配
探讨高压电力在能源输送和分配中的具体应用及技术要求。
高电压技术的特点
高电压技术的定义与特点
高电压技术在电力系统中的作用
高电压技术是电力系统中的重要组成部分，主要承担电力系统中电能传输和分配的任务，提高电力系统的稳定性和可靠性。
高电压技术的任务
高电压技术的任务是进行电力系统的设计、运行和维护，保
03
高电压技术应用
包括换流站和直流输电线路，可将电能从交流系统输送到直流系统，或者将直流电能从发电站输送到负荷中心
直流输电系统
高压直流输电主要用于远距离大容量输电、异步联网、海底电缆输电、城市供电等场景
应用场景
高压直流输电
种类
包括水轮发电机、汽轮发电机、风力发电机等
应用场景
广泛应用于能源、水利、电力等领域
高电压技术的发展历程：高电压技术的发展经历了传统高电压技术、现代高电压技术和未来高电压技术三个阶段。
高电压技术的发展趋势：未来高电压技术的发展趋势是向着更高电压等级、更远距离传输、更安全可靠、更节能环保等方向发展。主要表现在以下几个方面
特高压交流和直流输电技术将继续得到发展。
高压和超高压电力变换技术将得到进一步推广和应用。
掌握接地系统在电力技术领域中的应用，如电力系统的接地、防雷接地、保护接地等。
高电压接地技术
高电压试验设备
经验总结
高电压在能源领域的应用案例
能源领域概述
介绍能源领域的现状和发展趋势，阐述高电压在能源领域的重要作用。
高压电力的能源转换
讲述高压电力在风力发电、水力发电、太阳能发电等能源转换中的应用。
高压电力的输送与分配
探讨高压电力在能源输送和分配中的具体应用及技术要求。
高电压技术的特点
高电压技术的定义与特点
高电压技术在电力系统中的作用
高电压技术是电力系统中的重要组成部分，主要承担电力系统中电能传输和分配的任务，提高电力系统的稳定性和可靠性。
高电压技术的任务
高电压技术的任务是进行电力系统的设计、运行和维护，保
03
高电压技术应用
包括换流站和直流输电线路，可将电能从交流系统输送到直流系统，或者将直流电能从发电站输送到负荷中心
直流输电系统
高压直流输电主要用于远距离大容量输电、异步联网、海底电缆输电、城市供电等场景
应用场景
高压直流输电
种类
包括水轮发电机、汽轮发电机、风力发电机等
应用场景
广泛应用于能源、水利、电力等领域
高电压技术的发展历程：高电压技术的发展经历了传统高电压技术、现代高电压技术和未来高电压技术三个阶段。
高电压技术的发展趋势：未来高电压技术的发展趋势是向着更高电压等级、更远距离传输、更安全可靠、更节能环保等方向发展。主要表现在以下几个方面
特高压交流和直流输电技术将继续得到发展。
高压和超高压电力变换技术将得到进一步推广和应用。
掌握接地系统在电力技术领域中的应用，如电力系统的接地、防雷接地、保护接地等。
高电压接地技术
高电压试验设备
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绝缘配合 △主要内容： 1、影响绝缘水平的因素 2、绝缘配合的方法 3、几种情况下的绝缘配合 △要求： 1、理解绝缘配合的工程意义。 2、能运用绝缘配合的方法设计系统。
电力系统的中性点接地方式 △主要内容： 1、接地方式（教材主要内容） 2、各种接地的原理（暂态和稳态） △方法： 1、电路、磁路原理 2、电力系统暂态分析 △要求： 1、了解影响中性点接地的因素。 2、了解各种接地方式，重点谐振接地方式
输电容量
交流架空线路 P U 2 / Z
系统电压kV 波阻抗Ω 输送容量MW 220 400 121 330 303 360 500 278 900 750 256 1000 250 2000 250 16000
2200 4000
工程概数：交流线路一般100kV可送100km 超高压、远距离、大容量输电
同杆多回
特高压（1100kV）
大容量输电
直流输电 交流紧凑型输电
高电压技术研究的主要内容 电力系统绝缘 分布参数电路中的波过程 电力系统过电压 绝缘配合 电力系统的中性点接地
电力系统绝缘研究主要内容
△主要内容： 1、气体击穿理论分析以及沿面放电 2、液体、固体电介质电气性质以及电气设备的内绝缘 △方法： 1、物理模型的理解 2、各种高压实验 △要求： 1、了解和掌握绝缘机理、输电线外绝缘、电气设备内、 外绝缘。 2、能针对相应电力模型运用绝缘知识进行分析
奥地利的GRAZ UNIVERSITY（代表人物M.MHUR） 印度科技大学(代表人物NAGABHUSHANA) 瑞士联邦工学院(代表人物WATER S. ZAENGL) 日本东京大学的（T KAWAMUNA） 加拿大魁北克的高压实验室（HYDRO-QECBEC HIGH VOLTAGE LAB） 等。
参考书
朱子述.《电力系统过电压》.上海交通大学出版社 李福寿.《电力系统过电压计算》.水利电力出版社 赵智大 《高电压技术》中国电力出版社 朱德恒等.《高电压绝缘》.清华大学出版社 B.л.拉里昂诺夫《高电压技术—电力系统绝缘与过电压》. 水利电力出版社 要焕年.《电力系统谐振接地》.中国电力出版社 李润先.《中压电网系统接地实用技术》.中国电力出版社
美国
(OHIO，MISSISSIPPI，CLARMSON UNIVERSITY )
美国
(OHIO，MISSISSIPPI，CLARMSON UNIVERSITY )
德国（STUTTGART UNIVERSITY）
澳大利亚，新西兰
英国、瑞典、奥地利 、瑞士、加拿大、印度
瑞典Chalmers UNIVERSITY。合成绝缘子外绝缘研究 英国STRATHCLYDE UNIVERSITY。上次来讲学，GIS 变压器局放在线 监测VHF法 英国UNIVERSITY OF LEICESTER。
故障相电压仿真波形
中性点电压仿真波形
故障相ห้องสมุดไป่ตู้压试验波形
中性点电压试验波形
主要资源
电气工程基础（二）个人教学中心网站 /G2S/6565.jpkc 授课课件在交大云储存的位置 /a/48lRQ430E9YS1ns7 上海交通大学《电气工程基础》精品课程网站 旧：/jpkc/index.html 新：/G2S/7108.jpkc 上海交通大学《电气工程基础（二）导学与习题集》 校内教材科胶印版
国内外一些主要的高压实验室
荷兰（TECHNISCHE UNIVERSITY DELFT
荷兰（TECHNISCHE UNIVERSITY DELFT)
日本（主要是工业界东芝三菱合并成TM，其T&D实验室）
日本（主要是工业界东芝三菱合并成TM，其T&D实验室）
美国
(OHIO，MISSISSIPPI，CLARMSON UNIVERSITY )
高电压技术—概论
主要内容
高电压的背景 电力系统过电压 电力系统绝缘
高压输电的发展
表1 交流输电各电压等级首次出现的时间
kV 首次年份 10 1890 50 1907 110 1912 220 1926 287 1936 380 1952 525 1959 735 1965 1150 1985
100年来世界上的输电电压等级提高了100倍 为什么要输电？为什么要高压输电？
学习与考核 课堂讲授+答疑 配套习题集（知识点、重点与题解、习题） 实验（感性认识） 演示实验2+操作实验 平时（20%）+实验（10%，由实验老师给出） +期末考试（70%，闭卷方式）
我的联系方式
电话：34207001 闵行木兰船建楼B107房间 BBS：jackjun MSN: jackjuninf@ Email：junzhang@或zhangjun@
研究的基本方法 基本理论与方法 仿真研究 试验研究 现场研究
仿真平台
G
…
10kV高压模拟网
接地装置
2台主变、两段母线6条 支路组成，最大接地电 容电流32A .
Labview虚 拟仪器系统
高压模拟实验
模拟接地 装置
高压模拟电网照片
仿真——试验对比研究
仿真条件：消弧线圈工作在全补偿状态。支路2的A相在 0.103s发生接地故障，接地电阻4.2Ω，故障持续0.18s。
上海交通大学高压实验室
谢 谢！
分布参数电路模型中的波过程 △主要内容： 1、输电线路的波过程 2、变压器和电机绕组的波过程 △方法： 1、理想模型-》电路模型 2、实际模型-》理想模型 △要求： 1、理解波过程的物理意义。 2、运用波过程解释和计算电力系统模型
电力系统过电压主要研究内容
系统的过电压决定了设备的绝缘。 △主要类型： 1、内部过电压。 2、谐振过电压。 3、操作过电压。 4、雷电过电压。 △方法： 电路模型和波过程分析 △意义： 1、继电保护的整定 2、设备选型设计 3、配电网设计
武汉高压研究所
武高所
武高所
武高所- 1000KV试验线路
武高所- 1000KV试验线路
武高所-1000KV试验线路
800kV无局放工频试验变压器
上海交通大学高压实验室
3000kV冲击电压发生器
上海交通大学高压实验室
600kV直流电压发生器
上海交通大学高压实验室
100kA冲击电流发生器