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时间:2018-03-28 14:15:00  来源: 澳门皇冠网  作者: 澳门皇冠网  
湖南省高等教育自学考试
纲 课 程 考 试 大 纲
高电压技术
(课程代码:02653 )
湖南省教育考试院组编
2016 年 年 12  月
高等教育自学考试课程考试大纲
课程名称:高电压技术 课程代码:02653
第一部分 课程性质与目标
一、课程性质与特点
高电压技术是高等教育自学考试电力系统及其自动化(本科)专业的专业核心
课程。
它是研究电气设备的绝缘及其运行问题的学科。作为从事电力系统的设计、
安装、调试及运行的工程技术人员,都会遇到属于高电压技术一类的问题,因此
它是电力系统及其自动化专业(独立本科段)必修的专业课程之一,也是从事电力系
统的专业人员必须掌握的专业知识,从而确定了本课程在该专业考试计划中的重
要地位。
本课程具有与其他专业课不同的完整的理论体系,但又是一门实践性很强的
技术学科。因此,学习本课程对考生的基础理论、基本知识和实践经验、技能都
有较好的培养和锻炼。
课程设置的目的是:
1.较系统地掌握电气设备绝缘的基本特性。
2.较系统地掌握波过程的基础理论、电力系统中雷电过电压和主要内部过电
压产生机理及防护措施、正确理解电力系统绝缘配合的基本概念。
3.掌握电力设备绝缘试验的原理和方法。
二、课程目标与要求
1.本课程的基本任务之一是解决电气设备在高电压下的绝缘问题,因此必须
系统地掌握电气设备绝缘结构基本特性,掌握电介质的主要电气特性,了解电介
质在高电压作用下的放电现象、影响因素和提高其抗电强度的措施。
2.在掌握波过程等理论基础上,要求掌握电力系统中雷电过电压和主要内部
过电压的产生机理和影响因素。对过电压的各种保护装置和防雷接线是按有关规
程规定的,是电力系统中采用的行之有效的措施,应掌握它们的工作原理和使用
方法。
3.研究各种电气设备绝缘的抗电强度和检验其耐受过电压的水平的主要手段
是电气试验。本课程要求掌握各种试验设备和测量仪表的工作原理、试验目的、
条件和方法,并通过高压试验,能分析和处理试验中的各种现象,提高实践技能。
三、与本专业其他课程的关系
本课程是电力系统及其自动化专业的一门主要专业课程。本课程的先修课程
有:高等数学、工程数学、电工原理、电磁场、电机学、电子技术基础、电力系
统分析、发电厂电气主系统等。
本课程要求考生具有较好的数学和电路及电磁场知识,同时具有一定的电机
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学、电子技术等方面的知识。
第二部分 考核内容与考核要求
第一章 气体的绝缘特性
一、课程内容
1.气体介质中带电质点的产生与消失
2.均匀电场中气体间隙的放电特性
3.不均匀电场中气隙的放电特性
4.雷电冲击电压下气隙的击穿特性
5.操作冲击电压下气隙的击穿电压
6.大气条件对气体间隙击穿电压的影响
7.提高气体间隙绝缘强度的方法
8.气体中的沿面放电
二、学习目的和要求
本章介绍了气体(尤其是空气)绝缘介质在高电压作用下由绝缘变成导体(即发
生击穿)的规律,并对气体介质的击穿电压在低气压短间隙的均匀电场中进行了定
量的分析与计算,在不均匀电场或高气压下的击穿电压进行了定性的分析。
气体的绝缘理论是高电压绝缘的基础,要求着重理解和掌握气体放电的基本
规律、汤逊理论和巴申定理。不均匀电场中的放电和沿面放电是本章的重点,流
注理论是本章的难点。
三、考核知识点与考核要求
1 气体介质中带电质点的产生与消失,要求达到“识记”层次。
1.1 游离的概念。
1.2 游离的形式。
1.3 带电质点消失的过程。
2 均匀电场中气体间隙的放电特性,要求达到“领会”层次。
2.1 用汤逊理论来分析低气压、短间隙中的气体放电现象。
2.2 汤逊理论的自持放电条件并理解其意义。
2.3 应用巴申定律。
2.4 流注理论。
3 不均匀电场中气隙的放电特性,要求达到“领会”层次。
3.1 不均匀电场中气隙放电特性。
3.2 不均匀电场中气隙放电的极性效应,并加以解释。
4 雷电冲击电压下气隙的击穿特性,要求达到“领会”层次。
4.1 雷电冲击电压的标准波形。
4.2 放电时延及 50%冲击放电电压的概念及冲击系数的概念。
4.3 伏秒特性及其实用意义。
5 操作冲击电压下气隙的击穿电压,要求达到“识记”层次。
5.1 操作冲击电压波形。
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5.2 操作冲击 50%放电电压。
6 大气条件对气体间隙击穿电压的影响,要求达到“领会”层次。
6.1 大气压力 、温度t℃、湿度 、海拔高度 H 对气体间隙放电电压的影
响。
P f
6.2 、t、 和 H 对气体间隙放电电压影响的计算。  P f
7 提高气体间隙绝缘强度的方法,要求达到“领会”层次。
提高气体间隙绝缘强度的途径和措施。
8 气体中的沿面放电,要求达到“领会”层次。
8.1 界面电场分布的三种典型情况。
8.2 均匀电场中的沿面放电。
8.3 套管的沿面放电过程和提高套管沿面放电电压的措施。
8.4 绝缘子串上的电压分布和改善绝缘子串电压分布的措施。
8.5 受潮及污秽时绝缘子的沿面放电。
第二章 液体和固体电介质的绝缘特性
一、课程内容
1.电介质的极化
2.电介质的电导
3.电介质的损耗
4.液体电介质的击穿
5.固体电介质的击穿
6.液固体电介质的老化
二、学习目的和要求
本章介绍了液体和固体电介质的击穿和老化,以及电介质的极化、电导和损
耗。液体电介质的击穿机理和固体电介质的三种击穿形式是分析影响击穿电压的
因素和提高击穿电压的依据。
对于极化、电导、损耗的概念以及三个对应物理量应着重予以理解。介质在
直流电压下的吸收现象以及在交流电压下的 δ tg 须予以掌握。对于夹层极化,在学
习时需多化些时间才能理解。
三、考核知识点与考核要求
1 电介质的极化,要求达到“领会”层次。
1.1 电介质的极化、介电系数。
1.2 极化的四种形式以及它们的特点。
2 电介质的电导,要求达到“领会”层次。
2.1 绝缘电阻,泄漏电流,表面泄漏电流,表面绝缘电阻,电导率(电阻率)。
2.2 电介质电导的特性。
2.3 电介质在直流电压下的吸收现象并能据此分析试验中的一些现象。
3 电介质的损耗,要求达到“领会”层次。
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3.1 电介质损耗及其包含的三种损耗。
3.2 δ tg 的含义,影响 δ tg 的因素;
3.3 电介质在交流电压下的等值电路和介质损耗功率 P 的计算公式。
4 液体电介质的击穿,要求达到“领会”层次。
4.1 变压器油击穿的“小桥”理论,并据此分析影响击穿电压的各因素。
4.2 提高液体电介质击穿电压的措施。
5 固体电介质的击穿,要求达到“领会”层次。
5.1 固体电介质击穿的三种形式及其特点。
5.2 影响击穿的因素和提高击穿电压的措施。
6 电介质的老化,要求达到“识记”层次。
6.1 电老化和热老化的基本概念和特点。
6.2 固体电介质绝缘材料的耐热等级及其含义。
第三章 电气设备的绝缘试验
一、课程内容
1.绝缘电阻和吸收比的测量。
2.介质损失角正切的测量。
3.局部放电的测量。
4.工频耐压试验。
5.直流泄漏电流的测量与直流耐压试验。
6.冲击高压试验。
二、学习目的与要求
本章介绍了电气设备的绝缘试验中常用的高压试验装置及测试仪器的原理与
方法。电气设备绝缘试验是保证电气设备安全、可靠工作的检验手段。试验的目
的是为了及早发现绝缘缺陷,减少事故,确保电气设备安全、可靠的运行。
要求着重理解和掌握各种试验方法的原理、试验方法、判断标准以及试验时
测试数据的分析和判断。
三、考核知识点与考核要求
1 绝缘电阻和吸收比的测量,要求达到“简单应用”层次。
1.1 兆欧表的原理和测绝缘电阻的方法。
1.2 吸收比的概念,测量方法和通过测量吸收比可发现绝缘的何种缺陷。
1.3 如何通过测试的数据判断绝缘是否有缺陷。
2 介质损失角正切的测量,要求达到“简单应用”层次。
2.1 QSI 型电桥原理。
2.2 QSI 型电桥测 δ tg 的接线和方法。
2.3 干扰的产生与消除方法。
3 局部放电的测量,要求达到“领会”层次。
3.1 局部放电的测量原理。
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3.2 局部放电测量的方法。
4 工频耐压试验,要求达到“简单应用”层次。
4.1 工频耐压试验的接线,接线中各元件的名称和作用。
4.2 工频试验变压器的特点,其串接方法。
4.3 “容升现象”。
4.4 试验方法。
5 直流泄漏电流及直流耐压试验,要求达到“简单应用”层次。
5.1 直流泄漏电流试验的特点。
5.2 直流泄漏电流试验的接线、各元件的名称和作用、测量的方法。
6 冲击高压试验,要求达到“识记”层次。
6.1 冲击电压发生器的工作原理。
6.2 多极冲击电压发生器产生冲击电压的过程。
第四章 线路和绕组的波过程
一、课程内容
1.波过程的基本概念。
2.行波的折射和反射。
3.行波通过串联电感和并联电容。
4.行波的多次折、反射。
5.冲击电晕的影响。
6.绕组中的波过程。
7.变压器入口电容。
二、学习目的与要求
本章介绍了线路与绕组在传输电压与电流时的特点和规律。并对线路上波过
程进行了定量的分析与计算,绕组上的波过程进行了定性分析。
线路与绕组的波过程是分析和计算大气过电压的理论基础,要求着重理解和
掌握波过程的物理概念及波动方程通解的物理意义,这也是本章的难点和重点。
线路的波过程只有在理解的基础上才能熟练地分析和计算多种条件下的传输规
律,其内容包括端接储能元件后的折、反射规律和多次折,反射规律,学习时可
多做些计算题以利熟练掌握。要掌握平行多导线的耦合系数和电晕对导线上波过
程的影响。变压器绕组的波过程在掌握单绕组波过程基本规律基础上能定性地分
析三绕组不同接线下的波过程。要领会变压器的人口电容。
三、考核知识点与考核要求
1 波过程的基本概念。
1.1 波过程,要求达到“领会”层次。
1.2 波阻抗、波速、电磁场能量,要求达到“领会”层次。
1.3 波动方程通解,要求达到“综合应用”层次。
2 行波的折射和反射,要求达到“综合应用”层次。
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2.1 彼德逊法则。
2.2 电压波折、反射系数。、卢的含义和表达式,在线路末端开路或短路条件
下电压、电流波的折、反射结果及其波形图。
3 行波通过串联电感和并联电容,要求达到“简单应用”层次。
3.1 用彼德逊法则推导出无穷长直角电压波投射到串联电感和并联电容的
折、反射波情况,并分析波形变化情况。
3.2 利用电压波通过串联电感和并联电容变化情况应用到电器设备的保护和
计算。
4 行波的多次折、反射,要求达到“综合应用”层次。(不作要求)
4.1 用网格法计算波的多次折、反射的方法。
4.2 串联三导线典型参数配合时的波过程。
4.3 串联三导线在不同参数下的波过程计算。
5 平行多导线的耦合系数,要求达到“简单应用”层次。(不作要求)
5.1 自波阻抗和互波阻抗。
5.2 二平行导线之间的耦合系数和平行多导线之间的耦合系数含义和计算。
6 冲击电晕的影响,要求达到“识记”层次。
6.1 冲击电晕对导线间的耦合系数、导线的波阻抗和波形的影响。
7 绕组中的波过程,要求达到“领会”层次。
7.1 绕组末端接地和绕组末端开路对无穷长直角波到达绕组瞬间(t=0),绕组
上各点的对地电位分布。
7.2 绕组末端接地和绕组末端开路时绕组的稳态电压分布情况。
7.3 绕组中电压从初始分布到稳态分布的振荡过程。
7.4 最大电位包络线及其计算公式。(不作要求)
7.5 定性分析三相变电压绕组中性点不接地的星型接线和三角形接线波过
程,对中性点电压及绕组上的最大电压的影响。
7.6 冲击电压在绕组间的传递。
8 变压器的入口电容,要求达到“领会”层次。
8.1 变压器入口电容的含义及表达式。
8.2 变压器入口电容的计算。
第五章 雷电及防雷设备
一、课程内容
1.雷电的电气参数
2.避雷针和避雷线
3.避雷器
4.防雷接地
二、学习目的与要求
本章主要介绍雷电放电的基本过程、雷电的主要参数和主要的防雷设备。
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要求掌握雷电的主要参数:雷电流、雷暴日、地面落雷密度和输电线路落雷
次数。理解防雷设备避雷针(线)的保护作用原理,以及掌握它的保护范围的计算,
并能加以应用。掌握避雷器的分类和它们的作用原理。着重掌握阀型避雷器和氧
化锌避雷器的结构与元件的作用原理。掌握阀型避雷器的主要电气参数。理解防
雷接地的作用和它的计算表达式。学习中要通过计算实例,掌握避雷针的保护范
围计算。学习避雷器结构时,最好能通过实物对照,便于掌握和理解。
三、考核知识点与考核要求
1 雷电的电气参数,要求达到“识记”层次。
1.1 雷电流的定义和识记它的三个参数:幅值、波头和波长。
1.2 雷暴日、雷暴小时、地面落雷密度和输电线路落雷次数。
2 避雷针和避雷线,要求达到“简单应用”层次。
2.1 避雷针(线)的保护作用及其原理。
2.2 对单支避雷针的保护范围能计算和简单应用。
3 避雷器,要求达到“领会”层次。
3.1 避雷器的保护作用。
3.2 对避雷器的基本要求。
3.3 保护间隙的作用原理和它的优缺点。
3.4 阀式避雷器(普通型、磁吹型)的结构与元件的作用原理、工作原理和主要
电气参数。
3.5 氧化锌避雷器的特点、优点。
4 防雷接地,要求达到“识记”层次。
4.1 接地电阻、接地装置冲击系数、冲击利用系数。
4.2 防雷接地装置电阻估算方法。
第六章 输电线路的防雷保护
一、课程内容
1.输电线路防雷性能指标。
2.输电线路的感应雷过电压。
3.输电线路直击雷过电压和耐雷水平。
4.输电线路的雷击跳闸率。
5.输电线路的防雷措施。
二、学习目的与要求
本章主要介绍输电线路上两种过电压,感应雷过电压和直击雷过电压的产生
及计算方法,同时提出衡量输电线路防雷性能的两个指标:耐雷水平和雷击跳闸
率,以及它们的计算方法。同时简述了输电线路的防雷措施。要求掌握雷击塔顶
和绕击这两种过电压的耐雷水平和雷击跳闸率的计算,并熟悉输电线路的防雷措
施。学习时注意计算方法的推导过程,以便理解和掌握计算公式。在计算时要注
意每一个参数的单位。
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三、考核知识点与考核要求
1 输电线路防雷性能指标,要求达到“识记”层次。
1.1 耐雷水平和雷击跳闸率。
2 输电线路的感应雷过电压,要求达到“识记”层次。
2.1 感应雷过电压形成。
2.2 感应雷过电压的计算公式。
3 输电线路的直击雷过电压和耐雷水平,要求达到“简单应用”层次。
3.1 雷击有(无)避雷线的杆塔塔顶时的过电压和耐雷水平计算。
3.2 雷击避雷线档距中央时,雷击点的最高电位和导、地线间的距离。
33 雷直击于导线时,过电压和耐雷水平计算。
4 输电线路的雷击跳闸率,要求达到“简单应用”层次。
4.1 建弧率、击杆率、保护角、绕击率。
4.2 有(无)避雷线线路雷击跳闸率的计算。
4.3 通过实例(35—220kV 输电线路)应用输电线路的耐雷水平和雷击跳闸率
的计算。(不作要求)
5 输电线路的防雷措施,要求达到“领会”层次。
5.1 线路防雷的基本保护措施,并领会其保护原理。
第七章 发电厂和变电所的防雷保护
一、课程内容
1.发电厂、变电所的直击雷保护。
2.变电所的侵入波保护。
3.变电所的进线段保护。
4.变压器防雷保护的几个具体问题。
5.旋转电机的防雷保护。
6.气体绝缘变电所的防雷保护。
二、学习目的与要求
本章主要介绍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。掌握防止雷直击于发电厂、变电所设备的原理和方法。
理解雷电波沿输电线路入侵发电厂和变电所时,用避雷器保护的原理。掌握
变电所的进线段和变压器、旋转电机的防雷保护。学习时要弄清防雷保护接线中,
每一个元器件的保护作用原理,并查阅有关规程规定,加以领会和理解。
三、考核知识点与考核要求
1 发电厂、变电所的直击雷保护,要求达到“识记”层次。
1.1 保护原则。
1.2 安装独立避雷针的适用范围及安装须知。
1.3 安装构架避雷针的适用范围及安装须知。
2 变电所的侵入波保护,要求达到“领会”层次。
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2.1 阀式避雷器的保护原理。
2.2 变电所中变压器距避雷器的最大允许电气距离。
3 变电所的进线段保护,要求达到“领会”层次。
3.1 变电所的进线段保护作用原理,并进行简单计算。
3.2 35kV 及以上变电所的典型保护接线,及各元件的保护作用原理。
4 变电所防雷保护的几个具体问题,要求达到“领会”层次。
4.1 三绕组变压器的防雷保护方法。
4.2 自耦变压器的防雷保护方法。
4.3 全绝缘和分级绝缘。
4.4 35~60kV 变压器中性点一般不需防雷保护的原因。
4.5 110kV 及以上电网中保护中性点不接地变压器的防雷方案。
5 旋转电机的防雷保护,要求达到“领会”层次。
5.1 旋转电机防雷保护的几个特点。
5.2 直配电机防雷措施和元器件的工作原理。
6 气体绝缘变电所的防雷保护,要求达到“识记”层次。
6.1 60kV 及以上进线无电缆的 GIS 变电所防雷保护接线。
6.2 60kV 及以上进线有电缆的 GIS 变电所防雷保护接线。
第八章 电力系统的工频过电压
一、课程内容
1.内过电压的基本概念。
2.工频过电压的基本概念。
3.空载线路电容效应引起的工频过电压及限制措施。
二、学习目的与要求
本章介绍了电力系统中内过电压与工频过电压的基本概念、分类及其特点;
并就空载线路电容效应引起的工频过电压,对其产生原因、以及它对电力系统的
影响作了定性的分析与阐述,对影响这种工频过电压大小的各种情况作了量化的
分析。
本章要求领会各基本概念,掌握内过电压和工频过电压的分类及特点,对由
空载线路电容效应引起的工频过电压,能分析其产生原因,并能针对各影响因素
来进行量化的分析与解释。
三、考核知识点与考核要求
1 内过电压的基本概念,要求达到“领会”层次。
1.1 什么是内过电压。
1.2 影响内过电压大小的因素。内过电压的大小,用内过电压倍数 K 来表示。
1.3 内过电压的分类。
2 工频过电压的分类,要求达到“领会”层次。
2.1 工频过电压的定义。
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2.2 澳门皇冠对工频过电压应予以重视,尤其是在超高压系统中。
2.3 工频过电压的分类。
3 空载线路电容效应引起的工频过电压,要求达到“领会”层次。
3.1 用等值电路与相量图分析这种工频过电压的产生原因。
3.2 这种工频过电压的电压分布规律,并能就线路长度、电源容量对过电压
大小的影响进行定性的分析。能解释澳门皇冠双端电源线路断路器操作应遵循一定
的操作顺序。
3.3 这种工频过电压的限制措施。
第九章 操作过电压
一、课程内容
1.操作过电压的一般特性。
2.间歇电弧接地过电压。
3.空载线路分闸过电压。
4.空载线路合闸过点压。
5.切除空载变压器过电压。
二、学习目的与要求
本章介绍了电力系统中几种主要操作过电压的产生原因、产生的物理过程、
影响过电压大小的因素及限制过电压的措施。
本章要求领会并简要地掌握各种操作过电压产生的基本原因,影响过电压大
小的因素以及限压措施。理解各种操作过电压产生的物理过程,这是本章中的难
点。
三、考核知识点与考核要求
1 操作过电压的一般特性,要求达到“识记”层次。
1.1 什么是操作过电压,知道操作过电压的产生原因。
1.2 操作过电压的基本特点。
2 间歇电弧接地过电压,要求达到“领会”层次。
2.1 过电压产生原因。
2.2 过电压产生的物理过程。
2.3 影响过电压大小的主要因素。
2.4 分析消弧线圈对这种过电压的限制原理,表征消弧线圈限压作用的量化
指标,能解释澳门皇冠消弧线圈一般采用过补偿运行。
3 空载线路分闸过电压,要求达到“领会”层次。
3.1 过电压产生原因。
3.2 过电压产生的物理过程。
3.3 影响过电压大小的因素。
3.4 限制这种过电压的主要措施,对于断路器并联电阻的限压措施,应能掌
握操作的顺序,能分析限压的原理。
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4 空载线路合闸过电压,要求达到“领会”层次。
4.1 过电压产生原因,合闸后的暂态过程,计划性合闸与自动重合闸两种不
同情况下过电压数值的不同。
4.2 过电压产生的物理过程。
4.3 影响过电压大小的因素。
4.4 限制这种过电压的主要措施,对于断路器并联电阻的限压措施,应能掌
握操作的顺序,能分析限压的原理。
5 切除空载变压器过电压,要求达到“领会”层次。
5.1 过电压产生原因。
5.2 过电压产生的物理过程。
5.3 影响过电压大小的影响因素与限压措施。
第十章 铁磁谐振过电压
一、课程内容
1.谐振过电压的基本概念。
2.铁磁谐振。
3.几种常见的谐振过电压。
二、学习目的与要求
本章介绍了电力系统中谐振过电压的基本概念及其特点。重点分析了铁磁谐
振及其特点,这也是本章难点所在,同时这也是本章具体讨论几种常见铁磁谐振
过电压的基础。
本章要求了解谐振过电压的基本概念及其特点,理解并领会铁磁谐振产生的
物理过程,并以此为基础具体分析解释常见的几种铁磁谐振过电压的形成,特点。
三、考核知识点与考核要求
1 谐振过电压的基本概念,要求达到“识记”层次。
1.1 什么是谐振过电压。基波谐振过电压、高次谐波谐振过电压与分次谐波
谐振过电压。
1.2 三种谐振的基本情况。
1.3 谐振过电压对电力系统的影响。
2 铁磁谐振,要求达到“领会”层次。
2.1 铁磁谐振。
2.2 铁磁谐振产生的物理过程,铁磁谐振产生的条件。
2.3 用“小扰动”法分析何为稳定工作点,何为不稳定工作点,发生铁磁谐
振时的“反倾”现象。
2.4 铁磁谐振的几个主要特点。
3 几种常见的谐振过电压,要求达到“识记”层次。
3.1 电磁式电压互感器饱和引起的谐振过电压的产生过程,并能定性地予以
分析解释,了解限制这种过电压的措施。
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第十一章 电力系统的绝缘配合
一、课程内容
绝缘配合、绝缘水平与试验电压的基本概念。
二、学习目的与要求
本章介绍了绝缘配合、绝缘水平与试验电压的基本概念,线路绝缘水平和电
气设备试验电压是如何确定的。本章内容实际上将绝缘、过电压、过电压保护三
方面内容有机地联系起来。
本章要求了解并掌握各基本概念、电气设备试验电压的确定过程,了解线路
绝缘水平确定的过程。
三、考核知识点与考核要求
1 绝缘配合、绝缘水平与试验电压的基本概念,要求达到“领会”层次。
1.1 澳门皇冠要进行绝缘配合。
1.2 什么是绝缘配合、绝缘水平和试验电压。
1.3 过电压保护原则对绝缘水平的影响。
1.4 1min 工频耐压试验电压是如何定出的。
实 践 环 节
一、类型
课程实验
二、目的与要求
“高电压技术”是一门实践性很强的专业课,许多现象、基本理论都要通过
实验来观察并加深理解,而第三章电气设备的绝缘试验本身就是通过实验进行的,
因此本课程进行课程实验是十分必要的,其目的是:
(1)通过实验使学生能进一步巩固所学的理论知识,促进学生对思考问题的兴
趣,以提高独立分析问题及解决问题的能力。
(2)培养学生进行科学实验的基本技能,学会借助实验手段来发现问题和解决
问题的办法。
(3)学会常用高压试验设备的选择、使用方法、了解一部分设备的结构和工作
原理。实验是将理论和实践紧密结合的主要手段,应给予应有的重视。要求应考
者不但能在书本上获取理论知识,还应学会在实验中取得更为宝贵的实践知识。
因此对本课程每个实验,学员必须认真地预习、准备,积极地思考,细心、合理
进行实验操作,实事求是地记录,严格仔细的分析、总结,写出完整的报告,养
成严肃、认真、一丝不苟的科学实验态度。
三、内容
本课程列出实验 5 个,根据条件,可以选做 3 个。这些实验项目名称是:
(1)直流电场中空气间隙的放电特性。
(2)沿固体介质表面的放电和液体、固体介质的绝缘强度试验。
(3)绝缘电阻的测量和直流泄漏电流试验。
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(4)介质损耗正切 δ tg 的测量和交流耐压试验。
(5)电缆中的波过程。
四、实验大纲
实验 1 直流电场中空气间隙的放电特性
(1)实验主要内容
●电场均匀程度对击穿电压的影响;
●极性效应;
●极不均匀电场中,极间障对击穿电压的影响;
●观察沿固体介质表面的气体发生的放电——沿面放电。
(2)具体要求
●画出球一球电极间隙的击穿电压和间隙距离的关系曲线;
●画出棒一板电极间隙的击穿电压和间隙距离的关系曲线;
(分棒为正极性和负极性两种情况)
●测在不均匀电场中有极间障和无极间障的击穿电压;
●观察套管和支柱绝缘子的沿面放电。
(3)实验环境要求
需如下实验器材与仪器:电源控制箱、工频试验变压器、限流电阻、高压硅
堆、滤波电容器、静电电压表、球一球电极、棒一极电极、套管、支柱绝缘子、
用电容纸做的极间障等。
实验 2 沿固体电介质表面的放电和液体、固体电介质的绝缘强度试验
(1)实验主要内容
●沿固体电介质表面的放电;
●测变压器油绝缘强度;
●测固体电介质绝缘强度。
(2)具体要求
●根据沿面放电试验接线图,观察在圆柱形电极周围发生电晕的起始电压和
滑闪放电到介质表面完全放电的过程;
●测变压器油的击穿场强;
●测 5 层电缆纸的短时击穿、1min 击穿的击穿场强;
●测 5 层油浸电缆纸的短时击穿场强。
(3)实验环境要求
需如下实验器材与仪器:电源控制箱、工频试验变压器、保护用水电阻、电
压表、标准油杯、圆柱形电极、铜板、介质(玻璃板等)、固体介质试验用电极等。
实验 3 绝缘电阻的测量和直流泄漏试验
(1)实验主要内容
●测量电气设备的绝缘电阻和吸收比;
●测量电气设备的直流泄漏。
(2)具体要求
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●用兆欧表测出被试品(例悬式绝缘子)的绝缘电阻和吸收比 K;
●测变压器高压绕组的直流泄漏电流,并画出直流泄漏电流 曲线。  ) (u f I =
(3)实验环境要求
需如下实验器材与仪器:电源控制箱、工频高压试验变压器、高压硅堆、滤
波电容器( F μ 1 . 0 左右)、高压静电电压表、保护用水电阻、直流微安表、电压表、
保护开关、兆欧表、试品等。
实验 4 介质损耗角正切 δ tg 的测量和交流耐压试验
(1)实验主要内容
●测试品的 δ tg ;
●对试品进行交流耐压试验。
(2)具体要求
●用 QSl 型高压电桥在正接法和反接法两种情况下测试品的 δ tg ;
●对试品(支柱绝缘子)进行工频耐压试验,并分析“容升现象”。
(3)实验环境要求
需如下实验器材与仪器:电源控制箱、工频试验变压器、QSI 型高压电桥、标
准电容、保护用水电阻、球间隙、保护球隙用电阻、高压静电电压表、试品等。
实验 5 电缆中的波过程
(1)实验主要内容
●测量电缆的波阻抗;
●给出单位长度电容,测量电缆长度;
●观察电缆两端不同参数配合下,多次折反射时的结点电压波形。
(2)具体要求
●测出电缆的波阻抗,并由给出的 计算波速
0
C υ ;
●测出行波在电缆中往返一次的时间 t ,并根据波速 υ 求出电缆长度 l ;
●在如附图 1 所示的线路中,在① ;
0 2 1
5 . 0 Z Z Z = = ② ③
0 2 1
9 Z Z Z = =
; , 9 / 9
0 2 0 1
Z Z Z Z = =
0 2 0 1
9 9 / Z Z Z Z = = , 时观察 A 点及 B 点的电压波形
(3)实验环境要求
需如下实验器材与仪器:波发生器、高频电阻箱两个、单芯电缆、示波器、
可调电阻两个。
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第三部分 有关说明与实施要求
一、 考核目标的能力层次表述
大纲在“考核知识点与考核要求”中,提出了四个能力层次要求:“识记”、“领
会”、“简单应用”、“综合应用”。其含义是:
“识记”:能知道有关的名词、概念、知识的意义,并能正确认识和表述。
“领会”:在识记的基础上,能全面把握基本概念,基本原理,能掌握有关概
念和原理的区别与联系。
“简单应用”:在领会的基础上,能用学过的一、二个知识点,分析和解决简
单的问题。
“综合应用”:在简单应用的基础上,能用学过的多个知识点,综合分析和解
决较复杂的问题。
二、教材
1.指定教材:
高电压技术,全国高等教育自学考试指导委员会组编,张一尘,澳门皇冠电力
出版社出版,2000 年版
2.参考教材:
高电压技术,东南大学编,澳门皇冠电力出版社
有关电力行业标准和规程
三、自学方法指导
本课程是电力系统及其自动化专业安排在较后学习的专业课程,应该说应考
者在学习能力方面已经得到一定的锻炼,对学习的特点和要求也应该初具掌握。
因此,本大纲的“自学方法指导”着重强调以下几点:
1.在阅读某一章教材之前,首先应搞清楚有关这一章的考核知识点、学习目
的与要求、重点、难点以及对各知识点的能力层次要求和考核要求,以便
在阅读教材时,做到心中有数、有的放矢。
2.本课程第一章,在介绍气体放电的物理过程中,叙述了气体放电的两个理
论,概念新、名词多,多数应考者会感到生疏、学习困难,因此希望应考
者能反复阅读几遍,并且把一些新名词列出来,做些笔记。如果对有些概
念仍然模糊不清,不能理解时,可将其暂时搁置,继续后面几章的学习,
不要因此停步不前。
3.本课程的第四章,主要讲述波的理论,这是过电压计算的理论基础。应考
者在理论上未弄懂时,不要急于做计算练习题。必须对波动方程的意义、
波速、波阻抗、折、反射系数等的概念弄清以后,便可通过计算练习题来
加深理解,并达到运用自如的目的。
4.对实践性很强的高电压试验,应弄清各种试验的目的、原理方法、线路图、
设备测量方法等项内容。对在实验中可能产生的一些现象,能用学过的知
识加以分析,对有些现象尚不够清楚时,可以在以后自己动手做的实验中,
加以仔细观察。
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5.本课程第八~第十章,内部过电压的机理分析是一个难点。应考者可能会
感到困难,学习时要善于抓住它们的共性和特性,要善于总结出规律性的
特点,这样才能理解深刻,不易忘记。
6.本课程除了具有一定的理论性外,更具有较强的实践性。要求通过实验的
手段,对一些课程内容很好地吸收、理解和巩固,要自己动手接线,要善
于观察各种现象,并善于把学到的理论知识进行分析。
7.各章节后面的习题是便于应考者理解、消化和巩固所学知识、培养分析、
解决问题的重要环节,因此必须学完有关章节,并有所理解的基础上,再
做习题。做习题时,要求步骤清楚、结果正确、画图清晰、书写整洁,切
勿草率了事。并尽可能独立完成。
四、对十博官网助学的要求
1.应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。
2.应掌握各知识点要求达到的能力层次,并深刻理解对各知识点的考核目标。
3.辅导时,应以考试大纲为依据,指定的教材为基础,不要随意增删内容,
以免与大纲脱节。
4.辅导时,应对学习方法进行指导。提倡“认真阅读教材,刻苦钻研教材,主
动争取帮助,依靠自己学通”的方法。
5.辅导时,要注意突出重点,对考生提出的问题,不要有问即答,要积极启
发引导。
6.注意对考生能力的培养,特别是对自学能力的培养,要引导考生逐步学会
独立学习,在自学过程中善于提出问题,分析问题,解决问题的能力。
7.要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事,在各个能
力层次中存在不同难度的试题。
8.本课程共 2.5 学分,建议总课时 45 学时,其中助学课时分配如下:
章 次  内 容  学 时
第一章  气体的绝缘特件  9
第二章  液体和固体电介质的绝缘特性  3
第三章  电气设备的绝缘试验  10
第四章  线路和绕组的波过程  4
第五章  雷电及防雷设备  3
第六章  输电线路的防雷保护  3
第七章  发电厂和变电所的防雷保护  3
第八章  电力系统的工频过电压  3
第九章  操作过电压  3
第十章  铁磁谐振过电压  2
第十一章  电力系统的绝缘配合  2
合 计  45
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五、关于命题和考试的若干规定
1.本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容,试题覆盖到章,适当
突出重点。
2.试卷中对不同能力层次的试题比例大致是;“识记”为 15%,“领会”为
30%,“简单应用”为 35%,“综合应用”为 20%。
3.试题难度适度适中,易、较易、较难、难为 2:3:3:2。
4.试题类型一般分为:单项选择题、填空题、名词解释、问答题、计算题和综
合应用题六种类型。
5.考试采用闭卷考试,考试时间 150 分钟,采用百分制评分,60 分为及格。
六、题型示例(样题)
一、单项选择题(本大题共 小题,每小题█分,共█分)
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其选出并将“答题卡”
上的相应字母涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。
1.一般情况下,独立避雷针至配电装置的空气距离应大于
A.3m B.5m C.7m D.10m
2.绝缘干燥时,其吸收比 K 应大于
A.1 B.1.3 C.1.5 D.1.8
3.对中性点不接地星形绕组,当冲击波同时三相入侵时,中性点的电压可达到入侵电压的
A.2 倍 B.3 倍 C.4 倍 D.5 倍
二、填空题(本大题共 小题,每小题█分,共█分)
1.不均匀电场区别于均匀电场的两个明显特征是 、 。
2.输电线路防雷性能的优劣,主要有两个指标来衡量一是 ,二是 。
三、名词解释(本大题共 小题,每小题█分,共█分)
1.有效电子
2.自持放电
3.雷电流
四、问答题(本大题共 小题,每小题█分,共█分)
1.阀式避雷器的火花间隙澳门皇冠采用多个小间隙相串联?
2.产生切空线过电压的原因是什么?有哪些限制措施?
3.画出被试品一极接地的直流泄漏试验的接线图,并说明各元件的名称和作用。
五、计算题(本大题共 小题,每小题█分,共█分)
1.有四支等高避雷针 A、B、C、D,其位置如附图 2 所示,ABCD 所围面积内被保护物
体高为 15m,为保护此物体免遭直击雷侵袭,四针高为多少米?
2.附图 3 线路末端为短路状态时,试画出线路中点的电压和电流波形。
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六、综合应用题(本大题共 小题,每小题█分,共█分)
1.参考附图 4,试规划 2×125MW 凝汽式火力发电机的防雷保护(包括线路保护、变电
所保护、发电机保护,应注明配置防雷设备的型号、位置及接地电阻值)。
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