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高电压技术 电气信息学院 绪 论 学科地位 本课程性质、任务和要求 本课程内容 教材及主要参考书 一 学科地位 日本小崎正光教授把最高品质能量形态的电能有关知识和技术体系称为电气－电子工程学，它可理解为图示的三柱组成的体系 对高电压与绝缘技术可这样理解：电能与人类的生存、发展有密切关系，而高电压与绝缘技术是其中一个很重要的知识体系，它是支撑电能应用的一根有力的支柱。 高电压技术：电力系统中涉及过电压、耐压、绝缘等问题的技术。如： ▲雷击变电所、发电厂的过电压及防护措施 ▲绝缘材料的研制 ▲合闸分闸空载运行以及短路引起的过电压 ▲电气设备的耐压试验 高电压绝缘技术将抓住成为梦之能源的核聚变发电、超导应用、大陆间送电、直流系统、电能储藏、高性能蓄电池等大量课题进一步发展下去。 本课程性质、任务和要求 高电压技术是电工学科的一个重要分支，它主要研究高电压、强电场下各种电气物理问题。 本课程是一门重要的专业技术基础课，主要内容包括： 高压电气绝缘 高压电气试验 电力系统过电压及其保护 在电气工程及自动化工程中具有较强的理论性、实践性的应用价值。 通过本课程的学习，学生应达到以下要求： 获得各种电介质的绝缘特性知识 提高抗电强度的方法 了解高电压试验设备原理、试验方法 掌握波过程的基本理论 具有分析计算供电系统中大气过电压、操作过电压的能力 学会限制各种过电压的措施 理解供电系统中绝缘配合的原则 与电工及物理的基础理论，如电介质理论、电磁场理论、电路中的瞬变理论相关。内容涉及面广，经验公式多，文字叙述多，试验数据、图表多，实践性强. 参考书目 邱毓昌等，高电压工程，西安交大出版社，1995 肖如泉，高电压试验工程，清华大学出版社，2001 文远芳，高电压技术，华中科技大学出版社，2001 张纬钹，何金良等，过电压防护与绝缘配合，2002 三、研究意义 目前，随着科技的发展、经济的需要，输电电压等级越来越高，输电距离越来越长，电网结构也越来越复杂。 1. 为什么需要不断提高电压等级 （ 1 ）输电线路输送的电能 S = U · I （ 2 ）输送过程中的热耗 Q = I2 · R · t 可以看出，损耗 Q 与电流 I 的平方成正比，若想提高输电能力S而又维持一定的损耗 Q ，必须提高输电电压 U 。 2.电网电压的发展历史 ? （ 1 ） 1891-1920 年 低压： 100V ， 220V ， 380V 高压： 10KV ， 15KV ， 35KV ， 110KV ， 220KV 存在的主要问题：雷击引起了大气过电压 解决：发展了避雷针（线、器） , 且多用于市区网络或近距离的输电。 ? （ 2 ） 1950-1965 年 发展了 330KV ， 500KV ， 750KV 的超高压 主要问题： 内部过电压，电晕损耗增大（电晕防电是极不均匀电场所特有的一种自持放电形式，其电流强度不取决于电源电路中的阻抗，而取决于电极外气体空间的电导，只可能在电极附近的一个狭小区域内进行，如架空输电线路导线间）. 解决：能够限制内部过电压的避雷器，采用分裂导线. （ 3 ） 1970~ 出现了 100KV 及以上特高压等级网络 . 美国AEP 公司： 1990 年建成了 1500KV . 前苏联： 1984 年建成西伯利亚——乌拉尔 1150KV . 目前正在研究 2000KV 线路 . 日本： 1993 年建成了新泻——山梨的 1000KV 线路 . 从电压等级的发展历史来看，在高压技术研究领域，主要存在以下问题： 1. 绝缘配合问题 2. 可听噪声 (55-60