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3.高电压技术的特点: 实践性强
Peek解决输电线路电晕问题完全采用实验研 究方法 计算线路电晕起始场强和电晕损耗的著名的 Peek公式是经验公式，迄今仍被电力设计部 门采用 迄今高压电气设备的绝缘设计最终仍要靠实 验方法确定
4. 历史上关于高电压技术人才需求的讨论
2001年初，美国和巴西严重缺电，对电力工业敲响了 警钟 2003年8月14日，美国6个州和加拿大2个省大面积长 时间停电，损失严重 2003年8月24日，英国伦敦和英格兰东南部停电2小时 2003年9月23日，瑞典和丹麦发生大面积停电事故 2003年9月28日，意大利大部分地区同时停电，8小时 后，罗马地区才恢复停电 目前世界各国已开始重新关注电力系统的发展
高电压工程的进展及 新技术应用
河南理工大学 孙岩洲 2005年10月
一. 前言 二. 提高输电电压等级的必要性 三. 我国电力工业及高压输电发展的前景 四. 高电压技术在多领域中的新应用
电气工程学科是工程类的大基础学科，是工科院校较为古 老的学科，也是当今世界各种高新技术的母学科：(至今国 外很多大学的以下学科仍和在电气学科相互联系）
4. 我国目前发电能源结构情况
各国发电的能源结构差别很大, 我国以燃煤火力发电 为主, 其次是水力发电, 其他能源的比例很小(而法国 核电占80%, 丹麦风电占20%) 我国2004年各类发电厂装机容量见下表
到2020年, 预计我国核电装机容量将上升至3.87%, 风 电上升至2.15%, 但那时火电和水电的装机容量仍占 93.92%
----电力电子与电气传动
(Power Electronics and Electric Drives)， ----电工理论及电工新技术 (Theories and New Tech. of Electric Engineering)
电气工程本科专业的历史沿革
1993年 1998年（基本） 1998年（引导）
----电子工程; 计算机工程; 自动化与仪表技术;
----等离子体技术; 激光技术等现代高科技。 我国目前还按老学科方向设置研究生教育的二级学科：
----电力系统及其自动化 (Power System and its Automation)，
----电机与电器 (Electrical Machines and Apparatus)， ----高电压技术与绝缘 (High Voltage Tech. and Insulations)，
电机电器及其控制（20） 电力系统及其自动化（37） 电气工程及 其自动化 高电压与绝缘技术（6） （149） 电气技术（55） 工业自动化（157） （以上为电工类） 自动化(197) 自动控制(40) 电子信息工程(242) 电子工程（69） 通信工程(153)
计算机及应用（190） 通信工程（57）
年份 2003 2005 2010 2020 装机容量（亿千瓦） 3.7 4.4 6 9.6 2 2.7 4.2
发电量（万亿
2. 人均装机容量的差距
2004年我国人均装机容量仅0.34kW 约为经济合作与开发组织(OECD)成员国平均值的1/5 约为美国的1/10 2020年我国装机容量将达900~960GW, 那时人均装机 容量仍低于世界平均水平
研究高电压、强电流、大功率脉冲的产生、传输和应 用的技术, 过去主要用于军事工业, 目前在民用工业中 也广泛采用 从20世纪70年代起, 得到迅速发展, 第一届IEEE脉冲 功率技术国际会议于1976年在美国召开, 现已成为一 个大型的国际系列会议 PPT中与高电压技术有关的工作: Marx发生器; 放电 开关; 高电压及强电流脉冲的测量
近10年来，我国出版的高电压技术教科书有十余种之 多；高压专业毕业生一直供不应求
二. 提高输电电压等级的必要性
1. 输电线路传输容量的制约因素
(1) 线损与发热 电流超过导线最大允许载流量时,导线温度过高会 引发事故(2003年8月14日美国与加拿大的大停电, 就 是因为俄亥俄州一条线路过载而使弧垂增大以致触及 树枝而引发的) (2) 线路电压降 电流较大造成电压偏差过大,不能保证电能质量 (3) 电力系统稳定: Pmax=U2/X 对远距离输电而言,稳定是最主要的制约因素
9. 洁净煤发电技术
配备烟气脱硫和脱硝的超临界和超超临界发电机组 采用循环流化床锅炉 采用增压流化床联合循环发电技术 采用整体煤气化联合循环发电技术
10.超临界和超超临界发电:技术最为成熟 和易行
四. 高电压技术在其他领域的应用
1. 脉冲功率技术(Pulsed Power Technology, 简称PPT)
预计在二十一世纪初将达到实. 电磁兼容(Electromagnetic Compatibility, 简称EMC)
EMC包括两个方面的含义，即设备或系统产生的电 磁发射，不致影响其它设备或系统的功能；而本设备 或系统的抗干扰能力，又足以使本设备或系统的功能 不受其它干扰的影响。 EMC在诸多领域均有要求, 如:电气工程、电子工程、 计算机工程、信息与通信、铁路交通等(我国第一届 EMC学术会议于1984年由中国通信学会、中国电子 学会、中国电机工程学会、中国铁道学会共同主办) 欧盟体对EMC的要求是以法律形式加以规定的 高电压工作者熟悉消除电磁干扰的措施, 即屏蔽、接 地、滤波等 不少大学将EMC的内容并入高电压技术专业(德国的 斯图加特大学与卡尔斯鲁厄大学, 荷兰的埃因霍恩大 学等)
2.高电压技术的研究内容
Peek的书名指出了高电压技术的核心内容，只是应修 正为“高场强下的电介质现象”，因为绝缘介质的放 电主要取决于场强而不是电压。 (微电子及纳米技术也需要高压绝缘的知识) 广义范围上，1000V(1kV)以上称为高压。 中压：1kV~35kV; 高压：110kV~220kV; 超高压: 330kV~750kV; 特高压: 1000kV及以上 高电压技术的基本内容是研究： －绝缘结构与特性 －过电压及其防护 －高电压测试技术
我国台湾地区发电能源结构情况
截止到2002年底，我国台湾地区电力系统的总装机容 量为3191.5万千瓦 其中火力发电厂有31座，装机容量为2225.8万千瓦， 占台湾电力总装机容量的69.7% 水利发电厂有41座，装机容量为451.1万千瓦，占台 湾总装机容量的14.2% 核能发电厂有3座，装机容量为514.4万千瓦，占台湾 总装机容量的16.1% (核四风波)
3. 我国交流输电线路的一般输送容量及输 电距离
西北330kV电网已饱和，我国第一条750kV工程将在 西北兴建（青海官亭－兰州东），2005年建成投运。
我国“西电东输”的三大通道:
北线通道：联结西北、华北、山东等电网，将三 西（山西、陕西、内蒙西部、青海）的煤电基地 和黄河上游水电送往京津唐负荷中心。 中线通道：以三峡为中心，实现川渝、华中、福 建电网联接，沿长江而下，把长江流域水电送往 华中，华东以及广东。 西线通道：联结云、贵、桂及广东、港澳。把云、 贵、桂的水电（贵川火电为补充）向广东及港澳 负荷中心送电。
6. 高电压技术专业仍会不断发展
以德国为例, 共有十所学校设置高电压技术专业(亚琛、 柏林、布伦瑞克、达姆施塔特、德累斯顿、汉诺威、 伊尔曼诺、卡尔斯鲁厄、慕尼黑、斯图加特） 国际高电压工程学术会议(International Symposium on High Voltage Engineering， 简称ISH)从1972年以 来，已举办了13届，第14届ISH于2005年8月在北京 清华大学召开
讨论的背景：20世纪80年代西方发达国家主修强电的 学生人数锐减 1983年在美国电力会议上列为专题进行讨论 1986年在美国IEEE的PES冬季会议上第二次讨论 1993年在日本横滨召开的第8届国际高电压会议上专 题讨论 会议的结论：需要培养强电及高电压技术人才
5. 电力工业的全球复苏
2.全球交流输电电压等级发展的情况
3. 国外750kV输电的发展情况
4. 国外在特高压输电方面的研究
1985年苏联建成1150kV线路,有5年运行经验。苏联解 体后, 输电容量大幅减少, 目前降压为500kV运行。
日本在20世纪90年代建成三条距离不长的1000kV线 路(不超过240km), 主要目的是可压缩线路走廊以节省 土地资源, 因与之配套的大型核电机组推迟投产,目前 降压为500kV运行, 计划2015年前后升压至1000kV。 美国在20世纪70年代建成两条试验线段: 一为1500kV; 另一为1200kV. 由于其后国情变化,暂不发展远距离输 电而终止研究.
三. 我国电力及高压输电发展的前景
1. 我国发电装机容量增长的情况
500 450 400 350 300 GW 250 200 150 100 50 0 440.7 319.4 236.5 166.5 65.9 80.1 115.5
1980
1984
1988
1992 年份
1996
2000
2004
我国发电机装机容量及发电量预测
电气工程 与自动化
（14） 信息工程 (23)
电子科学与技术(77)
（以上为电子与信息类）
计算机科学与技术(415)
生物医学工程(42)
一. 前言
1. 高电压技术的起源
20世纪初美国工程师(F.W.Peek)研究解 决110kV输电线路电晕后，于1915年出版 “高电压工程中的电介质”的专著，首次提 出“高电压工程”(High Voltage Engineering)这一术语。 这一术语在西方发达国家沿用至今，说 明高电压技术与输电工程关系之密切。
5. 发展中的分布式发电的优点
投资少, 建设快(不需要高压输电系统, 使得基础设施 投资减少) 运行费用低(输电损耗远低于常规电力系统) 供电可靠 －美国近12年来发生过41起因风暴等自然灾害引起的 高压线路及铁塔的严重破坏，损失达1800亿美元 －太阳黑子引起的磁暴使得地球磁场变化，因此南北 走向的长输电线路可能发生严重事故 －战时的高压输电线路是影响供电可靠性的一个薄弱 环节