郑州大学现代远程教育《高电压技术》课程学习指导书孔斌编⏹课程内容与基本要求本课程主要包括三个方面的内容：电介质的电气强度；电气设备绝缘试验；电力系统过电压与绝缘配合。
通过学习要求：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征，了解电介质在高电压下的放电现象、影响因素和提高其电气强度的措施。
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。
掌握过电压的各种保护装置的工作原理和使用方法。
3、研究各种电气设备绝缘的电气强度和检验其耐受过电压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。
⏹课程学习进度与指导模块一：电介质的极化、电导和损耗一、学习内容1) 电介质介质的极化2) 电介质介质的电导3）电介质介质的损耗二、学习目标介绍电介质的极化、电导和损耗。
掌握极化、电导、损耗的概念及相应的描述物理量；掌握绝缘电阻和泄漏电流的概念。
三、本章重点、难点极化、电导、损耗。
四、建议学习策略以课件学习为主。
五、习题1．极化的定义？描述极化的物理量？电介质极化的种类？2．电介质电导和金属电导的本质区别？3．电介质损耗的基本形式有哪些？模块二：气体电介质的击穿一、学习内容1）气体放电的主要形式简介2）带点粒子的产生和消失3）均匀电场中气体击穿的发展过程4）不均匀电场中的放电过程5）持续电压作用下空气的击穿电压6）雷电冲击电压下空气间隙的击穿电压及伏秒特性7）操作冲击电压下气隙的击穿电压8）提高气体介质电气强度的方法9）SF6和气体绝缘电气设备10）沿面放电和污闪事故二、学习目标介绍气体（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电压短间隙的均匀电场中进行了定量分析与计算，在不均匀电场或高气压下的击穿进行了定性分析。
气体绝缘理论是高电压技术的基础，要求着重理解和掌握气体放电的基本规律、汤逊理论、巴申定律和流注理论；掌握不均匀电场中的电晕放电和极性效应两大特性；掌握冲击电压的标准波形和气体在冲击电压下的击穿特性；理解提高气体介质电气强度的途径及方法；理解沿面放电的概念；掌握污闪的机理、气象条件及预防措施。
三、本章重点、难点重点：汤逊理论、流注理论，电晕放电、极性效应，提高气体介质电气强度的途径及方法，污闪事故；难点：汤逊理论、流注理论。
四、建议学习策略以课件学习为主。
五、习题1．何谓原子的激励和电离？2．带电粒子的产生有哪些形式？3．带电粒子的消失有哪些形式？4．什么是叫电子崩？5．什么是自持放电？什么是非支持放电？6．汤逊理论的基本内容是什么？7．流注理论的基本内容是什么？8．什么是电晕放电？9．气隙击穿的必备条件是什么？10．雷电冲击50%击穿电压？11．什么叫伏秒特性？有何实际意义？12．提高气体介质电气强度的两大途径是什么？13．提高气体介质电气强度的具体方法是什么？14．什么叫沿面放电？15．污闪的根本原因？污闪特点？模块三：液体、固体电介质的击穿一、学习内容1) 液体介质的击穿2）固体介质的击穿3）组合绝缘的电气强度二、学习目标介绍液体和固体电介质的击穿和老化。
掌握液体和固体电介质的击穿机理。
三、本章重点、难点重点：液体、固体的击穿机理。
四、建议学习策略以课件学习为主。
五、习题1．液体电介质的击穿形式？2．固体电介质的击穿形式？模块四：绝缘试验一、学习内容1、绝缘特性试验1)绝缘电阻、吸收比和泄漏电流的测量2)介质损耗角正切的测量3)局部放电的测量4)电压分布的测量5)绝缘状态的综合判断2、绝缘高电压试验1)工频高电压试验2)直流高电压试验3)冲击高电压试验二、学习目标1、绝缘特性试验介绍电气设备的绝缘试验中常用的预防性试验装置及测试仪器的原理与方法。
电气设备绝缘预防性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、实验方法、判断标准以及试验时测试数据的分析和判断。
2、绝缘高电压试验介绍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、实验方法、判断标准以及试验时测试数据的分析和判断。
三、本章重点、难点重点：绝缘电阻、吸收比和泄漏电流的测量，介质损耗角正切的测量，工频高电压试验；难点：冲击高电压试验。
四、建议学习策略以课件学习为主。
五、习题1．何谓吸收比？利用吸收比如何判断电介质绝缘状况？2．试画出试品一端接地时的泄漏电流试验接线图？3．试画出试品一端不接地时的泄漏电流试验接线图？4．高压试验变压器的特点？5．画出工频高压试验的基本接线图，并说明图中设备的作用？6．多级冲击电压发生器的基本原理是什么？模块五：输电线路和绕组的波过程一、学习内容1）波沿均匀无损单导线的传播2）行波的折射和反射3）行波的多次折反射4）波在多导线系统中的传播5）波在有损耗线路上的传播6）变压器绕组中的波过程二、学习目标介绍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。
掌握行波的折反射计算和彼得逊法则；理解行波的多次折反射；了解波在多导线系统中和有损导线上的传播规律；变压器绕组的波过程要求在掌握单相绕组波过程基本规律的基础上定性地分析三绕组不同接线下的波过程。
三、本章重点、难点重点：行波的折反射；变压器绕组的波过程。
四、建议学习策略以课件学习为主。
五、习题1．什么是波过程？2．请说明冲击电晕对导线波阻抗、波速度、耦合系数及波形的影响。
3．画出单相绕组波过程简化等值电路图。
4．画出绕组末端接地情况下，绕组的电压初始分布和稳态分布。
5．画出绕组末端不接地情况下，绕组的电压初始分布和稳态分布。
6．波在变压器绕组间的传递方式有哪些？模块六：雷电过电压一、学习内容1、雷电放电及防雷保护装置1）雷电放电和雷电过电压2）防雷保护装置2、电力系统防雷保护1）架空输电线路防雷保护2）变电所的防雷保护3）旋转电机的防雷保护二、学习目标1、雷电放电及防雷保护装置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。
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等。
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。
理解防雷接地的作用和它的计算表达式。
2、电力系统防雷保护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；变电所直击雷保护和雷电波沿输电线路入侵变电所的防雷保护。
要求掌握输电线路防雷指标、雷害事故的发展过程及防护措施；掌握变电站直接雷保护措施；理解变电所进线段保护的原理；了解旋转电机防雷的特点和方法。
三、本章重点、难点重点：雷电参数，避雷针保护范围的计算，输电线路防雷的“四道防线”，变电所防雷。
四、建议学习策略以课件学习为主。
五、习题1．雷暴日？雷暴小时？2．对避雷器的一般要求是什么？3．阀型避雷器中短间隙串和非线性电阻（阀片）的作用分别是什么？4．工频续流？残压？灭弧电压？5．耐雷水平？雷击跳闸率？6．线路雷害事故的发展过程？7．线路防雷的“四道防线”？8．变电所的直击雷防护措施？9．变电所的进线段保护的作用及作用原理？模块七：内部过电压一、学习内容1）切断空载线路过电压2）空载线路合闸过电压3）切断空载变压器过电压4）断续电弧接地过电压5）工频电压升高6）谐振过电压二、学习目标介绍电力系统中内过电压的基本概念、分类及其特点。
要求掌握操作过电压的机理、影响因素和限制方法；了解暂时过电压的种类和基本特点。
三、本章重点、难点重点：操作过电压。
四、建议学习策略以课件学习为主。
五、习题1．内部过电压？内部过电压的分类？2．切断空载线路过电压产生的根本原因？影响因素？限制措施？3．空载线路合闸过电压影响因素？限制措施？4．切断空载变压器过电压的根本原因？影响因素？限制措施？5．断续电弧接地过电压的限制措施？6．谐振过电压的定义？分类？《高电压技术》模拟题第一部分 客观题一、单项选择：（每小题1分，共10分）1、电晕放电是一种（ ） A.自持放电 B.非自持放电 C.电弧放电 D.均匀场中放电2、下列因素中，明显影响离子式极化的是（ ） A.频率 B.气压 C.湿度 D.温度3、下列仪器中，不能用来测量直流高压的是（ ） A.高阻微安表 B.电容分压器 C.电阻分压器 D.静电电压表4、两个不同波阻抗Z 1和Z 2的长线相连于A 点,当直角电流波从Z 2上入射，传递至A 点时将发生折射与反射。
则电流的反射系数i β为（ ） A.2112Z Z Z Z +- B.2121Z Z Z Z +- C.2112Z Z Z + D.2122Z Z Z +5、我国的规程中规定线路防雷设计用雷电流波头时间为（ ） A.1.2s μ B.1.5s μ C.2.6s μ D.10s μ6、以下属于操作过电压的是（ ） A.工频电压升高 B.电弧接地过电压 C.变电所侵入波过电压 D.铁磁谐振过电压7、以下几种方法中在抑制空载线路分闸过电压时相对最为有效的是（ ） A.采用多油断路器 B.采用中性点绝缘系统 C.采用六氟化硫断路器 D.中性点经消弧线圈接地8、电压波沿电缆线路的传播速度为光速的（ ） A.0.5倍 B.1倍 C.2倍 D.3倍 9、若想用西林电桥直读介损，则固定电阻4R 为 （ ）A.1184欧姆B. 2184欧姆C.3184欧姆D. 4184欧姆 10、不均匀的绝缘试品，如果绝缘良好，则吸收比K 将 A.远大于1 B. 远小于1 C.约等于1 D. 不易确定 二、是非题：（每题1分，共10分）（说明：正确的选“A”,错误选“B”）11、线路侧装有电磁式电压互感器时，有助于降低空载线路合闸过电压。
（）12、某直角电压波穿过串联电感时，其波形将变成指数形状。
（）13、电介质电导是电子式电导。
（）14、测量介质损耗角正切值最常用的仪器设备是西林电桥。
（）15、降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平防止建立工频电弧的有效措施。