高电压技术应用综述的毕业论文

特高压技术是指1000kV及以上电压等级的交流输电工程及相关技术。下面是我整理的，希望你能从中得到感悟!

特高压输电技术分析

摘 要：作为我国正在重点发展的输电工程专案，特高压输电在电力系统中引起了广泛的关注。文章对特高压输电工程发展的必要性进行阐述，在此基础上从无功平衡、过电压抑制以及绝缘配合等技术层面对特高压输电进行探讨，最后对交、直流特高压输电的优缺点进行了分析总结，以期推动我国特高压输电工程技术的发展。

关键词：特高压;输电;经济评价

中图分类号：TM723 文献标识码：A 文章编号：1006-8937***2015***24-0087-02

电力输电系统有不同的电压等级，直流±800 kV及以上、交流1 000 kV及以上电压等级的输电技术称为特高压输电技术。特高压输电技术的优点主要表现在输送容量大和输电距离长，这对于解决我国能源和负荷分布的极度不均衡问题具有重要意义。众所周知，我国国土面积大，负荷中心分布在华东和华南经济发达地区，而能源则大量集中在西部欠发达地区，发展特高压输电技术，可以最大效率地实现大范围、大容量的能量转移，是我国输电系统发展的必然趋势。

1 特高压输电技术发展的必要性

结合我国电力系统现状以及经济、社会发展的趋势，下文从电能需求量增加、电力负荷和资源分布不均衡、综合联网效益以及减轻对输电线路周边的环境污染几方面对特高压输电技术发展的必要性进行分析阐述。

电力能源需求量的增加

伴随着我国经济的快速发展，电力能源的消耗也在逐年攀升，并且将在很长一段时间内保持稳步增长的趋势。根据2015年初中国电力企业联合会释出的《2014年电力工业执行简况》，2014年，全国用电量55 233亿kWh，同比增长;全口径发电量55 459 亿kWh，同比增长。截至2014年底，全国发电装机容量 亿kW，比上年增长，其中，水电30 183 万kW***含抽水蓄能2 183 万kW***，占全部装机容量的;火电91 569 万kW***含煤电82 524 万kW、气电5 567 万kW***，占全部装机容量的，比上年降低;核电1 988 万/kW，并网风电9 581 万kW，并网太阳能发电2 652 万kW。

可见，在我国经济蓬勃发展以及全面建设小康社会的带动下，我国对于电力能源的需求量逐年增加，这就对电力系统的电能输送能力提出了更高的要求。

电力负荷和资源分布不均衡

在我国经济快速增长和工业生产的大力推动下，使用者对于电能的需求量稳步快速增长，然而资源和电力使用者的地域分布差异大大制约了电能的高效开发和传输。从全国资源分布情况来看，煤炭等传统资源以及太阳能、风能等新能源大量分布在我们中西部地区，距离用电负荷中心东南沿海地区很远，这就需要电力系统充分整合资源，实现电能的高效率、大容量和远距离传输。

综合联网效益

特高压输电具有优良的经济性，并且能够节约线路走廊空间，具有很好的综合联网效益。

首先，特高压输电可以降低电力传输的执行费用。这是因为在同等条件下，高电压等级的输电线路的输送容量大于低电压等级的，例如和500 kV输电线路相比，1 000 kV特高压输电线路的输送功率可以达到其5倍，但是其投资成本远不足前者的5倍，这就意味着特高压输电线路的单位输送电能投资较低。另外，高电压等级对于降低线路损耗具有重要作用，因此采用特高压输电技术具有很好的经济性。

其次，特高压输电能够有效降低线路走廊宽度。由于线路走廊宽度通常是按照地面电场强度来设定，而输电线路的自然输送功率和线路的波阻抗成反比例关系，与输送电压的平方成正比例关系。用线路的自然输送功率作参照，一回1 000 kV特高压输电线路相当于五回500 kV线路。按照我国环保标准规定的线路走廊宽度，一回1 000 kV特电压输电线路的走廊宽度仅为五回500 kV线路走廊宽度的40%。

最后，通过特高压输电线路将大范围内的电网联络起来，将会产生巨大的经济效益，具体表现在：互联于特高压线路的各个电网能够更加灵活地调整电力输出，实现错峰填谷。另外，参与联网的各电网由于共享了备用容量，将大大降低输电成本。通过各电网间的相互支援执行，使用者供电可靠性也将大大提高。

减轻对环境的污染

众所周知，火力发电对环境具有一定程度的污染，特别是对于人口稠密的用电负荷中心，发电厂产生的污染不可忽视。当采用特高压输电技术后，负荷中心将获得清洁的电能供应，不再需要在当地设定发电厂，甚至同时减小了煤炭等一次能源运输过程中产生的汽车尾气污染。因此，特高压输电能够有效减轻电力生产过程对环境的污染程度。

2 特高压输电的若干关键技术

为了确保特高压输电工程能够达到预期的大容量、远距离输送电能的作用，诸如过电压抑制、无功平衡、绝缘配合以及外绝缘设计等关键技术问题值得深入探究。

过电压抑制措施

当电气装置进行开关操作或出现内部短路故障时，往往会造成短时间或持续一定时间的高压，称为过电压现象。另外，当装置处于雷击环境中，也有可能出现过电压，对装置的正常执行极其不利。特高压输电工程由于自身电压等级较高，对绝缘要求很高，如果线路上产生过电压往往对线路绝缘产生致命伤害。因此，在进行特高压输电改造过程中，需要对各种型别的过电压进行研究并采取相对的抑制措施，以确保降低绝缘投入和线路的安全稳定执行。

无功功率平衡技术

根据前文内容的分析，可知特高压输电的输送容量很大，相应地其无功功能部分就变得非常大，对无功功率进行平衡也是一个非常重要的环节。采用传统的限制线路容升效应的措施，例如线上路上注入固定值的电抗，可以改善空载线路的容升效应，但是会一定程度降低特高压输电线路的功能输送极限。因此，需要有针对性的研究特高压线路无功功率平衡的各种措施，保证线路电压稳定。 绝缘配合以及外绝缘设计

对输电线路的导体部分和非导电部分进行有效绝缘是保证电能安全传输的必要条件。特高压输电系统线路电压等级高，绝缘投资在整个输电线路投资中占据较大的份额，科学地选择各种电气装置的绝缘水平就显得非常重要。针对这种情况，需要重点研究特高压输电线路上可能出现的各种过电压，并进行相应的绝缘设计。

另外，特高压输电线路的外绝缘设计也是需要重要研究的物件，考虑防雷、防污秽以及带电作业等各种复杂情况下的外绝缘是重点研究物件。

3 特高压输电的优缺点综合分析

特高压输电的优点

在对特高压输电关键技术阐述的基础上，下文将以特高压交流输电为物件对特高压输电进行评价分析。特高压输电的优点主要表现在以下几个方面。

电能输送距离远，输送容量大

特高压输电由于输送电压等级高，因此具有输送功率大以及输送距离长的优势，这对于应对日益增长的电能需求具有重要意义，并且可以达到紧凑型输电的效果。

电能输送成本低，经济性好

采用特高压线路进行电能的输送，单位容量的输送成本较低，这将使电网企业和使用者都受益。

线路占地面积小，走廊宽度变窄

采用特高压输电线路输电，虽然绝缘距离需要增大，但是同时其输送功率大大提高，从单位输送容量所需的线路走廊宽度来看，采用特高压输电对于节省占地面积是有利的。

输电过程中的功率损耗较小

特高压输电系统电压等级高，对于降低系统电流和功率损耗都是非常有利的。我国电能消耗量很大，减少电能输送过程中的功率损耗会带来非常大的经济效益，这对于提高能源利用率、建设绿色环保城市都具有积极作用。

特高压输电的缺点

但是，特高压输电在带来上述几方面优点的同时也不可避免地产生了如下缺点：

首先，特高压输电对系统的稳定性造成较大影响。

另外，系统的可靠性问题也更突出。这是由于特高压线路长，故障发生率高，很容易造成连锁事故给系统的安全稳定性造成不利影响。

特别是在特高压输电线路建设初期，由于主网架尚未建成，线路的负载能力差，这给系统可靠性带来了较大的隐患。最后仍需注意的是，特高压输电对环境的干扰也更大。

4 结 语

在我国经济繁荣发展的环境下，特高压输电工程的建设也越来越势在必行。结合我国用电负荷和能源的分布情况，我国的特高压输电以及大范围电网互联工程将持续建设。本文从发展特高压输电的必要性分析入手，对特高压输电过程中需要解决的几个关键问题进行分析，并在此基础上对其优缺点进行了总结评价，可见特高压输电技术将在我们电力系统中有广阔的应用前景。发展特高压输电、加强电网的互联，对建设资源节约型社会将起到重要作用。

参考文献：

[1] 易辉，熊幼京.1 000 kV交流特高压输电线路执行特性分析[J].电网技术，2006，***15***.

[2] 丁伟，胡兆光.特高压输电经济性比较研究[J].电网技术，2006，***19***.

[3] 汪秀丽.特高压输电技术的发展[J].水利电力科技，2006，***2***.

[4] 周浩，钟一俊.特高压交、直流输电的适用场合及其技术比较[J].电力自动化装置，2007，***5***.

[5] 王晓希.特高压输电线路状态监测技术的应用[J].电网技术，2007，***22***.

[6] 舒印彪，胡毅.交流特高压输电线路关键技术的研究及应用[J].中国电机工程学报，2007，***36***.

[7] 舒印彪，张文亮.特高压输电若干关键技术研究[J].中国电机工程学报，2007，***31***.

[8] 孙才新，司马文霞，赵杰，等.特高压输电系统的过电压问题[J].电力自动化装置，2005，***9***.

[9]张运洲.对我国特高压输电规划中几个问题的探[J].电网技术，2005，***19***.

[10] 张文亮，吴维宁，胡毅.特高压输电技术的研究与我国电网的发展[J].高电压技术，2003，***9***.

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高电压技术是电气工程及其自动化、农业电气化专业的主干专业课，下面是我整理的高电压技术论文，希望你能从中得到感悟!

高电压技术课程教学综合改革

摘 要 高电压技术是我院电气工程及其自动化、农业电气化专业的主干专业课，课程包括高电压绝缘基本理论、高电压试验技术和电力系统过电压防护技术。本文以提高学生核心专业能力、工程实践能力和创新能力为宗旨，阐述对教学大纲、教学资源库建设以及教学方法等几个方面对理论教学和实践教学进行改革的思路与措施。

关键词 高电压技术 教学大纲 教学资源库 教学方法

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：

High Voltage Engineering Course Teaching Comprehensive Reform

YU Li

(School of Electric Power， Shenyang Institute of Engineering， Shenyang， Liaoning 110136)

Abstract "High Voltage Engineering" is our hospital electrical engineering and automation， electrification of agriculture the backbone of professional courses， courses include basic theory of high voltage insulation， high voltage test technology and power systems over-voltage protection technology. In this paper， in order to improve students' core academic studies， engineering practice and innovative ability for the purpose set forth ideas and measures on several aspects of the curriculum， teaching resource database and teaching methods of the theory and practice teaching reform.

Key words high voltage engineering; syllabus; teaching resources; teaching methods

0 引言

当前，高校的教学改革日趋深化，教学改革的核心是课程结构的改革。因此集中优势搞好课程结构改革意义重大。

课程改革是学习方式和教学方式的转变，改变课程过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使获得知识与技能的过程成为学会学习和形成正确价值观的过程。①

为了更好地开展高电压技术课程建设，打造学院品牌课程，从2006年开始，高电压技术课程建设团队利用中央与地方共建实验室项目的机遇，争取到了几百万的资金和学院的大力支持。按照行业标准，最新发展要求，先后进行了高电压绝缘实验室和环保绝缘材料实验室的建设。在建设过程中，团队成员进行了大量的调研、论证、开发、建设等工作。付出了大量的艰辛劳动。而这些实验室的建设成功，为高电压技术课程的建设提供了良好的平台。同时，也大大提高了团队成员中老师的专业素质水平。

1 教学大纲的修订

随着2011级培养方案的修订，高电压技术课程作为专业核心课程，必须对原有教学内容和教学大纲进行重新修订，编写课程标准，使之适应教学要求，及时与智能电网的发展相结合。

为满足“3+1”的人才培养模式及电网发展的需求，把高电压技术课程教学安排在第七学期，对一些内容进行合理删减，由原来的52学时缩减为48学时，可以为我院电气工程及其自动化、农业电气化以及电气工程与智能控制专业公用。

新修订的高电压技术课程教学大纲包括理论和实验两个部分，②③④⑤分别见表1和表2。

2 教学资源库建设

为了使教学质量得到进一步的提升，课题组在教学过程中收集了大量课程所需要的案例、例题、习题、试卷、图片、表格、flash动画、电子课件、视频、电子微课、工程设计标准等资源，建立习题库。课题组每年根据教学内容，适时更新习题内容，注重选题的新颖和知识的综合训练。

建成的高电压技术课程试题库包括单选题、多选题，判断题、填空题、简答题和计算题六个部分，涵盖了整门课程的全部知识点。试题库的建设，一方面实现了“客观题上机答题，主观题计算机随机组卷、教师流水批卷”等标准化考试，做到了教考分离。另一方面在学生课程学习中，不但促使学生进行独立思考，而且培养了他们自主学习的能力，学生端正了学习态度、转变了思想观念、与时俱进、开拓创新。

整合高电压绝缘实验室和环保绝缘材料实验室资源建立了高压实验综合平台，该平台集课程教学与实验、专业实践、科学研究、企业培训、文化传承功能于一体，师生共用，教与学互促，校企共享，共同培养电力应用型人才。高压实验综合平台可以实施实验项目见表3所示。

3 多样化教学方法的实施

高电压技术课程传统的教学模式通常以课堂讲授演示为主，辅以作业、实验等教学手段，教学方法单一、枯燥，学生一直是被动式学习。通过课程改革，在教学方法的逐步实施和完善，充分利用高压实验综合平台开发创新性实验，并辅以微课教学方式，使学生能够在课堂对知识点实现演、练结合，丰富教学手段。

改进教学方法

采用互动式教学方法。教师负责对教学重点、难点详细讲解，而对交叉重复的内容，由老师首先引出问题，让学生思考讨论、寻求答案，最后老师对此问题进行总结。例如高电压技术课程中电力系统过电压部分切除容性负载后真空断路器是否发生复燃、重击穿以及NSDD等问题以课程设计形式留给学生自学完成，要求学生利用MATLAB或EMTP等软件完成仿真模型的搭建以及暂态过程的仿真。通过自主学习的方法培养学生的自学能力和综合运用知识能力;有利于激发学生参与到教学中，使学生由被动型学习转向主动型学习。

表3 高压实验综合平台实施实验项目一览表

丰富教学手段

采用多媒体教学手段。编制电子教案、制作电子微课，例如高电压技术课程中绝缘部分关于极性效应的概念，在理论授课的基础上辅以“绝缘子在极不均匀电场中的放电实验”的电子微课，把握传统教育技术和现代教育技术相结合，取得较佳教学效果。

采用网络教学手段。将自编的网络学习课件、电子教案、参考习题及习题汇集、课程模拟试卷、电子微课等录入到学院网络资源教学平台，同时建立网上辅导答疑系统，构建了高电压技术网络教学系统。通过网络教学，学生可以通过自学或复习巩固知识并检测学习效果，并通过答疑发现问题并及时得到指导帮助。

4 结束语

在我国电网的飞速发展和巨大变迁的大背景下，为了适应新形势下电力行业企业人才需求，本论文以能源电力行业和输变电装备制造业需求为导向，以学生为主体，创新精神和实践能力培养为核心，提出了高电压技术课程教学综合改革的思路，通过对原有课程大纲进行修订，整合实验室资源构建高压实验综合平台，多种教学手段相结合，着力提高学生核心专业能力、工程实践能力和创新能力，为快速发展的电力工业提供高质量应用型人才。

注释

① 杨宝峰.树立新的教育观念 深入推进课程改革[J].宁夏教育科研，2005(1)：65-69.

② 赵智大.高电压技术(第3版).中国电力出版社，.

③ 严璋，朱德恒.高电压绝缘技术(第2版).中国电力出版社，.

④ 张仁豫，陈昌渔.高电压试验技术(第3版).清华大学出版社，.

⑤ 鲁铁成.电力系统过电压(第1版).中国电力出版社，.

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