高电压与绝缘技术主题论文摘要

高电压与绝缘技术本学科主要其研究方向为：脉冲功率及应用技术、电磁脉冲防护技术、高频高压电源技术、特殊条件下电介质结构与材料绝缘特性、放电等离子体及其应用。（1）电机与电器本学科主要研究方向为：大型电机电器的发热与冷却技术、特种电机及其控制、超微型电机与特种电机、磁悬浮技术、直线电机及控制、永磁技术在电机及电器中的应用等。（2）高电压与绝缘技术本学科主要其研究方向为：脉冲功率及应用技术、电磁脉冲防护技术、高频高压电源技术、特殊条件下电介质结构与材料绝缘特性、放电等离子体及其应用。（3）电力电子与电力传动本学科主要研究方向为：可再生能源发电技术、电动汽车驱动控制、变流和变频调速技术、电力电子应用中的仿真及诊断技术、电力电子变换技术、运动控制技术、数化控制技术等。（4）电工理论与新技术本学科主要研究方向为：应用超导技术、可再生能源新技术、新型储能技术、电磁推进技术、新型发电技术、新型电工材料与器件、机电系统的综合物理场理论与应用、强磁场材料科学等。（5）电力系统及自动化本学科主要研究方向为：分布式发电技术、定制电力技术等。（6）生物电工本学科主要研究方向为：生物组织电磁特性及应用、生物电磁信号检测与利用、电磁场的生物学效应及物理机制、医用成像中的电工技术、基于电工技术的生命科学仪器、人工器官及仿生学等。（7）微纳电工技术本学科主要研究方向为：电子束曝光技术及应用、电子束和离子束加工技术、先进光刻技术、微机电系统（MEMS）设计与制造、微纳加工、检测及控制技术、新型微小电源等。

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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特高压直流输电具有输送距离长、容量大、控制灵活、调度方便、损耗低、输电走廊占用少等诸多优点，这些优点为我国各领域的快速发展提供了有利的电力能源条件。下面是我整理的特高压输电技术论文2017年，希望你能从中得到感悟!

特高压输电线路的关键技术分析

摘要：主要研究了特高压输电线路中的三个关键，即电晕效应、过电压、电磁场。在满足电网运行需要的基础上，特高压输电线路还要考虑诸多生态、安全和影响问题。通过对这些问题的研究和借鉴先进经验，分析了特高压输电线路的设计和建设中如何在解决这些问题。

关键词：特高压;输电线路;电晕;过电压

中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：

0 引言由于电能无法大规模储存的特点，电能的生产、输送、使用必须在同一时间完成，这就决定了电能输送的重要性。遵循欧姆定律，为了降低输送过程中的损耗，一方面是降低电阻，另一个方面便是提高电压。由于我国资源分布和经济发展的不平衡，导致我国电网的发展，不得不采取大规模远距离输电，因此特高压输电成为了我国电网发展的必然选择[1]。本文以特高压输电线路为分析研究对象，介绍特高压输电中的关键技术。

1 特高压输电的问题

在我国，特高压输电是指交流1000kV和直流±800kV的输电工程及技术。特高压输电是为了满足远距离、大容量输电的需求而产生的，其技术基础是已经成熟应用的超高压输电技术。根据超高压输电的运行、设计经验，已经目前已经应用的特高压工程与技术，高电压应用与发展必须深入研究和解决三个关键问题,即电晕效应、绝缘要求、电磁场及其影响[2-4]。

1)电晕问题。在天气不好的情况下，特高压导线表面的电场强度超过临界值后，将会使周围空气分子电离，形成正、负带电粒子，离子碰撞和复合过程，会产生光子和电晕放电。电晕放电的危害有功率损耗、噪声和信号干扰。由于电压等级更高，特高压线路电晕现象比超高压线路更为严重，因此需要合理的选择导线数目、导线结构等，使电晕放电的影响尽量降低。

2)电磁场问题。输电线路会在周围和地面产生工频电场和磁场。由于电压高、电流大，特高压输电线路的电磁场影响成为了公众关心的关键问题，特别是对周围的建筑、人员生产生活的影响等方面。

3)过电压问题。过电压问题，指的是有雷击导致的感应过电压、直击雷过电压以及各种操作引起的过电压。特高压电网的各种过电压在现象上与超高压电网相类似，但特性上有较大差异。特高压电网中的过电压将决定绝缘水平和绝缘系统的设计，而这些将直接影响到建设的成本和运行的可靠性。

2 特高压电网研究的主要结论

在对三大关键问题进行深入研究的基础上，得到了大量的结论，主要有以下几方面。

1)在提高输送能力和减少线路阻抗的基础上，如何降低可听噪声、满足环境要求成为特高压线路设计应考虑的关键因素。应该按照可听噪声标准进行线路设计，对信号(无线电和电视信号)的干扰水平应达到满意的结果，并尽量降低电晕功率损失。

2)工频过电压和操作过电压成为选择和设计绝缘系统的关键。因此，如何限制工频过电压成为了特高压输电的一个重要问题，通过并联电抗器，避雷器，分合闸电阻，线路分段等方法，可以限制操作过电压水平。

3)可以将特高压输电线路下以及线路走廊边缘的地面工频电场强度设计为与超高压线路在同一水平，按照可听噪声标准进行设计的输电线路，将形成与超高压线路相类似的电场强度，其环境影响也与超高压线路在同一水平。因此电磁场问题不再成为线路设计的关键，但应当考虑生态方面的不利影响以及公众的接受程度。

3 特高压输电线路的关键技术

为了解决特高压电网存在的重要问题，在大量的研究、试验的基础上，特高压电网进行了建设和运行工作，在运行工作中，部分问题得到了进一步解决，成为了特高压电网运行的关键，现在就输电线路方面的关键问题进行分析。

电晕及其解决电晕问题中的可听噪声、无线电信号干扰、电晕损失都与线路表面电场强度关系密切。特高压输电线路的电压高，导线上的电荷量大，因此表面场强也大，为了控制导线表面场强，特高压输电线路的导线分裂数更多，子导线的直径也远大于超高压线路。在运行情况确定的条件下，影响导线表面场强的关键因素为线路结构和气候条件。其中线路结构包括导线结构、分裂数、子导线直径、相距、极面场强。而气候对于表面场强的影响非常复杂，一般需要试验进行研究。对于可听噪声，按照国家噪声标准，特高压输电线路的可听噪声不应超过55dB(A)。相当于GB3096-1993《城市区域环境噪声标准》中1类标准白天和2、3类标准夜晚的噪声限值。对于无线电干扰，同时适当选择导线分裂数和子导线直径，可以将特高压输电线路的干扰水平与超高压输电线路相当。特高压输电线路的电晕损失与诸多因素有关，其中最主要的是气象条件。由于电晕损失主要来自于坏天气，因此导线表面电场强度所产生的影响，也通过坏天气的损失表现出来。考虑到人们最关心的事年平均电晕损失和最大电晕损失，而坏天气的电晕损失又可能是好天气电晕损失的数百倍，而长距离输电线路上，各段的天气原因又可能各不相同，复杂多变，因此电晕损失的计算具有极大的分散性，因此电晕损失进行了多年的研究，至今没有一个国际公认的估算方法。

工频电场和磁场工频电场受输电线路布置形式、对地距离、相间距离、分裂根数、相序变换等多方面的影响。其中地线对电场的影响程度与地线离相导线的距离以及相导线离地地面的高度都有关系。导线距离地面越远，则地面的电场强度越低，当导线对地距离增加到一定程度，则能够降低的电场强度有限，而经济投入则会很大。相比之，减少分裂导线的根数，能够比较明显的减小地面场强，但同时会增大导线表面场强，增大无线电信号干扰和可听噪声。过电压及其限制操作过电压是决定特高压输电线路绝缘水平的重要依据，主要考虑三种类型的操作过电压，即合闸、分闸、接地短路过电压。其中，对于接地短路时在正常相产生的过电压，唯一的解决办法就是在靠近线路两端采用金属氧化物避雷器(MOA)。因此，限制操作过电压的核心便是如何限制分合闸过程中过电压，其目标是将其限制在水平以下。其主要方法有采用MOA、断路器合闸电阻、控制断路器合闸相角三种方法。近年来MOA制造水平不断提高，限制过电压的能力也不断增强，成为了当前限制操作过电压的主要手段。而断路器合闸电阻如图1所示，在合闸时，先将辅助触头和尚，经过一段时间(合闸电阻接入时间)后将主触头闭合，从而达到限制合闸过电压的目的。合闸相位控制技术是在电压过零点附近进行合闸，以降低合闸导致的操作过电压。图1 断路器分合闸电阻示意图

4 结语

本文主要研究了特高压输电线路中的三个关键，即电晕效应、过电压、电磁场及它们的影响和解决，应当注意到，特高压输电线路的问题远不止这些方面。如对于架空线路的安全性，需要考虑振动、张力等多方面的原因，再比如输电线路的结构形式，还需要考虑经济电流密度、发热条件等。在我国的特高压电网建设中，既借鉴了国外的先进经验，又结合我国国情和电力系统发展的特点，具有相当的特殊性。只有在长期的运行实践和进一步的深入研究的基础上，才能够将特高压电网的优势充分发挥出来。

辛忠国1961年9月19日出生 本科 生产管理工程师 现任 公主岭市农电有限公司经理

刘振亚.特高压电网[M].北京，中国经济出版社，2005

【2】 杜玉清.日本1000kV特高压送点线路设计介绍[J].华北电力技术，【3】 陈勇，万启发，谷莉莉等.关于我国特高压导线和杆塔结构的探讨[J].高电压技术，2004,30(6)，38-41【4】 , , A. Giorgi. et al. Evaluation of possible impacts of the new limits for human exposure to magnetic fields under consideration in ITALY, CIGRE,2002 seseion, 369-106

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