高电压实验技术
课程编码：180093085801P2002H
英文名称：High Voltage Test Techniques
课时：40
学分：2.00
课程属性：专业核心课
主讲教师：孙鹞鸿
教学目的要求
本课程是电气工程一级学科高电压与绝缘技术二级学科能源动力专业硕士学位课程。本课程介绍了高电压与绝缘技术领域的气体、固体及液体电介质的放电过程、绝缘特性以及影响放电的多种因素；高电压试验装置及相应的测量装置，包括交流高电压、直流高电压、冲击电压和冲击电流的测试；介质损耗因数和介质内部局部放电的测量以及高电压实验室建设的相关知识；特种高压电源和大电流放电技术应用等。通过本课程的学习，旨在使学生了解各类高电压试验装置和测量装置的工作原理、设计和选择方法，掌握高电压实验技术的基本原理和一般的实验方法，培养学生在本学科领域的实践和应用能力。
预修课程
电磁场、电路
大纲内容
第一章 绪论 3.0学时 孙鹞鸿
第1节 高压输电的发展
第2节 中国电力工业的现状与展望
第3节 高电压、高场强下的特殊问题
第4节 高电压下的特殊现象及其应用
第二章 气体放电过程及不同电压形式下空气的绝缘特性 4.0学时 孙鹞鸿
第1节 带电质点与气体放电
第2节 低气压下均匀电场自持放电的汤逊理论和巴申定律
第3节 高气压下均匀电场自持放电的流注理论
第4节 高气压下不均匀电场气体击穿的发展过程
第5节 持续作用电压下空气的绝缘特性
第6节 雷电冲击电压及操作冲击电压下空气的绝缘特性
第7节 提高气体间隙击穿电压的措施
第三章 液体、固体电介质的电气性能 2.0学时 孙鹞鸿
第1节 电介质电气性能的基本概念
第2节 液体、固体电介质的极化、电导与损耗
第3节 液体电介质的击穿
第4节 固体电介质的击穿
第5节 电介质中的空间电荷
第6节 组合绝缘
第7节 电介质的其他性能
第四章 交流高电压试验装置 2.0学时 孙鹞鸿
第1节 概述
第2节 高电压试验变压器的结构型式及主要参数
第3节 串级高压试验变压器
第4节 高电压试验变压器的调压装置
第5节 试验变压器输出电压的升高及波形畸变
第6节 交流高压串联谐振试验装置
第7节 用高压试验变压器产生操作冲击电压
第五章 交流高电压的测量 1.0学时 孙鹞鸿
第1节 概述
第2节 测量球隙
第3节 静电电压表
第4节 高压交流分压器及充气标准电容器
第5节 峰值电压表
第六章 直流高电压试验装置 2.0学时 孙鹞鸿
第1节 概述
第2节 高压硅堆
第3节 硅堆的电压分布和均压措施
第4节 倍压电路
第5节 直流高压串级发生器
第6节 小型化的直流高压串级发生器
第七章 直流高电压的测量 1.0学时 孙鹞鸿
第1节 概述
第2节 测量间隙
第3节 静电电压表
第4节 电阻分压器
第5节 桥式电阻分压器
第6节 测量系统的比对和校准
第八章 冲击电压的产生 2.0学时 孙鹞鸿
第1节 冲击电压发生器的功用和冲击电压波形
第2节 冲击电压发生器的基本原理
第3节 发生器放电回路的数学分析
第4节 冲击电压发生器的充电回路
第5节 冲击电压发生器的同步
第6节 雷电冲击电压的波形振荡
第7节 冲击电压发生器的结构
第8节 冲击电压发生器设计计算举例
第9节 雷电冲击截波电压的产生
第10节 陡波前冲击电压的产生
第11节 操作冲击电压的产生
第12节 电力变压器的操作冲击电压试验
第九章 冲击高电压的测量 1.0学时 孙鹞鸿
第1节 概述
第2节 用球隙测量冲击电压的特点
第3节 冲击高电压分压器
第4节 高压示波器
第5节 数字存储示波器
第6节 高电压测试的抗干扰措施
第7节 光电测量系统
第十章 雷电过电压及其防护 1.0学时 孙鹞鸿
第1节 雷电参数
第2节 防雷保护的基本措施
第3节 架空输电线路的雷电过电压
第4节 发电厂、变电站的雷电过电压及其防护
第十一章 操作过电压及绝缘配合 1.0学时 孙鹞鸿
第1节 高压断路器的分合闸
第2节 空载线路合闸过电压
第3节 切除空载线路过电压
第4节 特快速瞬态过电压
第5节 操作过电压的限制措施
第6节 绝缘配合的基本概念与基本方法
第十二章 冲击电流发生器 1.0学时 孙鹞鸿
第1节 概述
第2节 冲击电流发生器的基本原理
第3节 冲击电流发生器的结构
第4节 冲击电流峰值和波形的调节
第5节 冲击电流方波发生器
第6节 冲击电流发生器的恒流充电
第十三章 冲击电流的测量 1.0学时 孙鹞鸿
第1节 概述
第2节 分流器
第3节 罗戈夫斯基线圈
第4节 冲击电流测量系统的性能试验
第十四章 介质损耗因数和电容的测量 0.5学时 孙鹞鸿
第1节 概述
第2节 西林电桥
第3节 电流比较仪式电桥
第4节 变频介质损耗因数测量仪
第5节 介质损耗因数的在线监测
第十五章 局部放电测量 0.5学时 孙鹞鸿
第1节 概述
第2节 局部放电的检测
第3节 局部放电检测时的干扰和抗干扰措施
第4节 局部放电的定位及其它检测方法
第5节 局部放电的现场测试和在线监测
第十六章 高电压实验室 1.0学时 孙鹞鸿
第1节 高电压实验室的主要装置及参数
第2节 高电压实验室的净空距离
第3节 高电压实验室的屏蔽
第4节 高电压实验室的接地
第5节 高电压实验室的建筑
第6节 高电压实验室的基本安全规则
第十七章 课程实践（校外） 2.0学时 孙鹞鸿
第1节 课程实践（校外）
第十八章 特种高压电源技术及其应用 3.0学时 孙鹞鸿
第1节 特种高压电源技术及其应用
第十九章 大电流放电技术及其应用 6.0学时 孙鹞鸿
第1节 大电流放电技术及其应用
第二十章 自命题报告及讨论 3.0学时 孙鹞鸿
第1节 自命题报告及讨论
第二十一章 考试 2.0学时 孙鹞鸿
第1节 考试
教材信息
1、
高电压试验技术
陈昌渔、王昌长、高胜友
2017年12月
清华大学出版社
参考书
1、
高电压工程
梁曦东、周远翔、曾嵘
2015年3月
清华大学出版社
2、
高压强脉冲放电及其应用
秦曾衍、左公宁、王永荣、吴弘、孙广生、孙鹞鸿
2000年12月
北京工业大学出版社
课程教师信息
孙鹞鸿，男，研究员，博士生导师，主要从事脉冲功率及特种电源技术应用研究。主持和参与多项国家自然科学基金及国际合作交流项目，合著专著一部，发表论文百余篇，授权专利20余项。获得一项中科院重要成果，一项中国电工技术学会科学技术奖一等奖。