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《咼电压技术》课程设计报告:基于Power World/Simulator（13.0 版）开式电力网（放射式）防雷仿真设计所在学院电气工程学院专业班级XX级电气工程及其自动化XX班学生姓名XX学生学号20113008XXX同组队员XXX指导教师刘X丹提交日期2013 年12 月XX日电气工程学院高电压技术课程设计评阅表学生姓名XX _______________________________ 学生学号20113008XX ___________________同组队员£_________ 专业班级11级电气工程及其自动化争先班______________________________________ 题目名称基于Power World/Simulator（13.0 版）开式电力网（放射式）防雷仿真设计__________________一、学生自我总结、指导教师评定目录一、设计背景 (1)二、设计要求 (1)三、设计指标及参数 (2)四、设计内容4.1- ........................................................................................................... 正常运行 (6)4.2- 发电机2跳闸 (7)4.3- 主变压器2跳闸 (7)4.4- 输电线路6跳闸 (7)4.5- 3KV母线负荷跳闸 (8)4.6- 潮流分布 (9)4.7- 短路电流计算 (9)五、防雷设计................................................... 1 2六、总结（感想与心得） (14)一、设计背景Power World程序是一个大型的电力系统可视化规划、分析与运行控制程序，其设计界面友好，并有高度的交互性。
该程序能够进行专业性的大型工程实践分析，并且由于其良好的交互性和可视化功能，它还可以用于向非专业人员生动逼真地解释电力系统运行的基本原理和操作过程。
院系：电力工程系
教研室：高电压与绝缘技术教研室教师：
高电压技术课程教案
2005——2006学年第二学期授课计划
授课内容及学时分配
授课内容要点
结合图7－4－1逐步的求解得到2点的不同时刻的电压，将其电压叠加得到最终的电压值的表达式。
2.分析Z1,Z2不同大小的情况下的2点的电压波形和最大的上升速率
章节7．绕组和线路中的波过程7.9单相
变压器绕组中的波过程
1．绕组等效电路的建立
2．初始电位分布
1）结合边界条件，得到末端开路和短路情况下的初始电位分布，可参看图7－9－3，注意两者的差别
2）入口电容的概念
3．绕组中的稳态电位分布和振荡过程
1）最大电位包络线的概念和求解方式
2）最大电位包络线的近似求解
4．改善绕组中电位分布的措施
1）补偿对地电容
2）增大纵向电容
授课内容要点（以2学时为单元）。
高电压试验技术实验高电压试验技术的实验是在具体的试验设备上研究高电压及冲击大电流的产生和测量。
通过有关实验，了解各种试验装置的类型、具体结构及操作方法；掌握各种测量装置和仪器、仪表的使用方法。
一般来说，工频高电压、直流高电压、冲击高电压和冲击大电流的产生和测量，都可以在实验室现有的试验设备上进行。
开展教学实验时，如果受客观条件的限制，可采用模拟实验装置。
高电压试验技术中涉及的设备是实现绝缘强度试验的主要设备。
本章以工频高压的产生和测量、冲击电压的产生和测量和避雷器阀片实验为例介绍了电气设备的高电压和大电流的试验方法。
掌握这些试验方法，对巩固理论知识和指导今后的工作都具有实际意义。
实验一工频高压的产生和测量一、实验目的：1、掌握高压试验变压器的试验接线与操作方法。
2、掌握高压试验变压器校正曲线的制定方法。
3、掌握工频高压的几种测量方法：用测量球隙进行测量、用高压静电电压表进行测量和用工频分压器(电容式分压器)配合低压仪表进行测量。
二、实验装置及线路图：工频实验装置如图1所示。
2R 1R 2G图1工频高压试验线路图T 1—调压器，220V/450V/56KVA ；T 2—高压试验变压器，50KV/280V/50KVA ；V l —交流电压表，75/150/300V ，0.5级；V 2—静电电压表，20KV/5OKV ，1.5级；V 3—交流电压表或示波器；R 1—变压器保护电阻，10~20K ；R 2—球隙保护电阻；Cx —试品三、实验说明工频高电压试验装置通常由调压器、试验变压器、保护电阻、分压器和静电电压表以及球隙等组成。
试验变压器的工作原理与电力变压器相同，但由于工作条件和工作任务的不同，试验变压器具有工作电压高、变比大、漏抗大、绝缘裕度小、容量小、工作时间短等特点。
其主要类型有单套管金属外壳型试验变压器、双套管金属外壳型试验变压器、绝缘外壳型试验变压器和串级试验变压器。
进行工频高电压试验时，要求试验电压从零开始，均匀升压，因此必须使用调压设备。
课程：高压设备试验教学内容：（一）基本知识1.一次设备试验的目的和要求。
2.试验的分类。
（1）绝缘试验，（2）特性试验3.高压试验的安全技术。
一.绝缘试验绝缘试验又可分为破坏性试验和非破坏性试验，破坏性试验又叫耐压试验，能揭露那些危险性较大的集中性缺陷，保证绝缘有一定的水平和裕度，如工频耐压试验、感应耐压、操作波试验、冲击试验等，其缺点是可能在耐压试验时使绝缘受到一定的损伤，非破坏性试验就是指在较低电压下或者用其它不会损伤绝缘的办法来测量绝缘的各种特性，从而判断绝缘内部的缺陷。
如测量绝缘电阻、泄漏电流、介损、空载试验、局部放电的超声波测量等。
其缺点是目前还不能只靠它来可靠地判断绝缘的耐压水平。
耐压试验要具备一定的条件，往往由于现场条件的限制而不能进行，即使能做耐压试验，一般也是在非破坏性试验之后才进行，以免不应有的击穿破坏。
二.特性试验通常把绝缘特性以外的试验统称为特性试验，这类试验主要是表征设备的电气或机械的某些特性，如变压器和互感器线圈的直流电阻试验、变比试验、连接组试验、以及断路器的接触电阻、跳合闸时间及速度特性试验等，二.高压试验的安全技术1.试验前做好周密的准备工作。
2.高压试验工作不得少于两人，试验负责人应由有经验的人员担任，开始试验前，试验负责人应对全体试验人员详细布置试验中的安全事项。
3.因试验需要断开电气设备接头时，拆前应做好标记，恢复连接后应进行检查。
4.试验装置的金属外壳应可靠接地，高压引线应尽量缩短，必要时用绝缘物支持牢固。
5.加压前必须认真检查，加压过程中应有人监护，精力集中，并做好呼唤应答。
6.试验结束，应将设备对地放电数次，短路接地后方可接触，试验人员应拆除自装的接地、短路线，对被试设备进行检查和清理现场。
（二）试验方法教学内容：4.绝缘电阻的测量。
5.直流高压的试验验6.介质损耗角正切值的测定7.工频交流耐压试验8.绝缘油的电气试验。
一.绝缘电阻的测量1.基本原理当施加直流电压U作用于绝缘介质上时，通过介质中的电流有三部分：即电容电流、吸收电流、电导电流。
华北电力大学高电压技术实验指导书电力工程系高电压与绝缘技术教研室2005年12月编写人：张重远、王永强、汪佛池前言自1995年高压教研室成立以来，高压实验室几经搬迁，同时实验设备也不断得到完善，高电压专业所需开设的实验基本上已能全部开出。
鉴于2003版教学大纲与原教学大纲差别较大，高电压技术课程已作为全系学生的一门必修课，课程实验内容较原来有较大的增加，为更好的指导学生进行实验，重新编定了本实验教程。
本指导书是在原高电压技术实验指导书的基础上，并参考清华大学、武汉大学等高校高电压专业实验指导书，同时结合多年来的教学实践，根据高压实验室现有的条件编写而成的。
本指导书的编写及新增实验的开发得到校教育改革基金的资助，是教改项目“高压实验室综合性、研究型（开放性）实验体系的建设”的一个重要子项目。
本指导书主要作为高电压技术课程实验用，结合近几年实验过程中存在的问题，重新完善了原有的“介质损耗角正切的测量”和“避雷器泄露电流的测量”两个实验中的部分内容，同时在现有实验设备的基础上，新增了“工频高压试验”、“直流高压试验”和“冲击高压试验”等实验内容，同时新增了部分开放性试验如：“冲击电流试验”、“极性效应和50%冲击放电电压试验”等实验内容。
通过这些实验内容的开设力求让学生对常见的各种高电压设备试验方法、试验设备及试验内容有更深刻的认识和了解，达到书本上的理论知识和实践有效结合，提高学生探索性创造性思维的目的。
此次指导书的修订是由华北电力大学高压试验室张重远、王永强和汪佛池同志共同完成。
由于水平和时间有限，书中若有不对之处，敬请使用者多提宝贵意见。
编者2005．12目录目录 (1)绪论 (1)实验一高压实验室参观及入室教育 (6)实验二绝缘电阻、泄漏电流的测量 (7)实验三介质损耗角正切的测量 (13)实验四工频高压演示实验 (19)实验五直流高压演示实验 (24)实验六冲击高压演示实验 (27)附录一冲击电流的产生与测量 (30)附录二棒-板间隙的极性效应及其50%冲击放电电压的确定 (33)绪论随着高电压大电网的建设和高电压电气设备的研制，高电压技术得到了迅速的发展，同时随着高电压新技术的发展，高电压技术在其他的技术物理等部门（如高电脉冲医疗、高压静电除尘等）也得到了广泛的应用。
高电压课程设计《高电压课程设计》高电压外绝缘及选择指导教师：赵永君班级：电铁1132班姓名：左新建学号：2021080232431高电压外绝缘及其选择内容提要本文将根据高电压所学知识以及在网上所查一些资料针对高压输变电设备面临的外绝缘问题，针对复杂大气环境下对输电线路的一些影响因素、措施分析和如何选择提高电晕起晕电压的方法。
关键字：外绝缘、电晕、闪络目录1.输电线路外绝缘 ........................................................................... . (2)1.1高电压外绝缘分类 ........................................................................... .................................. 2 1.2外绝缘的防护 ........................................................................... .......................................... 3 2.气体放电 ........................................................................... . (3)2.1电晕放电 ........................................................................... .. (3)2.1.1起始电晕电压 ........................................................................... ............................... 4 2.2抑止电晕的措施 ........................................................................... ...................................... 5 3.绝缘子的击穿与闪络 ........................................................................... .. (5)3.1绝缘子闪络 ........................................................................... . (5)3.1.1闪络 ........................................................................... ............................................... 5 3.1.2绝缘子的干闪与湿闪 ........................................................................... ................... 6 3.1.3 绝缘子的污闪 ........................................................................... .............................. 6 3.2防止闪络措施 ........................................................................... .......................................... 7 4大气环境对输电线路的影响 ........................................................................... .. (8)4.1大气环境对输电线路的影响 ........................................................................... (8)1.输电线路外绝缘1.1高电压外绝缘分类高压绝缘分为内绝缘和外绝缘，所谓外绝缘是指高压设备外壳之外，所有暴露在大气中需要绝缘的部分。
高电压试验技术实验高电压试验技术的实验是在具体的试验设备上研究高电压及冲击大电流的产生和测量。
通过有关实验，了解各种试验装置的类型、具体结构及操作方法；掌握各种测量装置和仪器、仪表的使用方法。
一般来说，工频高电压、直流高电压、冲击高电压和冲击大电流的产生和测量，都可以在实验室现有的试验设备上进行。
开展教学实验时，如果受客观条件的限制，可采用模拟实验装置。
高电压试验技术中涉及的设备是实现绝缘强度试验的主要设备。
本章以工频高压的产生和测量、冲击电压的产生和测量和避雷器阀片实验为例介绍了电气设备的高电压和大电流的试验方法。
掌握这些试验方法，对巩固理论知识和指导今后的工作都具有实际意义。
实验一工频高压的产生和测量一、实验目的：1、掌握高压试验变压器的试验接线与操作方法。
2、掌握高压试验变压器校正曲线的制定方法。
3、掌握工频高压的几种测量方法：用测量球隙进行测量、用高压静电电压表进行测量和用工频分压器(电容式分压器)配合低压仪表进行测量。
二、实验装置及线路图：工频实验装置如图1所示。
2R 1R 2G图1工频高压试验线路图T 1—调压器，220V/450V/56KVA ；T 2—高压试验变压器，50KV/280V/50KVA ；V l —交流电压表，75/150/300V ，0.5级；V 2—静电电压表，20KV/5OKV ，1.5级；V 3—交流电压表或示波器；R 1—变压器保护电阻，10~20K ；R 2—球隙保护电阻；Cx —试品三、实验说明工频高电压试验装置通常由调压器、试验变压器、保护电阻、分压器和静电电压表以及球隙等组成。
试验变压器的工作原理与电力变压器相同，但由于工作条件和工作任务的不同，试验变压器具有工作电压高、变比大、漏抗大、绝缘裕度小、容量小、工作时间短等特点。
其主要类型有单套管金属外壳型试验变压器、双套管金属外壳型试验变压器、绝缘外壳型试验变压器和串级试验变压器。
进行工频高电压试验时，要求试验电压从零开始，均匀升压，因此必须使用调压设备。
目录课程设计要求.。
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.3设计原理.......。
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.4冲击电压发生器本体输出波形与高效回路输出电压与级数充电放电回路冲击电容器充电电阻保护电阻球间隙放电回路数学分析充电回路数学分析点火装置整流充电电源系统原理整流回路变压器容量高压硅整流器冲击电压测量系统原理冲击分压器与引线高压臂低压臂同轴电缆的接入及对分压比的影响电缆损耗的影响与末端的匹配衰减波阻的变化对分压比和匹配的影响高压引线的影响示波器抗干扰措施参数计算.。
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.11参考资料....。
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(15)一、课程设计要求：画出冲击电压发生器的总体结构布置图 (含接地系统设计），各主要部件或器件的型号、参数，绝缘距离与净空（空间布置），各参数之间的匹配关系,波形测量系统等。
对冲击电压发生器设计的要求为：（1）高效回路（2）最大输出电压 300～800kV（3）级数 3级以上（4）电阻(含线径和材料)（5）球隙大小和距离（6）输出波形 1。
2/50波形（7）测量装置（充电、放电)（8）测量装置抗干扰措施（9）充电电源（各器件参数)（10）本体、分压器、电源、测量系统（11）绝缘材料、绝缘距离选取（12）触发器（13）容性试品二、设计原理：一、冲击电压发生器本体冲击电压发生器是产生冲击电压和操作冲击电压的一种发生装置。
90分钟《高电压技术》课堂设计（王仲）——气体放电理论教学目的和意义：在高电压与绝缘技术二级学科中，气体放电理论是最基本的理论之一，至始至终贯穿气体绝缘领域的理论研究与工程应用。
通过本堂课学习，学生应了解气体在高电压或强电场的作用下逐步由电介质演变成导体的物理过程以及理解汤逊理论和巴申定律。
教学内容：1、气体电介质的概念、种类及其在高电压工程的应用2、气体放电的概念及其主要形式3、气体中带电粒子的产生、运动和消失4、低气压下均匀电场自持放电的汤逊理论和巴申定律教学重难点：1、气体中带电粒子产生、运动和消失分别具有哪些途径2、汤逊理论的核心内容及其与巴申定律的关系3、自持放电和非自持放电的概念及其区别4、电子崩、α过程、β过程、γ过程的概念及其区别教材：赵智大, 高电压技术（第三版）[M], 北京: 中国电力出版社, 2013.推荐参考文献：杨津基, 气体放电[M], 北京: 科学出版社, 1983.梁曦东等, 高电压工程（第二版）[M], 北京: 清华大学出版社, 2012.开场白：这堂课讲气体放电理论。
16:00-16:03：互动三分钟时间，请大家思考生产生活、实验研究、工程应用或自然界中存在哪些气体放电现象。
16:03-16:05：给大家两分钟时间，请主动踊跃发言。
16:05-16:20：给出并讲解几种典型的气体放电现象，如下幅PPT所示。
（通过列举具体的气体放电图片和视频使学生对气体放电有直观的认识、穿插尼古拉·特斯拉Wardenclyffe Tower讲天才科学家特斯拉的事迹增加课堂的趣味性、简述这几种气体放电的作用或危害引入这堂课的讲授内容主题：气体放电理论）16:20-16:30：讲授内容——气体电介质的概念、种类及其在高电压工程的应用1、互动一分钟时间：请大家思考在高电压工程中哪种气体电介质最广泛使用，并具体用在哪方面？（不需立刻给出答案）2、高电压工程中常见的气体电介质有哪些？（重点讨论空气和六氟化硫，并简述气体电介质的未来发展趋势）3、高电压工程中典型气体绝缘案例（给出架空输电线路和断路器实物图）？16:30-16:45：讲授内容——气体放电的概念及其主要形式1、什么是气体放电？（结合前述的几种典型气体放电现象讲述概念）2、气体放电的主要形式？（给出不同形式气体放电的原理图，包括互动三分钟：给出几种气体放电现象，要求学生思考分别对应哪种气体放电形式，加深对这几种气体放电形式的理解）16:45-16:50：课间休息五分钟16:50-17:05：讲授内容——气体中带电粒子的产生、运动和消失1、带电粒子在气体中的运动（适当板书，现场推导公式）2、带电粒子的产生及负离子的形成（结合一些基本物理理论或现象）3、带电粒子的消失17:05-17:35：讲授内容——低气压下均匀电场自持放电的汤逊理论和巴申定律1、非自持放电与自持放电2、电子崩及电子电离系数α（适当板书，现场推导公式）3、α过程、β过程、γ过程的概念及其区别4、自持放电条件（适当板书，现场推导公式）5、巴申定律（适当板书，现场推导公式）及其实际应用举例（通过实例使学生加深对巴申定律的理解）17:35：下课，布置作业：请大家课后查阅文献，思考目前常用的使气体放电的电源或功率源有哪些？。
高电压工程基础第二版教学设计引言高电压工程是电力工程中的一个重要学科，涉及电力系统中的一些高压、大电流技术，例如高压直流输电技术、高压断路器技术、变压器绝缘技术等等。
本教学设计是基于高电压工程基础第二版的教材，旨在帮助学生理解这些技术的原理和应用。
教学内容第一章高电压技术基础本章主要介绍高电压技术的基本概念、基本理论和基本技术。
包括高电压概念、高电压通用处理方法、高电压场的数学描述、电介质的基本概念和主要特性。
第二章高电压实验基础本章主要介绍高电压实验的基本理论和实验方法。
包括高电压实验室、高电压加强技术、高电压实验技术和实验安全。
第三章绝缘材料和器件本章主要介绍绝缘材料和器件的分类、性能及其应用。
包括绝缘材料的物理性质和电学特性、常用绝缘材料的分类和特性、绝缘材料的应用、绝缘材料的老化和损坏等。
第四章高压直流输电技术本章主要介绍高压直流输电技术的原理、特点、设备和应用。
包括双极、换流站、直流输电线路取代交流输电线路、高压直流输电技术的经济与环保效益等。
第五章高压断路器和电流互感器本章主要介绍高压断路器和电流互感器的原理、结构、性能和应用。
包括高压断路器的分类、动稳定性和故障处理、电流互感器的分类、性能和应用等。
第六章变压器的基本原理和技术本章主要介绍变压器的基本原理、结构、性能和应用。
包括变压器的基本原理、常用变压器的分类、变压器的电磁学、热学等问题、变压器的应用和事故处理。
教学方法本教学设计主要采用讲授、实验、课堂讨论、授课案例等多种教学方法，使学生能够全面掌握所学知识并能够运用于实际工作中。
其中高电压实验是学习高电压技术不可或缺的一部分，我们将安排多次高压实验，让学生亲身体验高电压技术的实际应用和安全操作。
教学评价教学评价包括考试、实验报告、小组课堂讨论、授课案例等多种评价方式，通过这些方式可以评价学生对所学知识的理解和掌握程度，评估教学的效果并进行必要的改进。
结语高电压工程基础是电力工程中一个重要的领域，我们希望通过本教学设计，让学生能够掌握高电压工程的基本理论和应用技术，为日后的工作做好充分准备。
