高电压技术(PPT课件汇总)

高电压技术讲义武汉理工大学自动化学院绪论课程简介本课程性质和任务教学基本要求课程内容重点和难点高电压技术是电工学科的一个重要分支，它涉及到数学、物理、化学、材料等基础学科，主要研究高电压（强电场）下的各种电气物理问题。20世纪60年代以来，高电压技术一直不断吸收其他学科尤其是新科技领域的成果，促进自身发展；也促进了电力传输、大功率脉冲技术、激光技术、核物理等科技领域的发展，显示出强大的活力。课程简介高电压技术专业研究高电压/高电场下的现象与应用高电压技术与电力系统有密切关系高电压的早期发展与电能的传输是密切相关的;目前高电压技术与现代电力系统的发展仍是息息相关的.高电压技术与若干非电力系统有密切关系高电压技术早已超出了电力和电工部门而在很多领域得到应用:脉冲功率技术,静电技术,放电等离子体,液体中放电的应用等.包括三门专业课:高电压绝缘,高电压试验技术,过电压及其防护教学基本要求本课程的教学环节包括课堂讲授，学生自学，实验，习题，答疑和考试。通过上述基本教学步骤，使学生获得各种电介质的绝缘特性和提高抗电强度方法的知识；了解高电压试验设备原理、试验方法；掌握波过程的基本理论，具有分析计算供电系统中大气过电压、操作过电压的能力，学会限制各种过电压的措施，理解供电系统中绝缘配合的原则。课程内容第一篇各类电介质在高电场下的特性教学内容：气体放电的基本物理过程；气体介质的气强度；液体和固体介质的电气特性。第二篇电气设备绝缘试验技术教学内容：电气设备绝缘预防性试验；绝缘的高电压试验。第三篇电力系统过电压与绝缘配合教学内容：输电线路和绕组中的波过程；雷电放电与防雷保护装置；电力系统的防雷保护；内部过电压；电力系统绝缘配合。重点和难点课程的重点包括：汤逊理论和流注理论等气体放电的基本理论、电场型式及其与击穿特性的关系、液体和固体电介质的绝缘特性；绝缘特性的测量方法、电气设备的高电压试验设备及原理；线路和绕组中的波过程、电力系统中的过电压及其防护、绝缘配合。课程的难点是：汤逊、流注气体放电理论的理解；电介质的极化、电导和损耗的物理概念及其工程概念、介质损耗和局部放电试验的试验原理和试验方法；线路和绕组中的波过程。刊名出版单位种类国家中国电机工程学报中国电机工程学会半月刊中国电力系统自动化国家电力公司电力自动化研究院半月刊中国电工电能新技术中国科学院电工研究所季刊中国电网技术中国电力科学研究院半月刊中国电工技术学报中国电工技术学会双月刊中国高电压技术国家电力公司武汉高压研究所月刊中国电力自动化设备国家电力调度通信中心月刊中国电力系统及自动化学报天津大学双月刊中国变压器沈阳变压器研究所月刊中国大电机技术哈尔滨大电机研究所双月刊中国铁道学报中国铁道学会双月刊中国清华大学学报清华大学月刊中国西安交通大学学报西安交通大学月刊中国西南交通大学学报西南交通大学双月刊中国IEEETransactionsonDielectricsandElectricalInsulationInstituteofElectricalandElectronicEngineers月刊美国IEEEElectricalinsulationmagazineInstituteofElectricalandElectronicEngineers月刊美国IEEETransactiononPowerDeliveryInstituteofElectricalandElectronicEngineers月刊美国IEEEPotentialsInstituteofElectricalandElectronicEngineers月刊美国IEEETransactiononPowerSystemInstituteofElectricalandElectronicEngineers月刊美国IEEETransactiononInstrumentationandMeasurementInstituteofElectricalandElectronicEngineers月刊美国IEEETransactiononSignalProcessingInstituteofElectricalandElectronicEngineers月刊美国IEEEPowerandEnergyMagazineInstituteofElectricalandElectronicEngineers月刊美国IEEConferencePublicationInstituteofElectricalEngineers月刊英国IEEProceedings,PartB:ElectricPowerApplicationsInstituteofElectricalEngineers月刊英国KIEEInternationalTransactionsonElectrophsicsandApplicationsKoreanInstituteofElectricalEngineers月刊韩国IEEEPowerEngineeringReviewInstituteofElectricalandElectronicsEngineers月刊美国IEEETransactionsonEnergyConversionIEEEPowerEngineeringSociety季刊美国IEEPowerEngineeringJournalInstituteofElectricalEngineers双月刊英国TransactionsonElectricalandElectronicMaterialsKoreanInstituteofElectricalandElectronicMaterialEngineers双月刊韩国名称主办及协助单位时间中国高等学校电力系统及其自动化专业学术年会中国教育部一年一次全国工程电介质学术会议中国电工技术学会工程电介质专委会两年一次ConferenceonElectricalInsulationandDielectricPhenomena,CEIDPDielectricsandElectricalInsulationSociety,DEIS一年一次InternationalConferenceonDielectricLiquids,ICDLDielectricsandElectricalInsulationSociety,DEIS三年一次InternationalConferenceonSolidDielectrics,ICSDDielectricsandElectricalInsulationSociety,DEIS三年一次InternationalConferenceonPropertiesandApplicationsofDielectricMaterials,ICPADMDielectricsandElectricalInsulationSociety,DEIS三年一次InternationalSymposiumonElectricalInsulation,ISEIDielectricsandElectricalInsulationSociety,DEIS两年一次InternationalSymposiumonDischargesandElectricalInsulationinVacuum,ISDEIVDEIV;TavirdaE；DEIS两年一次InternationalSymposiumonElectricalInsulatingMaterials,ISEIMIEE-Japan；DEIS一年一次InternationalSymposiumonHighVoltageEngineering,ISHCSEEngrg；NNSFC；Tsinghua；DEIS两年一次图0-1实际输电线路图动力系统、电力系统和电力网示意图图0-2动力系统、电力系统和电力网示意图电力工程的发展电力工程是20世纪对人类影响最大的20项工程技术成果之一（美国工程院联合30多家美国职业工程协会的调查）。发展简史1875年－法国巴黎建成世界上第一座火力发电厂；1879年－中国上海公共租界点亮了第一盏灯；1882年－在上海创办了中国第一家公用电业公司（上海电气公司）；1891年－德国建设世界上第一台三相交流发电机（13.8kV）1985年－1150kV输电线，6年商业运行输电电压提高1倍，输送功率的能力提高几倍？电能从产生到销费的四个环节：发电、输电、配电、用电。电压等级的划分高压(HV):35～220kV超高压(EHV):330kV及以上、1000kV以下特高压(UHV):1000kV及以上高压直流(HVDC):+/-600kV及以下特高压直流(UHVDC):+/-600kV以上我国高压电网:110及220kV，超高压电网:330,500,750kV，特高压电网：1000kV交流及+/-800kV直流一、电力系统的电压等级是如何划分的、依据是什么？电晕电能污染1kV0.4kV0.22kV36V高压低压普通高压1~250kV超高压250~1000kV特高压1000kV及以上电压等级划分的级差为2~3倍。电网的基本功能电能不能大规模储存，发电和用电实时保持供需平衡电网＝输电网＋配电网提高功率输送能力：1、提高电压等级；2、降低线路阻抗区域电网互联：电力资源优化配置，电力经济调度电网的发展历史欧美：1908年－第一条110kV线路（美国）；1923年－230kV（美国）；1952年－世界第一条380kV超高压线路（瑞典）1954年－345kV（美国）；1964年－500kV（美国）；1965年－世界第一条735kV线路（加拿大）1969年－765kV（美国）苏联：1952年－330kV线路；1956年－400kV1964年－建成完善的500kV输电系统(源自400kV)1967年－750kV；1985年－1150kV；中国的输电线路早期输电线路的电压视具体工程决定，电压等级繁多、混乱。1908年－22kV（石龙坝水电站－昆明）；1921年－33kV（石景山电厂－北京城）；1933年－44kV（抚顺电厂出线）；1934年－66kV（延边－老头沟）1935年－154kV（抚顺电厂－鞍钢）；1943年－110kV（镜泊湖水电厂－延边）；（续）新中国1949年统一电压等级1952年－京津唐110kV输电网；1954年－东北电网220kV骨干网架；1972年－330kV刘－天－关线路(534km)，形成西北电网330kV骨干网架；1981年－500kV姚孟－武昌(595km)，83年葛洲坝－武昌和葛洲坝－双河两回500kV，形成华中500kV骨干网架；1989年－+/-500kV葛洲坝-上海直流线路，实现华中华东大区间直流联网；90年后，220kV、500kV线路迅速铺开。目前世界上已基本形成两个主要的超高压－特高压电压等级系列(交流)：330(345)－750(765)－1500kV500－1000(1100)kV交流750kV系统：2005年9月26日，西北750kV青海官亭至甘肃兰州东输变电示范工程正式投入运行，线路全长141km。交流1000kV系统：陕北煤电基地－山西晋东南煤电基地－南阳－荆门－武汉的单回1000kV交输变电示范工程在2009年建成。直流±800kV系统：云南至广东±800千伏直流输电工程，已于2009年6月实现单极投运、2010年6月双极投运。准备在全国规划建设7个特高压输变电示范工程，即3个1000kV交流特高压输变电工程，4个±800kV直流工程。我国电力工业的发展AnnualEnergyOutput(TWh)123401980198419881992199620002004006008001000120014001600GeneratingCapacity(100GW)Year200020045*2187*4.42004年，全国440GW2005年，突破500GW(人均340W)2010年，700GW2020年，预计1000