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本書為十三五職業(yè)教育規(guī)劃教材。全書分三個學(xué)習(xí)情境，其主要內(nèi)容包括絕緣介質(zhì)電氣性能及擊穿過程、電氣設(shè)備絕緣試驗和電力系統(tǒng)過電壓防護(hù)。本書從基本物理概念及物理過程入手，引入國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)規(guī) 范，適當(dāng)介紹新技術(shù)、新方法，突出了以能力培養(yǎng)為核心的教學(xué)理念。此外，為了幫助讀者理解運(yùn)用書中內(nèi)容，附有一定工程案例和思考題，以供讀者參考和選做。因有國家級職業(yè)教育發(fā)電廠及電力系統(tǒng)專業(yè)教學(xué)資源庫建設(shè)項目的支持，本書加入了一些視頻和動畫資源，便于教學(xué)使用。

高電壓技術(shù)課程是一門專業(yè)性、實用性、理論性非常強(qiáng)的課程,具有理論與實踐并重的特點。它既是電類專業(yè)的一門核心技能課程,也是取得電氣試驗員職業(yè)資格證書的必須對應(yīng)課程。隨著職業(yè)教育教學(xué)改革的不斷深化和電力行業(yè)的發(fā)展,本書編者認(rèn)為本課程應(yīng)以工程應(yīng)用為主,內(nèi)容不宜過細(xì)過深,應(yīng)著重于塑造讀者的動手能力和解決實際問題的能力。
本書引入國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)規(guī)范,力求使讀者能掌握常用電介質(zhì)的電氣性能,熟悉電氣設(shè)備絕緣預(yù)防性試驗,并能根據(jù)試驗數(shù)據(jù)作出絕緣性能的初步判斷;同時能了解過電壓產(chǎn)生原因,熟悉發(fā)電廠、變電站及線路的過電壓保護(hù)裝置的作用,能初步配置發(fā)電廠、變電站及線路的過電壓保護(hù)裝置。此外,為了幫助讀者理解運(yùn)用書中內(nèi)容,本書附有工程案例和思考題,以供讀者參考和選做。因有國家級職業(yè)教育發(fā)電廠及電力系統(tǒng)專業(yè)教學(xué)資源庫建設(shè)項目的支持,本書加入了一些視頻和動畫資源,并于重印時更新添加,且收集了一些思政素材,以便教學(xué)選用。
本教材學(xué)習(xí)情境1由重慶電力高等�？茖W(xué)校蘇淵、郭劍峰、楊溢編寫,學(xué)習(xí)情境2由重慶電力高等�？茖W(xué)校楊啟軍、趙俊霖、趙瑩編寫,學(xué)習(xí)情境3由重慶電力高等�？茖W(xué)校伍家潔、徐廷成、劉禹良編寫,重慶萬州供電局楊溢、重慶電力公司電力科學(xué)研究院牟平偉為本書工學(xué)結(jié)合方面提供了大量的意見和建議,并協(xié)作編寫部分子情境。全書由伍家潔統(tǒng)稿。
本書承蒙國網(wǎng)技術(shù)學(xué)院張紅教授審稿,并提出了許多寶貴意見和建議,編者在此表示深切的謝意。
限于編者水平,書中難免存在一些疏漏和不足之處,懇請讀者批評指正。
編者

學(xué)習(xí)情境1 絕緣介質(zhì)電氣性能及擊穿過程 …………………………………………………… 1

子情境1.1 絕緣材料的電氣性能 …………………………………… 1
1.1.1 電介質(zhì)的極化 …………………………………………… 1
1.1.2 電介質(zhì)的電導(dǎo) …………………………………………… 6
1.1.3 電介質(zhì)的損耗 …………………………………………… 8
子情境1.2 氣體絕緣材料及其擊穿特性 ………………………… 11

1.2.1 六氟化硫氣體…………………………………………… 11
1.2.2 氣體中帶電質(zhì)點的產(chǎn)生與消失………………………… 13
1.2.3 均勻電場中氣體的擊穿過程…………………………… 15
1.2.4 不均勻電場中氣體的擊穿過程………………………… 20
1.2.5 沖擊電壓下氣體的擊穿過程…………………………… 24
1.2.6 沿面放電………………………………………………… 28
1.2.7 大氣狀態(tài)對氣體擊穿電壓的影響…………………………………………… 36
子情境1.3 液體絕緣材料及其擊穿特性 ……………………………………………… 37

1.3.1 變壓器油………………………………………………… 37
1.3.2 液體電介質(zhì)的擊穿……………………………………… 40
子情境1.4 固體絕緣材料及其擊穿特性 ………………………… 45
1.4.1 云母……………………………………………………… 45
1.4.2 玻璃……………………………………………………… 47
1.4.3 陶瓷……………………………………………………… 49
1.4.4 合成樹脂……………………………………………………………………… 50
1.4.5 固體電介質(zhì)的擊穿…………………………………………………………… 51
1.4.6 電介質(zhì)的老化………………………………………………………………… 54
【工程小知識1】油浸變壓器絕緣結(jié)構(gòu) ………………………………………………… 56
思考題 ……………………………………………………………………………………… 59
學(xué)習(xí)情境2 電氣設(shè)備絕緣試驗 ……………………………………………………………… 61
子情境2.1 絕緣預(yù)防性試驗 …………………………………………………………… 61
子情境2.2 絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)的測量 …………………………………… 62

口袋裝著小本本,遇有問題記下來
子情境2.3 直流泄漏電流試驗和直流耐壓試驗 ……………………………………… 67
子情境2.4 介質(zhì)損失角正切的測量 …………………………………………………… 74
子情境2.5 局部放電試驗 ……………………………………………………………… 81
子情境2.6 交流耐壓試驗 ……………………………………………………………… 86
子情境2.7 沖擊耐壓試驗 ……………………………………………………………… 95
子情境2.8 絕緣油氣相色譜分析 ……………………………………………………… 101
【工程小知識2】變壓器高壓試驗作業(yè)指導(dǎo)書 ……………………………………… 110
思考題……………………………………………………………………………………… 116
學(xué)習(xí)情境3 電力系統(tǒng)過電壓防護(hù) …………………………………………………………… 118
子情境3.1 防雷設(shè)備認(rèn)知 ……………………………………………………………… 118

3.1.1 雷電的模型 …………………………………………… 118
3.1.2 避雷針、避雷線的保護(hù)范圍 ………………………… 122
3.1.3 感應(yīng)雷防護(hù)設(shè)備避雷器的認(rèn)識 ……………………… 126
3.1.4 防雷接地裝置的選擇 ………………………………… 130
3.1.5 防雷設(shè)備的檢測試驗 ………………………………… 133
【工程小知識3】無間隙金屬氧化物避雷器試驗作業(yè)指導(dǎo)書 … 137
子情境3.2 發(fā)電廠和變電站的防雷保護(hù) ……………………………………………… 141

3.2.1 直擊雷保護(hù) …………………………………………… 141
3.2.2 變電站內(nèi)避雷器的保護(hù)作用 ………………………… 143
3.2.3 變電站的進(jìn)線段保護(hù) ………………………………… 146
3.2.4 變壓器的防雷保護(hù) …………………………………… 148
3.2.5 配電變壓器的防雷保護(hù) ……………………………… 150
3.2.6 氣體絕緣變電站 (GIS)的過電壓保護(hù) …………… 151
3.2.7 輸電線路的防雷保護(hù) ………………………………… 152
子情境3.3 電力系統(tǒng)過電壓與絕緣配合 ……………………………………………… 161

3.3.1 電力系統(tǒng)操作過電壓 ………………………………… 162
3.3.2 工頻過電壓 …………………………………………… 164
3.3.3 諧振過電壓 …………………………………………… 165
3.3.4 絕緣配合的概念和原則 ……………………………… 166
【工程小知識4】 35kV變電站絕緣配合及過電壓保護(hù) ………… 167
思考題………………………………………………………………… 171
附錄1 一球接地時,球隙放電標(biāo)準(zhǔn)電壓表 (IEC1960年公布)………………………… 173
附錄2 氧化鋅避雷器電氣特性 ……………………………………………………………… 177
附錄3 人工接地極工頻接地電阻的計算 …………………………………………………… 178
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………………… 180

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