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《电力系统过电压》课程教学大纲 大纲执笔人：杨廷方 大纲审核人： 课程编号： 0808000645 英文名称： Power System Over Voltage 学分： 2 总学时： 32 。其中，讲授 32 学时，实验 0 学时，上机 0 学时，实训 0 学时。 适用专业: 电气工程及其自动化专业本科学生。 先修课程： 线性代数，电路，电机学，高电压技术，电力系统稳态分析, 电力系统暂态分析。 一、课程性质与教学目的 本课程是电气工程及其自动化专业的专业课程，选修。通过本课程的教学，通过本课程的学 习，使学生掌握过电压的产生机理，主要的理论计算和分析方法，熟悉对各种类型过电压的防护 对策和限制措施，了解对线路和电气设备的绝缘要求，从而具有进行电力系统的防雷设计、选择 过电压的防护措施和处理过电压事故、确定输电线路和电气设备的绝缘水平以及从事相应的科学 研究工作的初步能力。 二、基本要求 1、掌握集中参数回路中的暂态计算方法。 2、掌握分布参数的长线路、变压器绕组中电磁波的传播规律；了解单相长线、三相长线路中 的数值计算方法，以及长线路中波的衰减和变形。 3、熟悉防雷装置的基本原理、结构，了解防雷接地的主要设计和测试方法。掌握各电压等级 的输电线路的防雷要求和主要计算方法，以及改善防雷效果的主要途径。了解变压器、变 压器中性点、直配电机的防雷特点和主要的防雷接线方式。 4、了解研究工频过电压的重要意义，掌握产生工频电压升高的主要原因，熟悉计算方法。掌 握并联电抗器的限压作用。 5、掌握主要类型的操作过电压（切、合空线、切空变、解列和弧光接地）的产生机理、主要 特点、对不同电压等级电网所起的作用和主要限制措施。 6、掌握线性谐振、铁磁谐振过电压的产生机理和主要特点，通过断线谐振和互感器谐振的实例了 解谐振过电压的实际危害性以及不同的抑制对策。了解自激过电压的产生机理和防护方法。 7、掌握绝缘配合的基本原则和方法。了解线路绝缘子片数、空气间隙距离和主要电气设备试验电 压的确定方法。 三、重点与难点 本课程的教学重点为（1）长线路中电磁波的传播过程，用网格法计算波的多次折、反射 过程；（2）直角波作用于单相变压器绕组时的暂态过程，波沿架空导线侵入三相变压器，变压 器绕组间波的传递；（3）输电线路的防雷要求和主要计算方法，以及改善防雷效果的主要途 径；（4）空载长线的电容效应，电力系统谐振过电压，电力系统绝缘配合。 四、教学方法 课堂讲授，运用启发、讨论、教学互动的多模式教学方法。 五、课程知识单元、知识点及学时分配 见表 1。 表1 高压电器课程的知识单元、知识点及学时分配 知识单元 知识点 序号 描述 序号 描述 1 长线路中电磁波的传播过程 1 集中参数回路 和长线路中的 暂态过程 2 计算波的多次折、反射过程；相模变换法 3 波的衰减和变形 1 直角波作用于单相变压器绕组时的暂态过程 2 波沿架空导线侵入三相变压器 3 变压器绕组间波的传递 4 变压器绕组内的暂态过程 1 防雷装置的基本类型和结构 2 1 输电线路、发电厂和变电所的接地 输电线路的防雷要求和主要计算方法，以及 改善防雷效果的主要途径 空载长线的电容效应 2 各种情况下的工频电压升高及限制措施 3 并联电抗器的中性点小电抗与潜供电流 1 各类情况下的操作过电压产生机理 2 利用避雷器限制操作过电压 中性点不接地系统的间歇性接地过电压；消 弧线圈的应用。 线性谐振过电压产生机理 高频和分频铁磁谐振 电力系统非线性（铁磁）谐振过电压 绝缘配合的概念和原则、方法 架空输电线路绝缘水平的确定 电气设备绝缘水平的确定 2 3 4 5 变压器绕组内 的暂态过程 雷电过电压及 防护 电力系统工频 电压升高 电力系统操作 过电压 6 电力系统线性 谐振过电压 7 电力系统绝缘 配合原理和方 法 8 3 3 1 2 3 1 2 3 总计 六、实验、上机与实训教学条件及内容 无 七、作业要求 讲 课 4 6 4 4 4 6 4 32 每个知识单元后均布置一定数量的作业，要求学生独立书面完成。 第 1 单元：作业数：1 个； 第 5 单元：作业数：1 个 第 2 单元：作业数：1 个； 第 6 单元：作业数：1 个 第 3 单元：作业数：1 个； 第 7 单元：作业数：1 个。 第 4 单元：作业数：1 个； 八、考核方式与要求 1.知识考核 占总成绩的 60%，主要采用期末书面考试的方式评定。闭卷考试。 2.能力考核 占总成绩的 40%，主要根据作业、质疑、课堂讨论和自由选题报告等能力、素质 评定。 九、教材与主要参考书 1.选用教材： [1] 陈维贤. 电网过电压教程[M].中国电力出版社，1996。 2.主要参考书： [1] 张纬钹 何金良. 过电压防护及绝缘配合[M].清华大学出版社, 2002。