北方工业大学：电气工程及其自动化《高电压技术》课程教学大纲

电气与控制工程学院 课程教学大纲 课程名(COURSE TITLE): 高电压技术 课程代码(COURSE CODE): 7309301 学分(CREDIT VALUE): 2 开课单位(DEPARTMENT/UNIT)： 电气工程系 版本(VERSION): DG7309301-202108 课程负责人 (COURSE COORDINATOR): 景柳铭 北方工业大学电气与控制工程学院 2021年8月

电气与控制工程学院 课程教学大纲 课 程 名（COURSE TITLE）： 高电压技术 课程代码（COURSE CODE）： 7309301 学 分（CREDIT VALUE）： 2 开课单位（DEPARTMENT/UNIT）： 电气工程系 版 本（VERSION）： DG7309301-202108 课程负责人 （COURSE COORDINATOR）： 景柳铭 北方工业大学 电气与控制工程学院 2021 年 8 月

目录 1课程基本信息 3 2毕业要求与课程目标… 4 2.1本课程支撑的毕业要求观测点 2.2课程目标 2.3毕业要求与课程目标的关系 3课程内容及安排. 3.1课程学时总体安排 .6 3.2各知识单元内容和预期学习目标 .6 4课堂牧学设计和实施载体。 .10 5课程实验教学 13 5.1实验名称和安排 13 5.2实验要求和教学组织 13 5.3实验预习和实验报告要求 1 5.4实验教学在能力培养方面的具体措施 …14 6课程考核方案和依据， 14 6.1课程考核方案 .14 6.2课程各考核项评价依据和标准 .15 7本次修订说明 18 8其他需要说明的问题， 18

2 目 录 1 课程基本信息.........................................................................................................................3 2 毕业要求与课程目标.............................................................................................................4 2.1 本课程支撑的毕业要求观测点.....................................................................................4 2.2 课程目标.........................................................................................................................4 2.3 毕业要求与课程目标的关系.........................................................................................6 3 课程内容及安排.....................................................................................................................6 3.1 课程学时总体安排.........................................................................................................6 3.2 各知识单元内容和预期学习目标................................................................................ 6 4 课堂教学设计和实施载体....................................................................................................10 5 课程实验教学.......................................................................................................................13 5.1 实验名称和安排...........................................................................................................13 5.2 实验要求和教学组织...................................................................................................13 5.3 实验预习和实验报告要求...........................................................................................14 5.4 实验教学在能力培养方面的具体措施...................................................................... 14 6 课程考核方案和依据...........................................................................................................14 6.1 课程考核方案...............................................................................................................14 6.2 课程各考核项评价依据和标准.................................................................................. 15 7 本次修订说明.......................................................................................................................18 8 其他需要说明的问题...........................................................................................................18

1课程基本信息 课程名称（中文）高电压技术 课程名称（英文）High Voltage Technique 课程计划学时 32 课外学时建议 32 计划学时构成 理论学时28 实验学时4 上机学时 0 课外学时要求 线上学习要求：4 自主学习建议学时：28 先修课名称 (7021241)电路分析Ⅲ、(7210811)工程电磁场、(7211751)电气专业导 适用专业年级 电气工程及其自动化 开课单位 电气工程系 本课程为申气工程及其白动化专业的专业教有洗修课，开设于第6学期 本课程为学生从事电气工程领域的研究奠定基本的理论基础， 让本专业的学 了解高电压技术在电气工程学科的地位和作用、理解各种电介质的绝缘特性与 课程简介电气强度知识，熟悉电力系统波过程基本原理，掌握电力系统过电压及防护的 十算方法。本课程注重平时考核和期末考试相结合，理论知识和实验哈证相 合 全面考核学生掌握知识、运用知识和实践解决问愿的能力。 课程学习以课 堂教学与自主学习为主要手段，期末考核形式为笔试闭卷。 基础资料： (1)《高电压技术》（第2版），吴广宁张冠军刘刚主编，机械工业出版社 2017,ISBN号：978-7-111-45179-2 参考资料： 教材和学习资源 (1)《高电压工程》（第2版），梁曦东周远翔曾主编，清华大学出版社 2015,1SBN号：978-7-302-39279-8 (2)《高电压绝缘技术》（第3版），严璋朱德恒主编，中国电力出版社 2015.ISBN号：978-7-512-37564-2 (3)High-Voltage Engineering and Testing,Hugh M.Ryan,2013,ISB 978-1-8491-9263-7 大纲版本号 DG7309301-202108 前一版本号 G7309301-201912 大纲修订人 景柳铭 修订时间 2021.08

3 1 课程基本信息 课程名称（中文） 高电压技术 课程名称（英文） High Voltage Technique 课程计划学时 32 课外学时建议 32 计划学时构成 理论学时 28 实验学时 4 上机学时 0 课外学时要求 线上学习要求：4 自主学习建议学时：28 先修课名称 （7021241）电路分析Ⅲ、（7210811）工程电磁场、（7211751）电气专业导论 适用专业年级 电气工程及其自动化 开课单位 电气工程系 课 程 简 介 本课程为电气工程及其自动化专业的专业教育选修课，开设于第 6 学期。 本课程为学生从事电气工程领域的研究奠定基本的理论基础，让本专业的学生 了解高电压技术在电气工程学科的地位和作用、理解各种电介质的绝缘特性与 电气强度知识，熟悉电力系统波过程基本原理，掌握电力系统过电压及防护的 计算方法。本课程注重平时考核和期末考试相结合，理论知识和实验验证相结 合，全面考核学生掌握知识、运用知识和实践解决问题的能力。课程学习以课 堂教学与自主学习为主要手段，期末考核形式为笔试闭卷。 教材和学习资源 基础资料： （1）《高电压技术》（第 2 版），吴广宁 张冠军 刘刚主编，机械工业出版社， 2017，ISBN 号：978-7-111-45179-2 参考资料： （1）《高电压工程》（第 2 版），梁曦东 周远翔 曾嵘主编，清华大学出版社， 2015，ISBN 号：978-7-302-39279-8 （2）《高电压绝缘技术》（第 3 版），严璋 朱德恒主编，中国电力出版社， 2015，ISBN 号：978-7-512-37564-2 （3）High-Voltage Engineering and Testing，Hugh M. Ryan，2013，ISBN： 978-1-8491-9263-7 大纲版本号 DG7309301-202108 前一版本号 DG7309301-201912 大纲修订人 景柳铭 修订时间 2021.08

课程团队负责人 景柳铭 实验教学审核人 胡长斌 专业负贵人 周京华 审核时间 2021.08 学院批准人 徐继宁 批准时间 2021.09 2毕业要求与课程目标 2.1本课程支撑的毕业要求观测点 电气工程及其自动化专业2019版培养方案为本课程设置了1个观测点，具 体如下： (1)毕业要求观测点1-5：面向电力电子与电力传动和电力系统及其自动 化专业方向，掌握专业基础理论知识，具备将电气工程、控制工程、计算机科学 与技术等多学科基础知识应用于分析和解决复杂电气工程问题的能力。 2.2课程目标 根据电气专业毕业要求观测点，本课程设置了4个知识目标，3个能力目标 (简称：GDYJS--X),，另根据教有部和学校要求，课程设置了1个思政目标，不 做输出目标考核。 知识目标： GDYJS--1:电介质的绝缘特性及电气强度 掌握并能解释、描述各种电介质的绝缘特性：了解不同电压作用下不均匀电 场的放电特征：掌握电介质极化的原因：掌握电介质的击穿过程原理：理解电气 强度的概念：掌握提高抗电强度的方法。 GDYJS--2:电气设备的绝缘预防性试验 理解电介质的电老化、热老化原因：了解泄漏电流试验的特点，掌握泄漏电 流变化曲线的特性：了解介质损耗角正切的作用，理解西林电桥的基本原理：了 解局部放电跟介质损耗的关系。 GDJS-3:电力系统波过程的基本原理 掌握并能解释电压行波和电流行波的产生原因：掌握波速和z波阻抗的关系 式：理解折射系数和反射系数的关系式：了解行波多次折反射的推导。过程。 GDYJS-4:电力系统过电压防护及绝缘配合 4

4 课程团队负责人 景柳铭 实验教学审核人 胡长斌 专业负责人 周京华 审核时间 2021.08 学院批准人 徐继宁 批准时间 2021.09 2 毕业要求与课程目标 2.1 本课程支撑的毕业要求观测点 电气工程及其自动化专业 2019 版培养方案为本课程设置了 1 个观测点，具 体如下： （1）毕业要求观测点 1-5：面向电力电子与电力传动和电力系统及其自动 化专业方向，掌握专业基础理论知识，具备将电气工程、控制工程、计算机科学 与技术等多学科基础知识应用于分析和解决复杂电气工程问题的能力。 2.2 课程目标 根据电气专业毕业要求观测点，本课程设置了 4 个知识目标，3 个能力目标 （简称：GDYJS-X），另根据教育部和学校要求，课程设置了１个思政目标，不 做输出目标考核。 知识目标： GDYJS-1：电介质的绝缘特性及电气强度 掌握并能解释、描述各种电介质的绝缘特性；了解不同电压作用下不均匀电 场的放电特征；掌握电介质极化的原因；掌握电介质的击穿过程原理；理解电气 强度的概念；掌握提高抗电强度的方法。 GDYJS-2：电气设备的绝缘预防性试验 理解电介质的电老化、热老化原因；了解泄漏电流试验的特点，掌握泄漏电 流变化曲线的特性；了解介质损耗角正切的作用，理解西林电桥的基本原理；了 解局部放电跟介质损耗的关系。 GDYJS -3：电力系统波过程的基本原理 掌握并能解释电压行波和电流行波的产生原因；掌握波速和 z 波阻抗的关系 式；理解折射系数和反射系数的关系式；了解行波多次折反射的推导。过程。 GDYJS -4：电力系统过电压防护及绝缘配合

理解雷电的放电过程和性质，掌握雷电过电压的计算方法：了解各种防雷保 护装置的作用、保护原理和适用的保护对象，理解各个保护装置保护范围的计算 方法：了解内部过电压的分类和性质特点，理解切断空载线路过电压的发展过程 掌握其影响因素和降压措施：了解绝缘配合的根本任务，理解绝缘配合的发展过 程，学握中性点接地方式对过电压水平和绝缘水平的影响，了解在不同过电压下 绝缘配合惯用的方式。 能力目标： GDYJS-5:电力系统高电压问题分析能力 掌握电力设备绝缘性能、试验方法，能分析电力设备、输电线路的过电压现 象，掌握相应的防护方法，获得解决相应问题的能力。 GDYJS-6:现代仿真工具使用能力 能使用全数字仿真工具实现高电压现象的仿真，实现绝缘破坏和过电压现象 仿真，能根据实验步骤操作实验装置，安全有效地开展高电压技术相应实验，正 确采集和整理实验数据，对实验数据和结果进行分析和解释，并与理论分析进行 比较，得出合理有效的结论。 GDYJS-7:自学与自律能力 能保证出勤，按时完成作业，按时线上学习任务和课程自学内容，善于时间 管理。 思政目标： GDYJS-8:课程思政与课程教学高质量融合 结合“高电压技术”课程的特点，从国内外现状分析、能力培养和服务社会 三个方面全面推进课程思政建设，深入挖掘思政元素，实现课程思政与课程教学 的高质量融合。在讲授专业知识的同时，围绕“双碳目标”及“一带一路”的战 略构想，结合我国特高压电网的发展，介绍我国输电线路电压等级的发展过程， 在此过程中理解和领会我国特高压电网由“追随”到“引领”的过程，培养爱 田主义情怀和民族自豪感，激发行业荣誉感，坚定道路自信。介绍我国提出的洲 际特高压联网计划，让学生直观体会到打造人类命运共同体的重要性。通过对电 介质的击穿特性、避雷设备的保护范围计算等内容的学习，培养严谨的科学态度， 增强安全意识，并在学习中能培养考虑社会、环境和安全等因素的能力。通过对 5

5 理解雷电的放电过程和性质，掌握雷电过电压的计算方法；了解各种防雷保 护装置的作用、保护原理和适用的保护对象，理解各个保护装置保护范围的计算 方法；了解内部过电压的分类和性质特点，理解切断空载线路过电压的发展过程， 掌握其影响因素和降压措施；了解绝缘配合的根本任务，理解绝缘配合的发展过 程，掌握中性点接地方式对过电压水平和绝缘水平的影响，了解在不同过电压下 绝缘配合惯用的方式。 能力目标： GDYJS -5：电力系统高电压问题分析能力 掌握电力设备绝缘性能、试验方法，能分析电力设备、输电线路的过电压现 象，掌握相应的防护方法，获得解决相应问题的能力。 GDYJS -6：现代仿真工具使用能力 能使用全数字仿真工具实现高电压现象的仿真，实现绝缘破坏和过电压现象 仿真，能根据实验步骤操作实验装置，安全有效地开展高电压技术相应实验，正 确采集和整理实验数据，对实验数据和结果进行分析和解释，并与理论分析进行 比较，得出合理有效的结论。 GDYJS -7：自学与自律能力 能保证出勤，按时完成作业，按时线上学习任务和课程自学内容，善于时间 管理。 思政目标： GDYJS -8： 课程思政与课程教学高质量融合 结合“高电压技术”课程的特点，从国内外现状分析、能力培养和服务社会 三个方面全面推进课程思政建设，深入挖掘思政元素，实现课程思政与课程教学 的高质量融合。在讲授专业知识的同时，围绕“双碳目标”及“一带一路”的战 略构想，结合我国特高压电网的发展，介绍我国输电线路电压等级的发展过程， 在此过程中理解和领会我国特高压电网由 “追随”到“引领”的过程，培养爱 国主义情怀和民族自豪感，激发行业荣誉感，坚定道路自信。介绍我国提出的洲 际特高压联网计划，让学生直观体会到打造人类命运共同体的重要性。通过对电 介质的击穿特性、避雷设备的保护范围计算等内容的学习，培养严谨的科学态度， 增强安全意识，并在学习中能培养考虑社会、环境和安全等因素的能力。通过对