đề cương chi tiết học phần kĩ thuật cao áp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

ĐỀ CƢƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN
1. Tên học phần: Kỹ thuật cao áp (High Voltage Engineering)
- Mã số học phần: CN263
- Số tín chỉ học phần: 2 tín chỉ
- Số tiết học phần: 30 tiết lý thuyết, 60 tiết tự học.
2. Đơn vị phụ trách học phần:
- Bộ môn:
- Khoa:
3. Điều kiện tiên quyết: CN502, KC116
4. Mục tiêu của học phần:
4.1. Kiến thức:
4.1.1. Sinh viên lĩnh hội các kiến thức cơ bản về cách ứng suất
điện trường, sự phóng điện trong chất lỏng và chất rắn, qui luật phân phối
xác suất của điện áp phóng điện và quá điện áp.
4.1.2. Sinh viên nắm vững các phương pháp phân tích và tính toán ứng suất điện
trường với tác động lên hệ thống cách điện của các loại điện áp khác nhau.
4.1.3. Sinh viên nắm vững các kiến thức về nguyên nhân và quá trình xảy ra
phóng điện trong chất lỏng và rắn.
4.1.4. kiến thức về hàm phân phối xác suất Weibull và
phương pháp xác định điện áp phóng điện 50%.
4.1.5. Có kiến thức phân tích và tính toán các thông số của phóng điện cục bộ
trong chất rắn
4.1.6. Có kiến thức về các nguyên nhân gây ra quá điện áp và biện pháp hạn chế
quá điện áp
4.1.7. Có kiến thức về các phần mềm mô phỏng điện từ trường;

4.2. Kỹ năng:
4.2.1. Có khả năng áp dụng kiến thức toán học và kiến thức chuyên ngành để
tính toán ứng suất điện trường, tính toán điện áp phóng điện, tính toán các
thông số của phóng điện cục bộ trong chất rắn và sử dụng hàm phân phối
Weibull để xử lý số liệu;
4.2.2. năng phân tích và thiết kế các hệ thống cách điện cao áp;
4.2.3. Có khả năng phân tích và thiết kế các hệ thống chống quá điện áp tác động
lên thiết bị trong hệ thống điện;
4.2.4. Có khả năng sử dụng các phần mềm phân tích điện từ trường để phân tích
và mô phỏng hệ thống cách điện

4.3. Thái độ:
4.3.1. Có đạo đức nghề nghiệp, ý thức kỷ luật và tác phong công nghiệp;
4.3.2. Có lòng yêu thích và đam mê học phần và ngành học;
4.3.3. Nhận thức được sự cần thiết của việc học suốt đời;
5. Mô tả tóm tắt nội dung học phần:
Học phần này bao gồm các nội dung sau: Giới thiệu chung về kỹ thuật cao áp, tổng
quan về hệ thống cách điện, ứng suất điện trường; phóng điện trong chân không;
phóng điện trong chất lỏng; phóng điện trong chất rắn; hệ thống cách điện khí-rắn; hệ
thống cách điện giấy-dầu; tính tản mạn của sự phóng điện và quá điện áp.
6. Cấu trúc nội dung học phần:
6.1. Lý thuyết

Nội dung
Số tiết
Mục tiêu
Chƣơng 1.
Giới thiệu chung về kỹ thuật cao áp
2

1.1.
Lịch sử phát triển điện cao áp
0,5
4.1.1; 4.3
1.2.
Các loại áp lực tác động lên hệ thống cách điện
0,5
4.1.1; 4.3
1.3.
1.4.
Áp lực điện áp
Đặc tính chịu đựng điện áp
0,5
0,5
4.1.1; 4.3
4.1.1; 4.3
Chƣơng 2.
Tổng quan về hệ thống cách điện
2

2.1.
Hệ thống cách điện bằng không khí
0,5
4.1.1; 4.3
2.2.
Hệ thống cách điện bằng khí kín
0,5
4.1.1; 4.3
2.3.
Hệ thống cách điện bằng chất lỏng và chất rắn

tẩm chất lỏng
0,5
4.1.1; 4.3
2.4.
Hệ thống cách điện bằng chất rắn
0,5
4.1.1; 4.3
Chƣơng 3.
Ứng suất điện trƣờng
6

3.1.
Tổng quan
0,5
4.1.1; 4.3
3.2.
Các công thức tính toán điện trường
0,5
4.1.1; 4.1.2;
4.2.1; 4.3
3.3.

3.4.

3.5.
Tính toán điện trường của một số hệ thống điện
cực cơ bản
Độ dẫn điện của vật liệu cách điện

Phân bố điện trường của một số hệ thống thực tế

3

0,5

1,5
4.1.1; 4.1.2;
4.2.1; 4.3
4.1.1; 4.1.2;
4.2.1; 4.3
4.1.1; 4.1.2;
4.1.7; 4.2.1;
4.2.4; 4.3
Chƣơng 4.
Phóng điện trong chất lỏng
2,0

4.1.
Lý thuyết phóng điện điện tử
0,5
4.1.1; 4.1.3;
4.2.2; 4.3
4.2.
Lý thuyết phóng điện bọt khí
0,5
4.1.1; 4.1.3;
4.2.2; 4.3
4.3.
Lý thuyết phần tử lơ lửng
0,5

4.1.1; 4.1.2;
4.2.2; 4.3
4.4.
Lý thuyết dòng
0,5
4.1.1; 4.1.3;
4.2.2; 4.3
Chƣơng 5.
Phóng điện trong chất rắn
4,0


5.1.
Giới thiệu
0,5
4.1.1; 4.1.3;
4.2.2; 4.3
5.2.
Phóng điện riêng
0,5
4.1.1; 4.1.3;
4.2.2; 4.3
5.3.
Phóng điện điện cơ
0,5
4.1.1; 4.1.3;
4.2.2; 4.3
5.4.

5.5.

Phóng điện nhiệt

Phóng điện cục bộ
0,5

2
4.1.1; 4.1.3;
4.2.2; 4.3
4.1.1; 4.1.3;
4.1.5; 4.2.2; 4.3
Chƣơng 6.
Hệ thống cách điện khí-rắn
2,5

6.1.
Điện trường trên bề mặt tiếp xúc giữa chất rắn
và chất khí
0,5
4.1.1; 4.1.2;
4.1.3; 4.2.1;
4.2.2; 4.3;
6.2.
Phân bố điện áp trên chuỗi sứ cách điện
1
4.1.1; 4.1.2;
4.1.3; 4.2.1;
4.2.2; 4.3;
6.3.
Phóng điện bề mặt sứ cách điện

1
4.1.1; 4.1.2;
4.1.3; 4.2.1;
4.2.2; 4.3;
Chƣơng 7.
Hệ thống cách điện giấy-dầu
2,5

7.1.
Nước trong giấy và dầu cách điện
1,0
4.1.1; 4.1.2;
4.1.3; 4.2.1;
4.2.2; 4.3;
7.2.
Khí trong dầu cách điện
1,5
4.1.1; 4.1.2;
4.1.3; 4.2.1;
4.2.2; 4.3;
Chƣơng 8.
Tính tản mạn của sự phóng điện
3

8.1.
Khái niệm
0,5
4.1.4; 4.2.1; 4.3;
8.2.

Hàm phân phối xác suất
1
4.1.4; 4.2.1; 4.3;
8.3.

8.4.
Ảnh hưởng của diện tích bề mặt điện cực và thể
tích của vật liệu cách điện
Cách sử dụng giấy Weibull
1

0,5
4.1.4; 4.2.1; 4.3;

4.1.4; 4.2.1; 4.3;
Chƣơng 9.
Quá điện áp
6

9.1.
Khái niệm
1
4.1.1; 4.1.6;
4.2.3; 4.3
9.2.
Quá điện áp do sét đánh
1
4.1.1; 4.1.6;
4.2.3; 4.3
9.3.

Quá điện áp nội bộ
1
4.1.1; 4.1.6;
4.2.3; 4.3
9.4.
Bảo vệ chống quá điện áp
1
4.1.1; 4.1.6;
4.2.3; 4.3
9.5.
Quá trình sóng trên đường dây
2
4.1.1; 4.1.6;
4.2.3; 4.3
7. Phƣơng pháp giảng dạy:
- Th
-

8. Nhiệm vụ của sinh viên:
Sinh viên phải thực hiện các nhiệm vụ như sau:
- Tham dự tối thiểu 80% số tiết học lý thuyết.
- Thực hiện đầy đủ các bài tập.
- Tham dự kiểm tra giữa học kỳ.
- Tham dự thi kết thúc học phần.
9. Đánh giá kết quả học tập của sinh viên:
9.1. Cách đánh giá
Sinh viên được đánh giá tích lũy học phần như sau:
TT
Điểm thành phần
Quy định

Trọng
số
Mục tiêu
1
Điểm chuyên cần
Số tiết tham dự học/tổng số tiết
10%
4.3
2
Điểm kiểm tra giữa kỳ
- Trắc nghiệm (30 phút)
30%
4.1.1; 4.2.1
3
Điểm thi kết thúc
- Tự luận (90 phút)
- Tham dự đủ 80% tiết lý thuyết
- Nộp đủ số bài tập
- Bắt buộc dự thi
60%
4.1; 4.2; 4.3;
9.2. Cách tính điểm
- Điểm đánh giá thành phần và điểm thi kết thúc học phần được chấm theo thang
điểm 10 (từ 0 đến 10), làm tròn đến một chữ số thập phân.
- Điểm học phần là tổng điểm của tất cả các điểm đánh giá thành phần của học phần
nhân với trọng số tương ứng. Điểm học phần theo thang điểm 10 làm tròn đến một
chữ số thập phân, sau đó được quy đổi sang điểm chữ và điểm số theo thang điểm
4 theo quy định về công tác học vụ của Trường.
10. Tài liệu học tập:
Thông tin về tài liệu

Số đăng ký cá biệt
[1] Hoàng Việt, “Kỹ thuật điện cao áp”, tập 1,
inh, 2003-621.3/
V308/T.1.
CN.016909,
CN.016910,
CN.016911
[2] Hoàng Việt, “Kỹ thuật điện cao áp”, tập 2,
7- 621.3/V308/T.2.
CN.015500,
CN015501,
CN015502
[3] Erling Ildstad, “High voltage insulating materials”, giáo
trình của đại học NTNU, 2009.

[4] Mazen abdel-salam, “High voltage engineering”, nhà xuất
bản Marcel Dekker, 2000

[5] M.S. Naidu, “High voltage engineering”, nhà xuất bản
McGraw-Hill, 2010.
DIG.003245





11. Hƣớng dẫn sinh viên tự học:
Tuần
Nội dung
Lý

thuyết
(tiết)
Thực
hành
(tiết)
Nhiệm vụ của sinh viên
1
Chƣơng 1: Giới thiệu chung
về kỹ thuật cao áp
1.1. Lịch sử phát triển điện
cao áp
1.2. các loại áp lực tác động
lên hệ thống cách điện
1.3. Áp lực điện áp
1.4. Đặc tính chịu đựng điện
áp

4
0
-Nghiên cứu trước:
+ Tài liệu [3]: Chương 1
4]: Chương 1
+ Tra cứu nội dung về Hệ thống truyền
tải điện cao áp
2
Chƣơng 2: Tổng quan về hệ
thống cách điện
2.1. Hệ thống cách điện bằng
không khí
2.2. Hệ thống cách điện bằng

khí kín
2.3. Hệ thống cách điện bằng
chất lỏng và chất rắn tẩm chất
lỏng
2.4. Hệ thống cách điện bằng
chất rắn
4
0
-Nghiên cứu trước:
+ Tài liệu [1]: Chương 6
+ Tài liệu [3]: Chương 2
+ Ôn lại nội dung Vật liệu cách điện đã
học ở học phần Vật liệu điện
+ Tra cứu nội dung về Cách điện cao áp
3,4,5
Chƣơng 3: Ứng suất điện
trƣờng
3.1. Tổng quan
3.2. Các công thức tính toán
điện trường
3.3. Tính toán điện trường của
một số hệ thống điện cực cơ
bản
3.4. Độ dẫn điện của vật liệu
cách điện
3.5. Phân bố điện trường của
một số hệ thống thực tế
12
0
-Nghiên cứu trước:

+ Tài liệu [3]: Chương 3
+ Tài liệu [4]: Chương 2
+ Ôn lại kiến thức về Điện trường đã
học ở học phần Trường điện từ
+ Tra cứu nội dung về ứng suất điện
trường
6
Chƣơng 4. Phóng điện trong
chất lỏng
4.1. Lý thuyết phóng điện điện
tử
4.2. Lý thuyết phóng điện bọt
khí
4.3. Lý thuyết phần tử lơ lửng
4.4. Lý thuyết dòng
4
0
-Nghiên cứu trước:
+ Tài liệu [4]: chương 7
+ Tài liệu [5]: chương 3
+ Tra cứu nội dung về Phóng điện trong
chất lỏng
7,8
Chƣơng 5. Phóng điện trong
chất rắn
5.1. Giới thiệu
5.2. Phóng điện riêng
5.3. Phóng điện điện cơ
5.4. Phóng điện nhiệt
8

0
-Nghiên cứu trước:
+ Tài liệu [1]: chương 9
3]: chương 9
+ Tra cứu nội dung về Phóng điện trong
chất rắn

5.5. Phóng điện cục bộ
9,10
Chƣơng 6. Hệ thống cách
điện khí-rắn
6.1. Điện trường trên bề mặt
tiếp xúc giữa chất rắn và chất
khí
6.2. Phân bố điện áp trên
chuỗi sứ cách điện
6.3. Phóng điện bề mặt sứ
cách điện
5
0
-Nghiên cứu trước:
+ Tài liệu [1]: chương 7
+ Tài liệu [3]: chương 5
+ Ôn lại nội dung Vật liệu cách điện đã
học ở học phần Vật liệu điện
+ Tra cứu nội dung về Cách điện khí và
rắn
10,11
Chƣơng 7. Hệ thống cách
điện giấy dầu

7.1. Nước trong giấy và dầu
cách điện
7.2. Khí trong dầu cách điện

5
0
-Nghiên cứu trước:
+ Tài liệu [1]: chương 12
+ Tài liệu [3]: chương 10
+ Ôn lại nội dung Vật liệu cách điện đã
học ở học phần Vật liệu điện
+ Tra cứu nội dung về Giấy và dầu cách
điện
11,12
Chƣơng 8. Tính tản mạn
của sự phóng điện

8.2. Hàm phân phối xác suất
8.3. Ảnh hưởng của diện tích
bề mặt điện cực và thể tích
của vật liệu cách điện
8.4. Cách sử dụng giấy
Weibull
6
0
-Nghiên cứu trước:
+ Tài liệu [3]: Chương 6
+ Ôn lại nội dung về Hàm phân phối xác
suất đã học ở học phần Xác suất thống
kê

+Tra cứu nội dung về Tính tản mạn của
sự phóng điện
13,14
,15
Chƣơng 9. Quá điện áp

9.2. Quá điện áp do sét đánh
9.3. Quá điện áp nội bộ
9.4. Bảo vệ chống quá điện áp
9.5. Quá trình sóng trên
đường dây

12
0
-Nghiên cứu trước:
+ Tài liệu [2]: chương 1 và 2
chương 3, 5, 6 và 7
+ Tra cứu nội dung về Quá điện áp


Cần Thơ, ngày … tháng … năm 20…
TL. HIỆU TRƢỞNG
TRƢỞNG KHOA
TRƢỞNG BỘ MÔN