首页>中文会议>工业技术>2017年SF6替代气体专题研讨会

2017年SF6替代气体专题研讨会

召开年：2017
召开地：西安
出版时间： 2017-01-09

主办单位：中国电机工程学会;中国电工技术学会

会议文集：2017年SF6替代气体专题研讨会论文集

会议论文

热门论文

全部论文

最新会议

更多>>

全选（0）

1.环保型SF6替代介质研究进展
- LIN Xin;林莘;LI Xintao;李鑫涛;LI Luwei;李璐维
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：文中针对中压开关、高压开关、气体绝缘金属封闭线路(gas insulated metal enclosed transmission line,GIL)3种电力设备的环保型介质研究现状及进展情况进行综述,介绍了目前应用较多的SF6混合气体及具有很大替代潜力的新型环保介质.在此基础上,分析了环保型电力设备研发中面临的问题及未来发展方向.可以看出,使用SF6混合气体是短期内降低SF6用量的有效方法,目前已研制出以SF6/N2混合气体为替代介质的开关柜、断路器及GIL产品,但其电压等级不高,很难满足大容量、超/特高压电网的要求.从长远角度看氟化气体如CF3I、c-C4F8、CnF2nO等具有很大应用前景,但存在价格昂贵、液化温度高的问题,需要与CO2、N2等价格低廉、液化温度低的气体混合使用.然而,针对最佳混合比、气体分子协同作用关系等问题还有待进一步研究.
2.电气设备空气中放电的分解气体分析法检测技术研究现状及展望
- LI Kang;李康;GUO Runrui;郭润睿;Hassan Javed;Hassan Javed;ZHANG Guoqiang;张国强
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：分解气体分析法通过检测故障产生的气体组分诊断设备故障,是检测电力设备故障的重要方法,某些应用场合具有不可替代的作用.然而目前该方法只在绝缘油、SF6等绝缘介质的场合有应用,对于空气这一最重要的绝缘介质还没有应用.文中在简述空气放电衍生物气体产生理论的基础上,分析了采用分解气体分析法检测空气中放电的可行性,并对相关分解气体分析法的应用及研究现状、空气分解气体产生规律等进行了综述.最后提出需要进一步研究问题包括空气气体分解演化规律及影响因素、气体特征与放电的关系、放电识别方法等.
3.N2、CO2和SF6喷口电弧电流开断能力的比较分析
- GUO Yujing;郭煜敬;ZHANG Hao;张豪;ZHANG Quan;张权;YAO Yongqi;姚永其;YAN Jiudun;阎究敦
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：文中研究了瞬态条件下电孤在3种不同气体中(N2、CO2和SF6)熄弧时的形态及能量交换机理.首先根据实验结果对湍流电弧模型进行了严格校准、确认其适用性.在此基础上对3种电弧进行仿真计算,对计算结果进行能量守恒分析,指出了不同气体燃弧过程中对电弧特性起主导作用的能量输运机理.基于湍流电弧中径向温度分布曲线的特征,阐述并确认了喷口电弧的电流开断能力与气体的物性参数之间的内在联系.
4.基于SRK状态方程的SF6/CF4混合气体物性参数计算
- ZHONG Jianying;钟建英;ZHAO Xiaomin;赵晓民;LI Baozeng;李宝增;LIN Xin;林莘;GENG Zhenxin;庚振新
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：采用混合气体是解决气体开关设备低温运行的有效途径之一.文中基于真实气体模型,建立SRK状态方程的迭代形式,给出了SF6与CF4气体压力值在0.1～1MPa,温度在223～323K范围内压缩因子曲线,分析了温度与压力对压缩因子的影响,给出了不同压力与温度下,SF6与CF4真实气体与理想气体压缩因子的偏离情况,确定混合气体的压缩因子的混合规则,分析了温度与压力对压缩因子的影响,确定混合气体的混合规则,获得了SF6、CF4及混合气体饱和蒸汽压与等密度曲线,得到了混合气体在不同使用条件下的充气与补气方案.为进一步计算混合气体的热力学参数与流动特性提供数据支撑.
5.c-C4F8在球板电极下的绝缘性能和绝缘子沿面闪络特性研究
- MAN Linkun;满林坤;XIAO Dengming;肖登明
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：文中从c-C4F8的绝缘性能和绝缘子沿面闪络特性角度出发,进行了球板电极下对c-C4F8的工频击穿实验和雷电冲击实验,以及常压下绝缘子的沿面闪络击穿实验.同时进行了SF6、N2和CO2的对比实验.实验结果表明,对于气隙击穿的工频耐压实验和雷电冲击实验,c-CF8的击穿电压值都随着间隙距离的升高而增加,并呈线性趋势;在稍不均匀电场中,c-C4F8的绝缘性能约为SF6的1.4倍;c-C4F8中绝缘子的闪络电压明显大于SF6.从绝缘性能的角度来看,c-C4F8在某些条件下可以作为SF6的一种替代气体,用在电力设备中.
6.氮气环网柜中复合绝缘的工频特性研究
- ZHOU Baijie;周柏杰;TAN Dongxian;谭东现;HAN Dong;韩冬;ZHAO Xiaoling;赵小令;XIAO Dengming;肖登明
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：采用氮气(N2)或干燥空气替代SF6作为中压开关设备的绝缘介质是目前环保型开关设备的发展热点.要保证气箱结构紧凑小巧,需要完全掌握环保气体的绝缘特性,并对固体—气体复合绝缘的配合进行深入研究.文中从研究N2的基础绝缘特性入手,研究了不同电场均匀度、气体压力以及电极间隙下的N2工频耐压特性数据,提出了N2绝缘的经验公式以指导气箱的整体设计和局部优化.基于N2气箱关键部位的绝缘配合的系统性的建模仿真分析,结合局部复合绝缘的耐压特性实验,得到结论气箱结构设计中需要采用极不均匀场的特性作为设计依据,同时在关键位置的固体—气体复合绝缘处需要保证足够的气体间隙.
7.两种典型电极下SF6/CF4混合气体击穿特性的实验研究
- ZHANG Jia;张佳;LIN Xin;林莘;SU An;苏安;CHEN Huili;陈会利;LI Luwei;李璐维
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：针对板—板、针—板两种典型电极形状在5mm间隙下SF6/CF4混合气体的击穿特性开展实验研究,分别测量SF6分压比为0％～100％、压强在0.1～0.6MPa下的气体击穿电压,研究压强、SF6分压比及电场不均匀度等因素对SF6/CF4混合气体绝缘性能的影响.结果表明:0.6MPa的20％SF680％CF4气体在板—板电极下的击穿电压为138.89kV,是相同压强纯SF6气体击穿电压的64.8％,在针—板(针为负极性)电极下的击穿电压为58.4kV,是相同压强纯SF6气体击穿电压的74.8％.在压强一定时,SF6/CF4混合气体的击穿电压与SF6的分压比呈非线性增加,但随电场不均匀程度的增大,SF6分压比的变化对击穿电压的影响逐渐减弱,随SF6分压比的增大,混合气体的协同效应明显降低;在SF6分压比一定时,随压强的增大,混合气体的协同效应增强.
8.CF3I/N2混合气体中绝缘子沿面闪络特性的研究
- ZHANG Hui;张辉;XIAO Dengming;肖登明;ZHAO Su;赵谡;LI Bing;李冰
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：文中以SF6/N2混合气体作为比较,研究了CF3I/N2混合气体中绝缘子在工频电压和正、负极性雷电冲击电压下的沿面闪络特性.结果表明:在0.1～0.3MPa下,CF3I/N2混合气体中绝缘子的工频闪络电压和雷电冲击闪络电压均随气压升高而增大;在较低气压下,CF3I/N2混合气体中绝缘子的负雷电冲击闪络电压比正极性下要低,而当气压高于某临界值时,负极性下闪络电压又会高于正极性;绝缘子在含30％CF3I气体的CF3I/N2混合气体中的绝缘性能基本介于含20％/30％SF6气体的SF6/N2混合气体中的绝缘性能之间,可以为CF3I混合气体替代SF6混合气体应用于高压气体绝缘电气设备中提供参考.
9.开断电弧下混合绝缘气体(SF6+CF4)分解特性试验研究
- MA Fengxiang;马凤翔;于坤;YU Kun;CHENG Wei;程伟;YUAN Xiaofang;袁小芳;SU Zhenxi;苏镇西;QI Jiong;祁炯;修士新;XIU Shixin;YAN Xianglian;颜湘莲
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：在高纬度低温地区,由于SF6气体出现液化,可能导致SF6开关设备发生绝缘击穿或开断失败等事故,由此该类地区大多采用混合气体(SF6+CF4)开关设备.气体分解产物检测是目前设备故障定位和缺陷诊断的重要手段.为此试验以40.5kV混合气体断路器为试品,开展混合气体(SF6+CF4)不同燃孤能量下的气体分解产物试验,通过与纯SF6气体的比较分析,探讨混合气体(SF6+CF4)的分解特性.研究表明:开断电弧下,SF6+CF4混合气体的主要分解产物为CO、CO2、SO2、SOF2;分解产物各组分含量均随着燃弧能量的增加而增加;在相同的燃弧能量下,SF6+CF4混合气体比纯SF6气体产生更多的碳氧化合物(CO+CO2),而硫化物(SOF2+SO2)的生产量较少.
10.均匀电场下SF6/CF4流注放电数值模拟
- LI Hui;李辉;LI Xintao;李鑫涛;XU Jianyuan;徐建源;CAI Shengwei;蔡胜伟;CHEN Jiangbo;陈江波;FENG Yu;冯宇
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：文中从气体放电过程中微观粒子的运动特性出发,针对均匀电场中SF6/CF4混合气体的流注放电特性进行数值模拟.基于两项近似求解Boltzmann方程的方法,得到不同压强、混合比下SF6/CF4的电子能量分布(electron energy distribution function,EEDF).根据EEDF计算折合电离系数和折合吸附系数,将该放电参数引入流体模型,以气体压强0.1MPa、间隙距离5mm为例模拟SF6/CF4的流注放电过程,研究放电过程中空间电子数密度随时间和空间的变化规律.结果表明:混合比一定时α/N随E/N的增大显著提高,E/N一定时混合气体中CF4体积分数越高α/N值越大;随着电子崩向前发展,崩头的电子迅速增长,放电5ns时电子数密度峰值达到9.7×1012m-3,当间隙完全击穿,电极间形成等离子体导电通道,此时空间电子数密度分布基本均匀,电子数密度达到1017数量级.
11.高压SF6开关设备气体分解物浓度在线监测装置研制
- ZHANG Yiming;张一茗;YUAN Huan;袁欢;MU Guangqi;穆广祺;SONG Yakai;宋亚凯;ZHANG Wentao;张文涛;WANG Xiaohua;王小华
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：高压SF6断路器气体分解产物体积分数是SF6断路器内部放电模式和放电能量的重要判据.为了通过SF6气体分解产物实现SF6断路器的运行状态在线监测,文中研制了一种基于碳纳米材料的电离式碳纳米管传感器和一套用于检测传感器输出微电流的检测装置.笔者以SF6气体重要的分解产物之一SOF2作为被测气体进行实验测试,结果表明,电离式碳纳米管传感器输出电流与SOF2气体体积分数成单值关系,其电流大小能够反映出SOF2气体体积分数;文中开发的微电流检测装置能够完成传感器输出的纳安级微弱电流的检测,具有较高的检测精度.该检测装置可用于实时监测SF6气体分解生成的SOF2气体体积分数,为研究SF6断路器内部放电和实现SF6气体分解物在线监测提供了可能.
12.SF6混合绝缘气体电气设备中气体泄漏检测技术研究
- CHENG Wei;程伟;SU Zhenxi;苏镇西;MA Fengxiang;马凤翔;ZHU Feng;朱峰;LIU Zien;刘子恩;WANG Haifei;王海飞;LIU Tiantian;刘添天
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：《京都议定书》将SF6气体列为限制排放的6种温室效应之一.为减少SF6气体的使用量,采用SF6/N2和SF6/CF4混合绝缘气体作为SF6替代气体是现实可行的,国内外已在部分设备中投入使用.目前,国内外关于SF6混合绝缘气体电气设备泄漏检测技术的研究较少,现有SF6检测技术能否直接应用于混合绝缘气体的检测是目前亟须解决的问题.文中以SF6/N2和SF6/CF4两种混合绝缘气体为试验对象,模拟不同混合比的混合绝缘气体在不同距离和风力等条件下的泄漏情况,利用红外成像仪等仪器进行检测,得出了仪器的检出限值,并提出检测的的最佳条件,证明SF6泄漏检测技术可以应用于混合绝缘气体的现场检测,对于SF6混合绝缘气体泄漏现场检测具有一定的指导意义.
13.管道母线(GIL)中SF6/N2混合气体绝缘性能的研究
- ZHANG Jian;张建;XIA Tingjun;夏廷君;LAI Suqin;赖苏琴
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：文中首先对GIL中SF6/N2混合气体的绝缘性能进行了计算,重点关注了SF6体积分数配比以及气体压力对绝缘能力的影响,并且研究了高落差下是否出现气体分层从而对混合气体的绝缘能力产生影响.其次,利用试验装置,对SF6/N2混合气体在不同配比和压力下的雷电击穿电压进行了测量,并且对比分析了试验结果与计算结果的差异.计算结果表明SF6/N2混合气体绝缘强度随SF6气体体积分数增加而提高,但SF6体积分数达到10％后,混合气体的击穿电压呈现出饱和的趋势;在高落差下,SF6和N2的混合比随高度的变化很微小;GIL样机的雷电冲击试验结果验证了击穿电压计算结果的正确性.
14.基于双传感技术融合的SF6电气设备泄漏分布式在线监测系统
- ZHANG Ying;张英;LI Junwei;李军卫;WANG Xianpei;王先培;TIAN Meng;田猛
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：及时发现SF6气体早期泄漏并及时处理对保障设备安全和人员安全及减少环境污染具有重要意义.但目前单一的传感器SF6泄漏检测技术均存在一定的缺陷,无法兼顾泄漏检测的准确性和长期有效性.针对该问题,提出一种基于红外和超声双传感技术融合的SF6电气设备泄漏分布式在线监测系统.该系统的基本原理是利用红外法和超声法实现对SF6浓度的测量,其中,红外传感器和超声传感器分别工作在间歇和连续模式.同时该系统实现了O2浓度、温度和湿度的多点实时测量.研究结果表明,改进的超声法简化了硬件电路设计,减少了相位的偏移,并且超声法测量SF6浓度时,测量精度与两路信号的相位差、时间差、温度及气室长度相关.同时现场测量数据表明,所研制的在线监测系统具有精度高和稳定性强的优点,有利于及时发现设备的早期泄漏缺陷,便于及时处理.
15.基于故障树的GIS设备SF6气体泄漏分析
- LIU Jianyue;刘建月;ZHANG Zhidong;张志东;LI Xiuguang;李秀广
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：针对GIS设备SF6气体泄漏问题,文中将包扎法粗略估计与红外检漏法精确定位两种检测手段相结合,参照设备内部结构,根据现场实践经验,提出了一种利用故障树查明泄漏根源的分析方法.同时,制定出有针对性的预防措施,从设计制造工艺、安装工艺和日常维护等方面总结经验,加以改进,避免类似故障再次发生,具有一定的应用价值.
16.直流小电流下不同气体电弧的图像特性分析
- CHEN Zhibin;陈志彬;JIANG Xu;姜旭;SHI Zongqian;史宗谦;MA Zhanfeng;马占峰;YAN Xu;严旭;JIA Shenli;贾申利
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：电弧图像能够直观的反映出电弧的形貌及运动特性.为了获得不同气体介质中的电弧状态及其影响因素,文中利用可拆可视化小型样机,对直流小电流下不同气体电弧的形貌进行了拍摄和对比,并分析了电弧电压的变化规律.研究表明,随着电弧电流的减小,电弧半径减小,电弧亮度降低;随着腔体充气压力的增大,电孤中心的亮度升高,电弧电压增大;触头开距的增大,使得电弧长度增加,电弧电压升高;CO2和N2电弧燃烧较不稳定,N2电弧射流引起的热气体径向喷射力更强,CO2电弧受开距的影响更为显著.电孤图像的辅助分析方法,为实验现象的理解提供了参考,同时也为环保型气体电孤特性的研究提供了支撑.
17.SF6分解物SO2的紫外吸收波段分析
- HUANG Yangjue;黄杨珏;ZHOU Hong;周红;WANG Jinfeng;汪进锋;HE Yifeng;何奕枫;ZHANG Shengqiang;张胜强;ZHANG Xiaoxing;张晓星
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：选择合适的光谱波段是采用光学法对气体进行准确定性定量分析的重要前提,现有研究常选用190～230nm波段作为SO2气体的紫外检测波段,对于SF6气体绝缘设备,其多种分解组分在此波段均存在特征吸收,因此,有必要探求新的检测波段,以实现SO2的精确测量.为此,文中搭建了SO2紫外吸收光谱检测平台,反复测量了气体在190～400nm波段的吸收光谱,并结合MPI紫外—可见光谱数据库给出的参考吸收谱图,对290～31O nm波段的吸收特性展开了分析,结果表明:SO2的在290～310nm波段具有良好的浓度反演特性,其线性拟合优度高达O.996,同样适于SF6绝缘电气设备中痕量SO2的在线检测.
18.无SF6气体绝缘开关设备中干燥空气作为绝缘介质的使用
- CUI Wenjun;崔文军;ZHANG Jiaosuo;张交锁
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：SF6由于其优异的灭孤及绝缘性能已被广泛应用于电力开关设备中,然而因其巨大的温室效应指数正日益受到关注并基于环保的压力成为被替代的研发热点.文中介绍了无SF6气体绝缘开关设备中干燥空气作为介质的使用及相关的问题,涉及到干燥空气的绝缘性能、干燥空气与其他绝缘介质的性能对比、干燥空气使用时对水份含量的要求,干燥空气泄漏时的检验方法以及隔离开关开断母线转移电流时所使用的原理等,以此作为无SF6以干燥空气绝缘的开关设备的应用技术基础.
19.关于SF6混合绝缘气体几个重要问题的探讨
- SU Zhenxi;苏镇西;LIU Wei;刘伟
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：六氟化硫(SF6)气体的温室效应及低温易液化的特性限制了它的应用.目前,SF6混合绝缘气体(SF6/N2、SF6/CF4等)因其较低的液化温度及较好的电气性能,被认为是目前最具发展前景的替代介质,开始被应用于电气设备中.由于与纯SF6气体在性质上有较大的区别,SF6混合绝缘气体大规模推广应用之前,需要先研究解决许多关键的技术难题.文中对SF6混合绝缘气体应用过程中混合气体水分、混合比、分层以及泄漏问题进行探讨,有助于SF6混合绝缘气体的推广应用.
20.基于相关向量机的GIS气体绝缘状态评估
- SONG Renjie;宋人杰;ZHAO Meng;赵萌;GUAN Xiaozhuo;关潇卓;DU Keqiong;杜轲琼;LIU Jing;刘静
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：文中提出了基于多参量的GIS设备气体绝缘状态评估方法.该方法首先对影响GIS设备绝缘状况的因素进行了详细的分析,确定影响该气体绝缘状态的主要因素.然后利用气体组成成分、温度、湿度、压力、纯度作为因素集,对其进行绝缘评估.最后,采用一对一的分类方法建立基于相关向量机的GIS设备气体绝缘状态评估模型,并将GIS设备气体的绝缘状态分为"正常"、"注意"、"异常"和"故障"4类,利用训练样本对评估模型进行训练,进而实现GIS设备气体绝缘状态的评估.实例分析表明,相对传统方法,该方法在GIS设备气体的绝缘状态分类中具有较高的准确率.
21.12～72.5kV无SF6干燥空气绝缘开关设备的应用实践
- WU Xinglin;吴兴林;CUI Wenjun;崔文军;HONG He;洪鹤;HAN Jianxun;韩建勋;ZHANG Jiaosuo;张交锁
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：文中介绍了目前中国新开发的12～72.5kV无SF6绝缘介质的开关设备的结构及其主要技术参数,断路器采用单断口真空断路器,选择干燥空气作为外绝缘介质,12～40.5kV电压等级使用C-GIS结构的形式,72.5kV电压等级使用H-GIS结构的形式.通过对12～72.5kV系列无SF6气体绝缘开关设备产品的工程应用实践,总结了其使用特点.
22.基于氧同位素示踪法的火花放电中O2对SF6分解气体形成的影响
- HAN Dong;韩冬;LIN Tao;林涛;LIU Dongming;刘东明;ZHANG Guoqiang;张国强
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：六氟化硫气体(SF6)因其良好的绝缘和灭孤性能,广泛应用于气体绝缘电气设备中.当SF6气体绝缘电气设备发生放电故障时,SF6气体将分解为低氟硫化物,这些低氟硫化物与混入SF6气体中的杂质如水、氧气等进一步发生反应,产生具有剧毒强腐蚀性的SF6分解衍生物.作为主要的气体衍生物,SO2F2、SOF2、SO2等氟氧化物是基于分解气体法的故障识别与诊断的标志产物.为此,文中提出了一种基于氧同位素示踪的SF6分解气体分析方法.在一系列火花放电实验的基础上,通过注入不同含量的同位素氧气18O2,分析火花放电中微量氧气对主要氟氧化物含量及其比值变化规律的影响,进而解释火花放电下主要氟氧化物的成因机制.
23.替代SF6的环保型绝缘气体研究进展与趋势
- ZHOU Wenjun;周文俊;ZHENG Yu;郑宇;YANG Shuai;杨帅;QIN Zhaoyu;覃兆宇;WANG Baoshan;王宝山
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：综述了近些年国内外替代SF6的环保型绝缘气体的研究进展,阐述了单一绝缘气体和混合绝缘气体的研究现状.提出了替代气体理化、环保及电气特性的评价指标和方法,确定了评价指标的优先级.考虑到臭氧消耗效应,明确替代气体分子中应避免出现氯元素和溴元素.展望了SF6替代气体的研究趋势,提出利用量子化学方法研究SF6替代气体,需列入长期研究计划;同时,通过调控已有环保绝缘混合气体,以及设计满足环保气体绝缘要求的新结构是短期内解决SF6替代问题的有效手段.
24.SF6替代气体热开断能力与物性参数关系研究
- YAN Jiudun;阎究敦;ZHANG Quan;张权;CAO Kun;曹昆
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：文中讨论了在探索选择六氟化硫(SF6)替代气体的过程中关于气体开断能力研究的重要性,并对气体开断能力的评估进行了阐述.简要总结了目前工业界对SF6替代气体开断试验的结果.以N2和CO2为例,从理论上分析了其开断性能劣于SF6的原因,初步建立了喷口电弧中气体开断能力与物性参数间的关系,为理解SF6替代气体开断机理及选择判据的建立提供理论依据.
25.直流条件下空气与SF6喷口电弧换热机理分析
- ZHANG Quan;张权;YANG Fang;杨芳;QI Haiyang;祁海洋;YAN Jiudun;阎究敦
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：空气作为来源丰富的自然气体其绝缘和电流开断性能得到了很多研究.近几年来作为Fluoroketone的稀释气体在中压开关中进行了SF6替代试验.大量结果表明基于空气的气吹断路器故障电流开断能力远远小于SF6断路器,但长期以来一直未能回答为什么空气电弧的时间常数远大于SF6电弧的时间常数、其开断性能远远弱于后者的问题.文中基于可靠的实验数据对二维轴对称微分湍流电弧模型中的湍流参数首先进行了标定,并在此基础上详细分析了空气电弧的能量交换机理.通过对比研究发现小电流空气喷口电弧径向和轴向散热相当,而在SF6电弧中径向散热占绝对主导地位.两者散热机理的差异与径向温度分布(弧柱半径大小)有直接关系,而径向温度分布由物性参数ρCP通过湍流换热控制.因此,文中的研究结果为找出瞬态电孤中(开断过程)气体的不同开断能力的原因指明了方向.
26.不均匀电场SF6/CF4混合气体的光谱实验研究
- ZHONG Jianying;钟建英;ZHAO Xiaomin;赵晓民;LI Baozeng;李宝增;SHAN Changwang;单长旺;CHEN Huili;陈会利;LIN Xin;林莘
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：文中通过对SF6/CF4混合气体在针板电极电场条件下,采用光谱测量法分析SF6气体含量为20％～80％、压强为0.1～0.3MPa及电极间距在4～10mm下的气体击穿等离子体导电通道的发射光谱.利用多谱线斜率法及Stark展宽法计算SF6/CF4混合气体完全击穿的等离子体通道中电子温度、电子数密度等参数,建立等离子体导电通道的电子温度、电子数密度与气体压强、电极间距的关系.研究表明:当电极间距为4mm时,随着混合气体压强的升高等离子体电子温度下降、电子数密度上升,ρSF6为80％时等离子体通道的电子温度由0.1MPa时的3.72×104K下降到0.3MPa时的1.99×104K,电子数密度由2.61×1017m-3增大到5.72×1017m-3;0.1MPa下电极间距在4mm时等离子体通道中电子温度随SF6气体含量的升高而上升,电子数密度呈下降趋势;电极间距在4～10mm时,ρSF6为20％时0.1MPa下等离子体通道中电子温度及电子数密度基本不变,电子温度约为2.35×104K,电子数密度约为3.22×1017m-3.
27.SF6/N2和SF6/CF4混合气体放电参数计算分析
- LI Luwei;李璐维;LIN Xin;林莘;XU Jianyuan;徐建源;CHEN Huili;陈会利
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：为研究SF6混合气体的放电参数特性,文中通过两项近似求解Boltzmann方程得到温度为300K,不同混合比下SF6/N2、SF6/CF4的电子能量分布函数(EEDF)、折合电离系数α/N、折合吸附系数η/N和折合有效电离系数(α-η)/N,与其他文献结果对比,验证了该计算方法与放电参数的有效性.结果表明:SF6/N2、SF6/CF4两种混合气体都随折合场强E/N增大时,在较低电子能量区域的EEDF减小而在较高电子能量区域的EEDF增大,且SF6/N2混合气体在电子能量为3eV附近存在EEDF的骤降现象,该现象与N2的碰撞参数截面有关,而SF6/CF4混合气体不存在此现象;此外,SF6/N2、SF6/CF4两种混合气体随着折合场强E/N增大,折合电离系数α/N显著增大、折合吸附系数η/N减小,最终折合有效电离反应系数(α-η)/N也均随之增加.
28.氮气气压和电场分布变化下的绝缘子沿面闪络特性
- XUE Jian;薛健;ZHOU Baijie;周柏杰;CAI Fanyi;蔡凡一;TAN Dongxian;谭东现;ZHAO Xiaoling;赵小令;XIAO Dengming;肖登明
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：文中采用实际电力运行中使用的支柱型绝缘子,研究了不同氮气气压、不同电场形式下绝缘子的雷电冲击沿面闪络特性的影响并得到了绝缘子的沿面特性随气压的变化曲线.接着通过机加工等技术手段,在原有绝缘子上进行加工设计了无伞裙直筒型绝缘子、双伞裙型绝缘予以及四伞裙型绝缘子,利用仿真手段得到了绝缘子表面的电场分布,研究了N2下绝缘子伞裙形状和电场分布对其沿面闪络特性的影响.结果表明,正、负极性下绝缘子的平均50％闪络电压随着气压的增大而增大,且变化趋势均呈现良好的线性变化关系.由于沿面放电视造成设备击穿的重要因素,文中工作为低压力N2绝缘柜式金属封闭开关设备的结构设计提供了有益的指导.
29.球板电极下N2的绝缘特性以及水分的影响
- CAI Fanyi;蔡凡一;XUE Jian;薛健;ZHOU Baijie;周柏杰;ZHAO Xiaoling;赵小令;XIAO Dengming;肖登明
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：采用氮气(N2)或干燥空气替代SF6作为中压开关设备的绝缘介质是目前环保型开关设备的发展热点.要保证气箱结构紧凑小巧,需要完全掌握环保气体的绝缘特性,并对固体—气体复合绝缘的配合进行深入研究.文中从研究N2的基础绝缘特性入手,研究了球板电极间隙下的N2工频和雷冲耐压特性数据,以及水分对击穿电压的影响.结果表明,N2击穿电压随着极间距的增大而上升,但会呈现出饱和的趋势.而且,在湿度为1000μL/L以下时,N2击穿电压基本不受水分的影响.
30.c-C4F8及其与N2混合气体传热性能研究
- LI Kang;李康;GUO Runrui;郭润睿;Hassan Javed;Hassan Javed;ZHANG Guoqiang;张国强
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：氟碳气体c-C4F8温室效应小,耐电强度高,是一种良好的SF6替代气体.使用氟碳气体与N2的混合气体作为绝缘介质的气体绝缘开关,将成为一类新型的环境友好的设备.文中以管道输电模型为研究平台,通过散热分析结合实验测量的方法研究了0.1、0.25MPa两种气压下氟碳气体、20％氟碳气体与80％N2混合气体的散热性能并与N2、SF6散热性能进行比较.结果显示对于同一气体介质气压升高,气体综合传热系数增大,传热性能变好;对于不同的气体介质,气体综合传热系数大小排序有:SF6≈c-C4F8＞c-C4F8/N2＞N2,但在管道输电模型下不同气体综合传热系数的差别对传热总量的影响较小,因而可认为这几种气体的传热性能相差不大.
31.不均匀电场SF6/N2混合气体击穿特性的实验研究
- CHEN Huili;陈会利;XU Jianyuan;徐建源;LI Luwei;李璐维;SHAN Changwang;单长旺;LIN Xin;林莘
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：文中对SF6/N2混合气体在不均匀场下的击穿特性展开研究,通过测量棒—板电极在不同电极间距、混合比、压强下的正、负极性击穿电压值,分析电场不均匀度及气体压强对SF6/N2混合气体极性效应的影响.研究结果表明:在0.1MPa时,击穿电压随着电极间距的增大而增大,N2负极性的击穿电压高于正极性的击穿电压,在电极间距为12mm时,负极性击穿电压是正极性击穿电压的1.71倍,而SF6气体与N2极性效应相反,表现为正极性的击穿电压略高于负极性的击穿电压;电极间距为4mm时,随气体压强的升高负极性击穿电压增大,正极性的击穿电压出现饱和效应甚至出现击穿电压跌落现象,SF6气体体积分数为20％时,0.4MPa下的正极性击穿电压是0.35MPa的91.3％.SF6/N2混合气体的极性效应随着混合气体中SF6气体所占比例的下降发生极性反转现象.
32.稍不均匀场下CF4/N2混合物雷电冲击绝缘特性研究
- LI Weiguo;李卫国;HOU Mengxi;侯孟希;YUAN Chuangye;袁创业;YANG Yixin;阳以歆
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：减少SF6温室气体的使用,对绿色电网有重要意义.目前对SF6替代气体的研究主要集中在常温环境下,对能够在极寒地区使用的替代气体研究还不多.CF4具有明显的电负性,同时液化温度较低.文中在稍不均匀电场下、正负两种极性雷电冲击作用下,研究了CF4及其N2混合物绝缘特性.研究结果表明:CF6/N2混合气体击穿电压随混合比增加有明显的饱和效应,20％混合气体具有较低液化温度和GWP指数,同时绝缘强度良好,具备在极寒地区使用的潜力;通过对混合气体的协同效应分析发现:CF4/N2混合气体协同效应随气压升高而变得明显,CF4/N2负极性雷电冲击条件下协同效应比正极性雷电冲击条件下为显著,协同系数小于0.4.
33.基于流固双向耦合的GIS气室微水处理仿真研究
- LI Hongyuan;李洪渊;HUANG Jingwei;黄经纬;SHI Haizhen;石海珍;ZHU Jinkang;朱金康;SHI Hui;石辉;WANG Zeze;王泽泽;JIN Lijun;金立军
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：GIS气室微水超标严重影响其内绝缘性能,探索一种工艺简单、效率高和可靠性强的微水超标处理方法,有利于保证电力系统的安全运行.文中提出了一种新的高压GIS气室微水超标加热处理方法;针对GIS断路器和电流互感器等电器设备气室,探讨了加热装置、导热媒介、气室内设备之间的相互作用关系,构建了该处理方法中流固双向耦合的热力学数学模型,分析了流体和固体的双向耦合性质;基于Ansys仿真软件进行了GIS气室微水超标加热处理方法的热流固双向耦合仿真,计算出气室壳体及气室气体的对应温升,根据GIS气室微水含量与温度的关系分析了气室内温度变化对微水含量的影响,并对加热装置的功率进行了优化计算.仿真研究表明,文中提出的微水超标加热处理方法能明显提高GIS气室内部气体的温度分布,有利于促进附着于GIS气室内固体壁的液态水析出及微水的排出,减少了现场检修环节的工作量,提高了GIS微水超标处理的效率.
34.电气设备中SF6-N2混合绝缘气体回收关键技术的研究
- ZHAO Yue;赵跃;SU Zhenxi;苏镇西;QI Jiong;祁炯;XUE Bing;薛冰;LI Jianlin;李坚林;YUAN Xiaofang;袁小芳;WANG Haifei;王海飞
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：电气设备中SF6-N2混合绝缘气体已在中国寒冷地区应用较多,因其较低的液化温度,导致现有气体回收技术难以实现SF6-N2混合绝缘气体的高效、快速回收.为解决上述难题,文中介绍了一种两级膜分离回收技术,可高效快速分离混合气中SF6和N2,获得的产品气中SF6气体体积分数(V/V)达90％,借助后续压缩、制冷单元可实现50m3/h混合气的快速灌装;同时文中也借助膜分离技术实现了尾气中微量SF6气体富集回收,富集后的SF6气体体积分数(V/V)达92％,且排空的混合气中SF6气体积分数(V/V)为600μL/L,远低于国标值.因此,该系统可高效快速回收SF6-N2混合绝缘气体,且排放的尾气符合国标要求,解决了实际生产中存在的难题.
35.SF6/N2混合气体放电过程的PIC/MCC仿真模拟
- LI Zhuo;李卓;PAN Xiang;潘翔;ZHENG Bei;郑蓓;QIAO Xiangyang;乔向阳;HUANG Kun;黄堃;LI Siyan;李思焱
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：为了研究SF6/N2混合气体中圆柱形绝缘子的放电过程,采用粒子网格法(PIC法)与蒙特卡罗碰撞模型(MCC模型)相结合的方法(PIC/MCC法)仿真模拟了放电过程中带电粒子的运动轨迹,同时充分考虑了电子与SF6分子及N2分子的各种电离碰撞过程以及复合过程.仿真结果表明:放电过程中,电子主要与SF6分子发生电离碰撞过程以及复合过程.放电过程初始阶段,空间电子数呈现出上下波动的规律,当t≥20ns时,空间电子数将迅速减少直至完全复合.此外,在整个放电过程中,正离子分布范围始终大于负离子分布范围.PIC/MCC仿真模拟从纯微观角度展现了SF6/N2混合气体放电过程,对研究SF6/N2混合气体放电过程具有重要意义.
36.电气设备中SF6混合气体混气比检测技术的研究
- CHEN Ying;陈英;SU Zhenxi;苏镇西;MA Fengxiang;马凤翔;CHENG Wei;程伟;XU Xiaoxiao;徐霄筱;ZHU Feng;朱峰
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：SF6混合绝缘气体被认为是短期内最具发展前景的SF6替代介质.开展电气设备中SF6混合绝缘气体混气比检测技术研究,对SF6混合绝缘气体电气设备开展状态评价工作具有重要作用.文中提出了基于微流量热导传感器原理的混气比检测技术,研制了混气比检测装置,可检测SF6/CF4、SF6/N2、SF6/Air、SF6/CO2标准混合气体,检测值与标准值偏差均在1.5％以内;而且该检测装置可运用于现场混合气体电气设备中的混气比例检测,耗气量小,方便快速,大量试验数据验证了检测结果的准确性及现场检测的可行性.
37.基于标准气体的多参量SF6检测仪器校验技术研究
- LIU Kecheng;刘克成;ZHANG Lijun;张立军;MA Huifang;马慧芳;SUN Fuhua;孙付华;XUE Bing;薛冰
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：为解决目前SF6检测仪器校验所需标准物质多、工作量大且效率低的问题,研究一种基于标准气体的多参量SF6检测仪器校验技术.同时考虑提高校验装置集成自动化水平,设计开发了一套一体化智能校验平台,以计算机控制为核心,控制多组分动态配气装置配制校验用标准气体,对SF6气体分解产物分析仪、纯度仪、检漏仪进行校验;控制湿度发生装置配制一定湿度的恒湿气体,对SF6气体微水仪进行校验;控制空气质量监测系统实时监测实验室环境,一旦有气体泄漏及时声光报警并启动风机,保障试验环境安全.开发的校验平台能够开展多参量SF6气体检测仪器校验工作,检验效率高,可保证被校验仪器的测量准确性和可靠性.
38.CO2混合气体的绝缘性能计算与分析
- JIANG Xu;姜旭;ZHAO Hu;赵虎;YAN Xu;严旭;BAI Xiaoyi;白笑怡;MA Zhanfeng;马占峰
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：CO2气体的灭弧性能较好,但绝缘性能较差,近期作为SF6替代气体的缓冲气体受到关注.文中基于Boltzmann解析法,计算分析了CO2与SF6、O2、CF3I、c-C4F8、N2、Air、CF4、C2H6、CH4、CHF310种气体的混合气体的绝缘性能.首先,以CO2/SF6混合气体为例,计算了不同混合比例下气体中的电子能量分布函数、折合有效电离和吸附反应系数、折合有效电离反应系数以及临界折合电场强度等数据.然后,给出了10种混合气体在不同混合比例下的临界折合电场强度值,进而讨论了不同混合气体的绝缘性能.结果表明:10种CO2混合气体中,CO2/CF3I和CO2/c-C4F8的临界折合电场强度(E/N)α明显高于其他几种混合气体,且CO2/c-C4F8的(E/N)α整体上低于CO2/CF3I;当CO2比例分别低于80％和50％时,CO2/CF3I和CO2/c-C4F8的(E/N)α明显高于CO2/SF6;当CO2比例分别低于25％和15％时,CO2/CF3I和CO2/c-C4F8的(E/N)α甚至高于纯SF6.
39.高压断路器用SF6/CF4混合气体状态参数计算及液化分析
- ZHAO Xiaomin;赵晓民;HAN Guohui;韩国辉;LIU Wenkui;刘文魁;GUO Yujing;郭煜敬;LI Yonglin;李永林;YAO Yongqi;姚永其
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：高压断路器采用混合气体作为绝缘和灭弧介质,可有效降低其液化温度.文中以SF6/CF4混合气体为例,分别计算SF6、CF4状态参数.计算SF6气体状态参数采用工程上常用的Beattie-Bridgman经验公式作为状态方程,同时应用一种新的SF6饱和蒸汽压曲线拟合公式.计算CF4气体状态参数应用SRK方程作为状态方程,同时采用Riedel公式作为CF4气体的饱和蒸汽压方程.通过计算SF6、CF4的状态参数,绘制出具有工程应用价值的SF6、CF4饱和蒸汽压曲线和等密度曲线,同时对SF6/CF4混合气体的液化特性进行分析.在此基础上,举例说明SF6、CF4状态参数在高压混合气体断路器工程中的应用.
40.悬浮缺陷模型局部放电发展过程中分解产物的特征
- WANG Qiong;王琼;CHE Chuanqiang;车传强;WANG Huijun;王慧君;LI Bo;李波
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：悬浮放电是GIS的典型缺陷之一.通过对GIS设备局部放电的检测和分析,可实现设备状态评估和故障诊断.文中利用脉冲电流法和分解物检测法,研究了间断恒压法下GIS悬浮缺陷模型局部放电发展过程及其分解产物的特征,并在局部放电已产生分解物的前提下,探究了各分解气体的扩散特征.实验结果表明:局部放电放电特征量不因外施电压间断而发生改变;局部放电发展中SF6气体水分体积分数呈增长趋势,仅用SF6气体微水含量偏高来推测GIS设备受潮存在一定局限;若分解物检测试验中只检测到SO2气体,则GIS设备可能存在放电程度较严重的悬浮放电缺陷,因此SO2气体可用于判断悬浮放电发生与否;CO气体扩散速度较快,可作为判断设备故障严重程度的特征气体.
41.电力设备中SF6混合绝缘气体净化分离技术的探究
- LIU Wei;刘伟;SU Zhenxi;苏镇西;QI Jiong;祁炯;CHENG Wei;程伟;MA Fengxiang;马凤翔;ZHU Feng;朱峰
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：为解决SF6气体的温室效应及低温易液化问题的日益突出,SF6/N2、SF6/CF4等混合绝缘气体被认为是目前最有发展前景的替代介质,开始在气体断路器(GIC)以及气体输电管线(GIL)、GIS母线等非灭弧气室中推广应用.然而,大规模推广应用前,必须先解决混合气体的回收、净化处理等关键问题.由于SF6混合绝缘气体与纯SF6气体性质上有较大的区别,文中针对SF6/N2和SF6/CF4混合绝缘气体特性,提出了用多级高分子膜、深冷相变分离和低温精馏方法联用的混合气体分离净化方案,经过处理后能得到较高纯度的SF6气体和CF4气体,N2纯度达到99％,可直接排放至大气.
42.气体变电站故障泄漏预警回收技术研究与应用
- CHEN Ping;陈平;SHI Lei;石磊;ZHAO Jianyong;赵建勇;LIU Hongjing;刘弘景;YU Xijuan;于希娟
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：文中详细介绍了一种应对SF6电器突发泄漏故障的预警回收技术,该技术可以解决SF6变电站发生大量气体泄漏时,混入空气中的微量SF6的快速回收的难题.该技术包括气体泄漏监测、SF6气体分解物处理,空气中水分、粉尘处理,以及SF6/Air分离回收技术.文中就地下变电站的实际情况给出了详细地解决方案和控制流程,为以后各种地下变电站故障后气体泄漏处理提供参考.
43.低浓度SF6在线监测技术研究与应用
- ZHOU Songlin;周松霖;LI Wei;李伟;ZHANG Yajing;张雅静;DUAN Dapeng;段大鹏;MA Feng;马峰
- 《2017年SF6替代气体专题研讨会》 | 2017年
摘要：SF6气体因优良的绝缘灭弧特性广泛应用于高压开关设备中.根据国家相关标准要求,在室内GIS室或变压器室均安装有SF6泄漏报警监测系统,用于监测环境中SF6、O2体积分数以及温湿度.现在市场上常用的SF6监测系统功能较为单一,不能具体形象的表述监测环境,也不能将数据远传并形成数据报表,更不能记录并查询实时或历史曲线,短信报警功能也无从谈起;而SF6环境监测模拟系统可形象模拟监测环境景象以及各个监测点位置及数据,各个监测点的状况一目了然,数据查询简便,泄漏曲线清晰,短信报警及时.该环境模拟监测技术不仅涵盖了传统监测系统的功能,而且发展创新,使得环境监测具体形象.