作者:袁瑞君; 李涵; 郑哲宇; 周文俊; 叶三排 期刊:《电工技术学报》 2020年第01期
气体绝缘输电线路(GIL)中气体与固体绝缘材料的相容性表现为:两种材料长期接触后导致的绝缘性能变化以及气体成分和固体材料的改变。作为目前有潜力替代SF6的环保绝缘气体,C3F7CN/CO2混合气体与GIL内使用的环氧树脂材料之间的相容性亟待研究,因相容性不良可能引发设备的绝缘故障。该文提出C3F7CN/CO2气体与环氧树脂相容性的评价方法,搭建气固相容性试验平台,在不同温度下进行C3F7CN/CO2与环氧树脂的热加速试验,并设置惰性气体He和S...
作者:李康; 郭润睿; 张国强 期刊:《电工技术学报》 2019年第12期
氟碳气体(c-C4F8)温室效应小,耐电强度高,是一种潜在的SF6替代气体。使用氟碳气体作为绝缘介质的气体绝缘开关,将成为新一代的环境友好的设备。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,但该方法对于不同的绝缘介质需检测的气体组分不同,故障判据也大不相同。该文通过模拟实验研究了氟碳气体介质在几种常见故障条件下分解生成物产生规律,并初步建立基...
作者:李德军; 沈威; KUSCHEL; M; DEMANNR 期刊:《高压电器》 2019年第02期
对于高压产品尤其是GIS/AIS开关,SF6一直被作为主要的灭弧和绝缘介质广泛使用。但因为其非常高的全球变暖潜能(GWP=23 900),在过去几十年人们从没停止过对其替代气体的研究和寻找工作。近年氟化腈(如:C4-PFN即C4F7N)和氟代酮(如:C5-PFK即C5F10O)气体及其混合气体作为潜在的SF6替代气体受到关注和初步应用;同时采用基于真空灭弧室灭弧配合洁净空气绝缘的GIS/AIS开关产品上也被开发并有了实际应用。文中简单总结了现有SF6替代气体方...
作者:林启明; 邓云坤; 赵谡; 肖登明 期刊:《高压电器》 2018年第05期
CF3I和c-C4F8作为目前研究最多的SF6替代气体,需要与缓冲气体混合以降低液化温度。为了评估使用空气作为SF6替代气体缓冲气体的可能性,通过求解两项近似的Boltzmann方程,计算了CF3I/空气、c-C4F8/空气混合气体的电子崩参数。首先,分别计算了CF3I/空气、c-C4F8/空气混合气体的约化电离系数、约化附着系数、约化有效电离系数、约化临界场强,以及表征对不均匀电场敏感程度的c值(约化有效电离系数关于约化电场的关系曲线中零点附近的...
作者:赵明月; 韩冬; 韩先才; 颜湘莲; 荣文奇; 张国强 期刊:《电工电能新技术》 2018年第11期
SF6气体引起的温室效应问题已不容忽视,近些年来SF6替代技术成为国内外专家学者的研究热点之一。3M公司开发的C6F12O(C6-PFK)的绝缘强度约为SF6气体的2.5倍,具有替代SF6气体的潜能,但其沸点较高,必须与缓冲气体混合使用。为探究C6F12O混合气体的分解特性,本文进行了工频交流电晕放电实验,利用气相色谱质谱联用技术(GC-MS)定性检测和比较了C6F12O/N2、C6F12O/空气这两种混合气体的气体分解产物。检测结果表明,C6F12O/N2混合气体放电...
作者:邓云坤; 马仪; 李兴文 期刊:《云南电力技术》 2017年第06期
针对C4F7N和C5F10O与CO2混合气体的绝缘性能及其作为绝缘介质应用时的配比、压力等的选取问题开展了详细的理论研究。研究结果表明:C4F7N-CO2混合气体在讨论的三种温度(-5℃、-15℃和-25℃)限制下所能达到的绝缘强度明显高于C5F10O-CO2混合气体,采取适当混合比的C4F7N-CO2混合气体能满足当前电力设备应用所需的环境温度要求,且绝缘性能较好,GWP值较低。
作者:胡世卓; 周文俊; 喻剑辉 期刊:《广东电力》 2018年第08期
在理论上有针对性地筛选、设计可替代SF 6的环保型绝缘气体,可推动SF 6替代气体研究进程,并从微观层面理解SF 6分子结构参数与其绝缘性能之间的关系。为此,介绍了具备定量预测能力的定量构效关系模型中的定量结构 性质关系(quantitative structure-property relationship,QSPR)模型,关注QSPR模型对SF 6潜在替代气体的绝缘强度、沸点等电气性质或物化性质的预测。研究了模型的基本参数、构建准则、主要方法和步骤,提出QSPR...
作者:肖淞; 张季; 张晓星; 陈达畅; 傅明利; 唐炬; 李祎 期刊:《高电压技术》 2018年第10期
高压电气设备内部放电会造成气体分解并影响系统安全性,因此有必要测试传统常用吸附剂活性氧化铝(γ-Al2O3)对新型环保绝缘气体分解产物的吸收性能,并为寻找合适吸附剂提供理论基础。为此,首先在气体绝缘性能测试平台开展了C3F7CN/N2混合气体放电试验,检测到以CF4、C2F6、C3F8、CF3CN、C2F4、C3F6和C2F5CN等为主的分解产物;其次采集了不同时期气体样本,并利用气相色谱质谱联用仪对被γ-Al2O3吸附前后的气体进行了对比检测;最终基于...
作者:赵明月; 韩冬; 荣文奇; 张国强 期刊:《高电压技术》 2018年第10期
3M公司开发的全氟异丁腈C4F7N(Novec 4710)在电气强度和环保方面表现良好,具有替代SF6气体的潜能。然而,作为衡量是否具有可替代性的根本条件之一,C4F7N分解特性的相关研究还比较少。为探究C4F7N的分解特性,采用C4F7N与空气混合的方式,实施了一系列工频交流电晕放电实验,建立了C4F7N分解气体的气相色谱-质谱(GC/MS)检测方法,定性和定量分析了C4F7N体积分数和施加电压影响下的C4F7N/空气的分解特性。实验结果表明,C4F7N/空气混...
作者:张晓星; 邓载韬; 傅明利; 卓然; 肖淞; 李祎 期刊:《高电压技术》 2019年第03期
c-C4F8由于具有良好的绝缘性能和较低的温室效应潜能(GWP)值而得到了替代气体领域的广泛关注,但目前O2对c-C4F8击穿与分解特性的影响还鲜有研究。为此,通过试验比较了不同比例O2下c-C4F8/N2的工频击穿特性和自恢复特性,分析了电极析出物成分和气体分解产物成分并讨论了c-C4F8分解的途径和机理。结果表明:O2会显著降低c-C4F8/N2的工频击穿电压,含有体积分数3%的O2混合气体自恢复特性大幅降低;含有O2的c-C4F8/N2击穿后会析出黑色物质...
作者:邓先钦; 薛鹏; 赵谡; 张辉 期刊:《电工电能新技术》 2017年第07期
SF6存在液化温度高和温室效应两大问题,电力行业发展急需新型环保气体。本文对cC4F8/N2混合气体的绝缘性能进行了试验研究,测量了在稍不均匀电场中,不同气压强度以及混合比例条件下的工频交流击穿电压,结果表明,在实验条件范围内,击穿电压随着气压和c-C4F8占比的上升而上升;将实验结果与SF6比较发现c-C4F8/N2混合气体具备和SF6相当的绝缘性能。此外,本文还对混合气体击穿后的气体进行了检测,发现了分解产物C2F4。本文为今后c-C4F8/...
作者:张含天; 孙昊; 杨飞; 吴翊; 纽春萍; 荣命哲; 厉天威 期刊:《高压电器》 2017年第04期
CO2是高压断路器中常用SF6的一种极具潜力的替代气体。文中分别计算了CO2、CO2-O2、CO2-N2、CO2-CH4和CO2-H2等混合气体在不同混合比例、压力和温度(300~4 000 K)下的临界击穿强度(E/N)cr。通过Gibbs最小自由能方法,计算了气体组分,挑选混合气体中的主要粒子。以计算出的粒子组分为输入参数,通过二阶近似的Boltzmann方程,获得不同条件下CO2及其混合气体的临界击穿强度。计算结果表明,CO2-O2、CO2-CH4和CO2-H2会提升CO2的临界击...
作者:张潮海; 韩冬; 李康; 张国强 期刊:《高电压技术》 2017年第03期
该文从SF6替代气体技术的发展入手,总结了国内外在SF6混合气体和新型环保绝缘介质的相关研究。在此基础上,回顾了气体绝缘输电管道的发展以及SF6替代气体技术在GIL中的应用。结合最近的SF6替代气体和GIL技术的发展近况,分析和探讨了GIL应用的相关问题。从GIL发展的历史可以看出,随着SF6/N2混合气体技术的不断成熟,第二代GIL(即SF6/N2混合气体的GIL)获得了成功的商业应用。新型环保绝缘介质一直处于积极探索之中,Alstom公司和ABB...
作者:肖登明; 阎究敦 期刊:《高电压技术》 2017年第03期
文中介绍了GIL的发展历史和应用范围、特点,以及国内外GIL的应用状况,分析了第一代SF6气体绝缘的GIL和第二代SF6混合气体绝缘的GIL的运行情况,提出了采用SF6体积分数10%~20%的混合气体绝缘的GIL作为第二代GIL的发展方向。指出了压缩空气绝缘不适用于高压及以上等级的GIL,提出了采用CF3I混合气体作为第三代GIL的研究发展方向。研究分析了CF3I混合气体的绝缘强度、液化温度和温室效应等特性,指出了CF3I与N2混合气体可以作为超特高压G...
作者:满林坤; 肖登明 期刊:《高压电器》 2016年第12期
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-C4F8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...
作者:郭煜敬; 张豪; 张权; 姚永其; 阎究敦 期刊:《高压电器》 2016年第12期
文中研究了瞬态条件下电弧在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。
作者:满林坤; 肖登明 期刊:《电工电气》 2016年第09期
阐述了目前国内外对SF6替代气体中绝缘子沿面闪络特性的研究现状,介绍了气体中影响绝缘子沿面闪络的因素,指出气体的绝缘子闪络性能受气压和SF6含量的影响最大,闪络电压通常随气压增大而增大,并呈线性关系;绝缘子形状、接触情况、湿度、温度、表面粒子的长度、粗糙度等因素对闪络性能也有一定影响。
作者:赵虎; 张晗; 李兴文; 林辉 期刊:《高电压技术》 2016年第06期
CO_2和CF_4气体物理化学性能稳定,液化温度低,灭弧能力强,作为潜在的SF_6替代气体引起了广泛的关注。断路器开断故障电弧过程中的喷口压力特性对气体灭弧性能和断路器结构的优化设计等都具有重要意义。为此基于一台126 k V压气式断路器模型,通过实验研究了不同体积分数混合比例下SF_6-CO_2和SF_6-CF_4混合气体中灭弧室喷口压力的变化特性。结果表明,SF_6-CF_4混合气体的喷口监测点压力增幅Δppeak和电流零点时刻的压力增量ΔpCZ均明...
作者:高小飞 陈炯 李峰 张周胜 期刊:《上海电力学院学报》 2011年第05期
六氟化硫(SF6)气体以其优良的绝缘和灭弧性能广泛应用于各种高压电力设备中,但它也是一种对环境有很大危害的高温室效应气体,因此迫切需要寻找新的低温室效应的、环境友好的气体替代SF6.研制了灭弧试验装置,对温室效应值较低的c-C4F8气体及其混合气体进行了灭弧试验,利用麦也尔电弧模型得到了电弧时间常数和散出能量常数,并分析了其灭弧性能.结果表明,c-C4F8气体在电力设备中具有一定的应用研究价值.