子等缺点，故现在有关替代气体研究围绕种电负性气体和缓冲气体混合气体展开。

使得混合气体耐电强度出现协同或正协同效应，并且降低电负性气体液化温度，抑制杂质粒子析出，进而大大提高其作为绝缘介质应用价值。

本项目拟首先对四种电负性气体与缓冲气体或混合气体放电机理进行研究。

其次，从工频直流冲击电压下击穿角度出发，对电负性气体及混合气体击穿性能进行研究从局部放电角度出发，研究混合比例电极距离及气体压强等因素对电负性气体及混合气体局部放电性能影响，并讨论混合气体协同效应，以及缓冲气体对电负性气体电场敏感性改善作用。

最后，通过对电负性气体及混合气体从局部放电起始到击穿不同阶段放电特性与进行对比研究，为电负性气体和缓冲气体混合气体替代作为新绝缘介质用于电气设备奠定理论和应用实验基础，最终提出种最优替代气体解决方案。

申请单位意见公章年月日总部部门直属机构分子公司意见公章年月日项目分工与计划进度安排项目相关单位及具体分工单位具体分工项目申请单位重庆大学协作单位协作单位协作单位计划进度安排任务名称开始时间完成时间主要内容及交付项实验平台搭建调研，改进并完善实验装置极不均匀电场下不同混合气体绝缘性能研究通过针板模拟极不均匀电场分别对几类纯电负性气体和其混合气体进行工频局放试验和击穿实验，研究纯电负性气体与混合气体在不同电场分布情况下绝缘特性，进步分析电负性气体和电负性气体混合气体对电场均匀度敏感程度及协同效应，并与相应情况下进行比较间距混合比压强三个因数对混合气体局部放电性能影响研究从局部放电和击穿角度出发，通过采用不同类型绝缘缺陷，对纯电负性气体与其混合气体局部放电能力进行研究，讨论间距混合比压强三个因数对混合气体局部放电性能影响，对混合气体协同效应进行分析，并与相应性质进行对比分析电压类型对混合气体绝缘性能影响研究分别在交流直流和冲击电压下，通过采用不同类型绝缘缺陷，对纯电负性气体与其混合气体绝缘性能进行研究，讨论电压类型对混合气体绝缘性能影响，对混合气体协同效应进行分析，并与相应性质进行对比分析总结总结研究成果，结题。

项目组员情况序号姓名年龄职称职务工作单位任务分工张晓星教授重庆大学总体负责唐炬教授重庆大学方案制定肖淞博士生重庆大学理论研究周君杰硕士生重庆大学实验研究韩晔飞硕士生重庆大学实验研究目和意义因其优异绝缘和灭弧性能而广泛应用于电力系统高压电气设备中。

但作为种公认温室气体，其温室效应潜在值是倍，在大气中存活寿命为年，并且在放电后会产生等毒性气体，在潮温空气中还会形成酸雨。

同时，实际运行电气设备都不可避免存在气体泄漏问题，回收十分困难，加剧了温室效应。

在年签订京都议定书中，将气体列为六种限制性使用温室气体之，要求到年基本限制气体使用。

因此，人，，对混合气体和混合气体耐电性能进行了研究。

文献针对混合气体局部放电性能进行了研究，分析了混合比气体压强电极距离等因素对混合气体局部放电起始电压影响。

文献从击穿和局部放电角度对混合气体和混合气体进行了研究，并与混合气体进行了对比分析。

文献描述了从局部放电到击穿过程，并对放电过程中产生光变化进行研究。

综上，目前国内外对及其混合气体替代气体可能性研究刚刚起步，仅对开断性能进行了初步研究，还需进步从工频击穿实验和实验分别对纯及其混合气体击穿特性和特性进行系统研究，同时对纯气体及其混合气体从局部放电起始到击穿不同阶段放电特性进行研究对于研究虽然比较丰富，但针对其混合气体在直流和冲击电压下绝缘状态还存在空白对和研究仅停留在气体放电属性初级阶段，还需对其与缓冲气体混合比气体压强缺陷不均匀程度等因素对绝缘特性影响开展研究。

主要参考文献周辉，邱毓昌等混合气体绝缘特性高压电器陈庆国，肖登明等混合气体放电特性西安交通大学学报肖登明几种混合气体耐电强度及分析上海交通大学学报陈庆国，肖登明等混合气体放电特性西安交通大学学报肖登明几种混合气体耐电强度及分析上海交通大学学报，项目简表项目名称替代气体绝缘及局部放电性能的综合研究项目负责人姓名张晓星工作单位重庆大学性别男年龄职称教授项目分类发电能源输电变电次配电次电力建设系统运行继保自动化电网规划设计技术通信及信息技术计量营销智能电网新技术综合研究项目起止时间年月年月申请经费总额万元项目摘要字以内国内外大量研究发现急需寻找环境友好型替代品作为绝缘介质用于电气设备中，缓解环境温室效应。

而和是无色无味无毒不可燃气体，是目前发现绝缘和灭弧性能较好可替代气体，其中不但小于，而且其大气寿命短，约为年为，是三分之和对大气环境危害程度也远低于。

以上气体臭氧消耗潜在值均约为。

如果将其作为绝缘介质用于电气设备中必将大大减小电力工业对环境污染程度，同时可以提高电力工业环保形象，对于推广使用环保型替代气体起到了先锋模范作用，大量使用后可降低替代气体使用成本，进步提升新型绝缘气体性价比。

二项目研究背景早在年代，国外学者开始研究用和缓冲气体等混合气体作为电气设备绝缘介质，几十年来，混合气体研究取得了定成果，但是含量通常较高大于不能从根本上解决气体带来温室效应问题。

鉴于环保要求，国外也对些和样含有原子电负性气体进行大量研究，近年来，三氟碘甲烷八氟环丁烷全氟丙烷六氟乙烷等气体被认为是最具有潜质替代气体作为新绝缘介质用于气体绝缘设备中。

等通过研究得出纯气体绝缘性能是相同条件下气体倍，混合气体伏秒特性近似与气体相同等通过研究指出在气体不均匀电场中飞弧电压低于气体，但是在均匀电场下，气体飞弧电压高于气体，同时，气体伏秒特性受电场均匀程度影响比较严重日本东京电机大学等通过研究表明，混合气体开断性能其是倍，同时开断性能随比例增大线性增强，而则是非线性增强，即呈现协同效应，因此混合气体开断性能要强于，指出混合气体最适合用于中用作绝缘介质等学者通过脉冲汤森实验对及混合气体进行研究，混合气体临界耐电强度基本与纯气体相等，。

混合气体作为绝缘介质应用已引起了国内外电力和环境相关专家重视。

年美国国家标准和技术协会技术会议上把混合气体列为未来应该长期研究有潜力绝缘气体，年日本东京电力工业中心研究机构和东京大学提出了应用混合气体作为绝缘介质。

日本东京大学研究了间隙下混合气体交流击穿电压。

文献仅从降低液化温度角度研究了中添加，以及气体后击穿特性，而没有考虑混合气体温室效应指数，文献虽然在研究混合气体耐电特性时，考虑了混合气体温室效应指数，但是对于混合气体适用环境没有进行研究，文献用击穿实验方法对混合气体耐电性能进行了研究，分析了气体与气体协同效应，并与气体相应性能进行了对，周辉，邱毓昌等混合气体绝缘特性高压电器陈庆国，肖登明等混合气体放电特性西安交通大学学报肖登明几种混合气体耐电强度及分析上海交通大学学报急需寻找环境友好型替代品作为绝缘介质用于电气设备中，缓解环境温室效应。

而和是无色无味无毒不可燃气体，是目前发现绝缘和灭弧性能较好可替代气体，其中不但小于，而且其大气寿命短，约为年为，是三分之和对大气环境危害程度也远低于。

以上气体臭氧消耗潜在值均约为。

如果将其作为绝缘介质用于电气设备中必将大大减小电力工业对环境污染程度，同时可以提高电力工业环保形象，对于推广使用环保型替代气体起到了先锋模范作用，大量使用后可降低替代气体使用成本，进步提升新型绝缘气体性价比。

二项目研究背景早在年代，国外学者开始研究用和缓冲气体等混合气体作为电气设备绝缘介质，几十年来，混合气体研究取得了定成果，但是含量通常较高大于不能从根本上解决气体带来温室效应问题。

鉴于环保要求，国外也对些和样含有原子电负性气体进行大量研究，近年来，三氟碘甲烷八氟环丁烷全氟丙烷六氟乙烷等气体被认为是最具有潜质替代气体作为新绝缘介质用于气体绝缘设备中。

等通过研究得出纯气体绝缘性能是相同条件下气体倍，混合气体伏秒特性近似与气体相同等通过研究指出在气体不均匀电场中飞弧电压低于气体，但是在均匀电场下，气体飞弧电压高于气体，同时，气体伏秒特性受电场均匀程度影响比较严重日本东京电机大学等通过研究表明，混合气体开断性能其是倍，同时开断性能随比例增大线性增强，而则是非线性增强，即呈现协同效应，因此混合气体开断性能要强于，指出混合气体最适合用于中用作绝缘介质等学者通过脉冲汤森实验对及混合气体进行研究，混合气体临界耐电强度基本与纯气体相等，。

混合气体作为绝缘介质应用已引起了国内外电力和环境相关专家重视。

年美国国家标准和技术协会技术会议上把混合气体列为未来应该长期研究有潜力绝缘气体，年日本东京电力工业中心研究机构和东京大学提出了应用混合气体作为绝缘介质。

日本东京大学研究了间隙下混合气体交流击穿电压。

文献仅从降低液化温度角度研究了中添加，以及气体后击穿特性，而没有考虑混合气体温室效应指数，文献虽然在研究混合气体耐电特性时，考虑了混合气体温室效应指数，但是对于混合气体适用环境没有进行研究，文献用击穿实验方法对混合气体耐电性能进行了研究，分析了气体与气体协同效应，并与气体相应性能进行了对始到击穿进行研究④首次综合液化温度环境影响绝缘特性局部放电能力等因素，对采用多种混合气体替代用作气体绝缘设备新介质开展初步研究，并进行客观系统对比。

通过仿真建立微观模型，模拟混合气体中电子崩发展过程。

五预期目标和成果形式预期目标及创新点得出电负性气体及其与缓冲气体混合气体绝缘性能及局部放电性能与气体对比关系，及其分别随间距混合比压强三个因数变化关系。

通过几种混合气体实验数据，横向对比，考察其绝缘性能局部放电性能及协同效应，选择出最优电负性气体和缓冲气体搭配选项。

通过实验研究不同混合气体在交流直流冲击等不同电压及不同缺陷下绝缘性能。

通过仿真建立微观模型，模拟气体中电子崩发展过程。

主要技术经济指标京东协议书明确了全氟烃类等温室气体应用范围，进而于年期间将温室气体排放量削减到，到年基本限制气体使用。

因此，寻找环境友好替代气体作为气体绝缘设备新介质非常有必要。

该项目研究成功后，可以在电气设备中有效替代现有大量使用气体。

突出建设海南国际旅游岛目标，建设环保绿色节能海南电网，在当地推广使用新型替代气体，扩大影响力，促进可持续发展。

提供最终成果含最终成果形式及成果验收标准最终成果形式通过对几种典型电负性气体及其与缓冲气体混合气体绝缘及局部放电特性理论和实验研究，研究并得出电负性气体及其与缓冲气体混合气体基本放电过程和机理，得到电负性气体及其与缓冲气体混合气体击穿局部放电及综合放电特性，为实际工程需要正确选择替代气体提供理论和实验参考对获得基础研究成果进行工程应用，待取得实际工程应用经验后争取在电力系统气体绝缘设备制造中推广，并申报相应科技成果奖在国际高水平期刊和国内核心期刊上发表论文篇，其中收录期刊篇，收录期刊篇参加次国际国内学术交流申请项国家发明专利培养名博士研究生和名硕士研究生。

六配套科技应用示范项目落实情况完全由本申请单位单独完成，项目试验阶段在本申请单位内操作，无示范项目。

七项目经费预算单位万元合计年年年研发费用资本性支出项目总经费预算支出科目金额万元备注研发费用总计研发费用人工费学生劳务设备费仅限于研发阶段产生设备软件费用，单价不得超过万。

购置设备费附表试制设备费附表现有仪器设备使用费附表软件购置费附表材料费电负性气体和缓冲气体及各种标气采购与电缆电极磨损更换实验罐体维护清洗罐体溶剂点焊锡及胶等消耗品购买测试化验加工费理论分析软件研制模拟实验万元年年万元燃料动力费电水等费差旅费调研会议费参加国际或全国会议注册费用国际合作与交流费国际交流和国际间信件费用出版印刷文献信息传播知识产权事务费出版印刷文献信息传播知识产权事务费技术培训费用于软件学习交流劳务费实验器材安装及人力搬运专家咨询费专家咨询管理费日常实验器材管理维护二资本性支出总计资本性支出设备购置费附表安装调试费其它费用总计其中外委费附表八经费预算详细说明详见备注九有关证明文件编写要求科技