SF6替代气体绝缘及局部放电性能的综合研究科技项目可行性研究建议报告书.doc免费在线阅读

以为例，首次提出对或混合气体的局部放电能力进 行研究，研究多因数对混合气体局部放电性能的影响规律及混合气体的协 同效应 首次提出在针板缺陷下，分别在不同放电时间的综合放电情况下对几种纯 电负性气体及其与缓冲气体的混合气体从局部放电起始到击穿进行研究 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 的对比关系，及其分别随间 肖登明几种混合气体的耐电强度及分析上海交通大学学报 ， ， 周辉，邱毓昌等混合气体的绝缘特性高压电器 陈庆国，肖登明等混合气体的放电特性西安交通大学学报， ， ， ，还需对其与缓冲气体 的混合比气体压强缺陷的不均匀程度等因素对绝缘特性的影响开展研究。

主要参考文献 及其混合气体从局部放电起始到击穿的不同阶段放电特性进行研究对于的研究虽然比较丰富，但针对其混合气体在直流和冲击电压下的绝缘状态还存在空 白对和的研究仅停留在气体放电属性的初级阶段混合气体替代气体可能性的研究刚刚起步， 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 对纯及其混合气体的击穿特性和特性进行系统研究，同时对纯气体 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 放电到击穿的过程，并对放电过程中产生的光的变化进行研究。

综上，目前国内外对及其的耐电 性能进行了研究。

文献针对混合气体的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的影响。

文献从击穿和局部放电的角度对兹曼方 程分析法对的耐电性能进行了研究文献用稳态汤生法 ，实验方法分别对混合气体和混合气体体的耐电性能进行了研究，分析了气体与气体的协同 效应，并与气体的相应性能进行了对比文献用蒙特卡罗方 法对混合气体的耐电性能进行了研究文献用玻尔没有考虑混合气体的温室效 应指数，文献虽然在研究混合气体的耐电特性时，考虑了混合气体的温 室效应指数，但是对于混合气体的适用环境没有进行研究，文献用击穿实验方 法对混合气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 隙下混合气体的交流击穿电压。

文献仅从降低液化温度角度研究了 中添加，以及气体后的击穿特性，而没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 隙下混合气体的交流击穿电压。

文献仅从降低液化温度角度研究了 中添加，以及气体后的击穿特性，而没有考虑混合气体的温室效 应指数，文献虽然在研究混合气体的耐电特性时，考虑了混合气体的温 室效应指数，但是对于混合气体的适用环境没有进行研究，文献用击穿实验方 法对混合气体的耐电性能进行了研究，分析了气体与气体的协同 效应，并与气体的相应性能进行了对比文献用蒙特卡罗方 法对混合气体的耐电性能进行了研究文献用玻尔兹曼方 程分析法对的耐电性能进行了研究文献用稳态汤生法 ，实验方法分别对混合气体和混合气体的耐电 性能进行了研究。

文献针对混合气体的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的影响。

文献从击穿和局部放电的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 放电到击穿的过程，并对放电过程中产生的光的变化进行研究。

综上，目前国内外对及其混合气体替代气体可能性的研究刚刚起步， 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 对纯及其混合气体的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的不同阶段放电特性进行研究对于的研究虽然比较丰富，但针对其混合气体在直流和冲击电压下的绝缘状态还存在空 白对和的研究仅停留在气体放电属性的初级阶段，还需对其与缓冲气体 的混合比气体压强缺陷的不均匀程度等因素对绝缘特性的影响开展研究。

主要参考文献 ， ， ， ， 周辉，邱毓昌等混合气体的绝缘特性高压电器 陈庆国，肖登明等混合气体的放电特性西安交通大学学报 肖登明几种混合气体的耐电强度及分析上海交通大学学报 ， ， ， ， ， ， ， ， ，源，真实三相共箱设备工作段试验研究平台和开关柜局 部放电模拟装置和超高频测量系统替代气体实验装置，理论和试验基础完备。

用于本项目研究已有的主要实验设备有 能够模拟各类放电的替代气体特性实验平台套 工频直流冲击试验电源齐备 气体分解组份产生与测量系统实验研究平台套 ④真实三相共箱设备工作段试验研究平台套 美国和仿真软件，微机工作站和高配置微机群 模拟带宽，采样率，双通道存储深度，四通道高速数字示 波器台。

本课题组已在国内期刊发表相关工作成果，有实验和研究基础 张晓星，周君杰，唐炬，肖淞，张敏混合气体局部放电特性实验研究高电压技 术 张晓星，周君杰，唐炬，卓然，谌阳混合气体在针板电极下局部放电绝缘特性 实验研究电工技术学报 四项目研究内容技术路线与实施方案 主要研究内容 主要技术内容 拟采用理论研究结合试验研究的思路，开展两个方面的工作替代气体的 放电机理的研究主要研究在替代气体的电子崩放电阶段，不同的放电参数对电子 崩的发展所起的作用，其结果对于预测和控制绝缘气体的击穿有较大的帮助。

击穿和局部放电实验研究。

在定的实验条件诸如不同的电场分布不同的电压 波形下，直接测得替代气体绝缘气体的耐电强度和局部放电强度，并对机理研究 结果进行修正和补充。

其技术路线具体如下 理论研究采用蒙特卡罗模拟方法，建立微观模型，结合稳态汤生实验法，拟合求出电负 性气体及其与缓冲气体混合气体的电离系数密度比电离系数分子数密 度以及吸附系数密度比ηη吸附系数，模拟粒子在气体中的运动过程，计算 电子碰撞截面如动量转换截面激发碰撞截面电离碰撞截面和附着截面等 速度分布电子能量分布和放电参数之间的关系，模拟气体中电子崩发展过程。

通 过上述参数最终得出电负性气体及其与缓冲气体混合气体耐电强度，为后续实验提 供理论指导。

绝缘特性及局部放电特性试验研究 调压器隔离变压器试验变压器保护电阻电容分压器 气体放电分解装置天线检测阻抗耦合电容示波器 图替代气体综合放电特性试验连接图 采用已研制的替代气体实验装置，试验接线如图所示。

通过针板电极分别对 电负性气体及混合气体进行工频直流冲击电压下的击穿实验，得到电负性气体 及混合气体在不同电场下的击穿特性，通过计算得到混合气体在不同电场分布情况 下的绝缘特性及协同效应，并与理论计算值进行比较模拟气体绝缘电气设备中的 典型绝缘缺陷，采用不同间距不同混合比和不同压力，测量混合气体的局部放电 起始电压，结合测得实验数据和波形与的相应性质进行对比对电负性气体及 混合气体从局部放电起始到击穿进行长时间持续实验，对其综合放电特性进行研 究，为混合气体替代作为新绝缘介质用于电气设备绝缘介质奠定坚实理论基础 和应用实验基础。

电 负 性 气 体 缓 冲 气 体 混合气体 工频 直流 冲击 间距 混合比 压强 局放试验 击穿试验 局放试验 击穿试验 不同缺陷 电 压 类 型 影 响 因 素 与仿真结果对比，验 证混合气体耐电强度 与 及其混合气体进行同条件下 实验对比，提出最优配比组合 图本项目的技术路线 主要技术难点 首次针对多种电负性气体及其与缓冲气体混合气体的放电机理进行深入研 究。

以为例，首次提出对或混合气体的局部放电能力进 行研究，研究多因数对混合气体局部放电性能的影响规律及混合气体的协 同效应 首次提出在针板缺陷下，分别在不同放电时间的综合放电情况下对几种纯 电负性气体及其与缓冲气体的混合气体从局部放电起始到击穿进行研究 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 的对比关系，及其分别随间距混合比压强三个因数的变化关系。

通过几种混合气体的实验数据，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的搭配选项。

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的绝 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 的应用范围，进而于年期间将温室气体排放量削减 到，到年基本限制气体的使用。

因此，寻找环境友好的替代 气体作为气体绝缘设备的新介质非常有必要。

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