【18页】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建议书.doc在线文档

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。

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，并对放电过程中电压的影响。

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部分内容简介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及系统安全与新技术国家重点实验室，有良好的工作环境和研究平台。

项目负责人张晓星教授，博士生导师，教育部新世纪人才，重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室输配电装备状态监测与安全评估中心副主任。

主要从事电气设备绝缘在线监测故障诊断与评估，替代气体性质与应用，绝缘气体分解机理及其监测方法，纳米新型传感器等方向研究。

近年来，作为负责人承担自然科学基金项目项科技部国际合作项目项省部级科技项目项主研国家重点基础研究发展计划项目项目等国家级部省级项目余项获重庆市自然科学二等奖项重庆市科技进步二等奖三等奖各项，重庆电力科学技术等奖项在国内外期刊与国际会议发表论文余篇，其中检索余篇申请发明专利余项，其中授权专利项。

明年工作时间超过个月，在本项目中担任总体负责和方案制定以及试验方法设计等工作。

重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室已形成超高频监测与模式识别研究分解机理及组份监测与故障诊断研究纳米材料等新型传感器研究等特色鲜明的研究方向。

负责人承担并完成国家自然科学基金重庆市科委国网攻关项目等多个关于超高频监测与诊断项目，拥有工频直流和冲击电源，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。

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的气体。

突出建设海南国际旅游岛目标，建设环保绿色节能的海南电网，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。

提供的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的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的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的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的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，并申报相应的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的设备软件费用，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的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应用示范项目依托