直流电压下SF_6中自由线形导电微粒运动特性

在大量工程和实验中发现,相对于自由球形导电微粒而言,自由线形导电微粒对于设备绝缘性能威胁更大,且直流下微粒更容易进行起跳。为此利用搭建的自由微粒实验装置和观测平台,研究了直流电压下自由线形导电微粒在SF_6气体中的运动特性。结果表明:微粒起跳场强随气压无明显变化;随着微粒长度的增加,微粒起跳场强有略微增大的趋势;随着微粒直径的增大,微粒起跳场强呈现指数增长趋势;当微粒长度较短时,随着微粒直径的增加,微粒起跳场强实验值与计算值较为接近;当微粒长度3 mm时,随着微粒直径的减小,微粒起跳场强实验值与计算值相差较为明显。此外,还研究了线形微粒在SF_6气体中特有的两种现象:随着微粒长度增加、半径减小或气压降低,微粒产生飞萤现象和竖立现象的概率均增大,且上极板为正极性时更容易产生这两种现象。最后,文中从空间电荷角度对实验现象做出了解释。     

负极性直流下金属微粒对SF_6中支柱绝缘子闪络特性的影响

金属微粒是导致气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated transmission line,GIL)绝缘子闪络的重要原因之一。为研究金属微粒对支柱绝缘闪络特性的影响,搭建了实验平台,研究了负极性直流下气压、金属导电微粒尺寸及位置对SF6中支柱绝缘子闪络特性的影响,对闪络过程进行了分析,并应用有限元分析软件对表面电场分布情况进行了计算。结果表明:当绝缘子表面存在金属微粒时,绝缘子闪络电压随气压增大会出现极大值,此现象主要与空间电荷的分布有关;金属微粒附着于高压导体侧时,闪络电压随金属微粒长度增加明显降低,当微粒长度超过一定值时,闪络电压下降减缓;微粒位于绝缘子金属电极侧时对绝缘水平影响最大,随着金属微粒远离高压电极,闪络电压先上升后降低。     

电极表面粗糙度对SF_6、SF_6/N_2及SF_6/CO_2绝缘特性的影响

本文采用机加工形成的不同粗糙度的电极,研究SF_6,SF_6/N_2及SF_6/CO_2的绝缘特性,并与计算结果进行比较。     

冲击电压下金属微粒对SF_6中支柱绝缘子沿面闪络特性的影响

随着中国电网发展,高电压等级下,越来越多的SF6气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)在运行过程中出现绝缘故障,支柱绝缘子作为GIS中的绝缘薄弱环节,由于其沿面闪络导致GIS事故的案例屡见不鲜。为探究造成绝缘子闪络事故的原因,文中利用实验室1 MV陡前沿冲击试验装置,研究双指数冲击电压作用下气压及波头时间对表面附着金属微粒的支柱绝缘子沿面闪络电压的影响。结果表明:附着金属微粒的支柱绝缘子沿面闪络电压随气压升高出现了"驼峰"现象,负极性"驼峰"极大值对应的临界气压值小于正极性。此外,正极性闪络通道单一,而负极性闪络通道呈弥散状分布,曲折并带有分支,且随气压升高,正、负极性闪络通道均逐渐收细。波头时间变化时,附着金属微粒支柱绝缘子的50%闪络电压呈下凹"U"型,且负极性冲击电压作用下"U"型曲线中的"临界波头时间"小于正极性。分析表明,"驼峰"现象是由流注通道中空间电荷的"电晕稳定化"作用造成的;因为正、负流注的发展过程不同,故放电通道形态也不同;而"U"型曲线是由放电时延、空间电荷以及位移电流注入电荷多种因素共同作用所造成的。     

SF_6及其混合气体绝缘特性的研究

本文概括了近几年来SF_6及混合气体绝缘特性与理论研究的发展状况,介绍了单一气体及混合气体的介电辑性和高介电强度混合气体的设计原则,并指出了需要解决的问题和研究方向     

直流气体绝缘线路中自由金属微粒的局部放电特性与影响因素

直流气体绝缘线路(GIL)中的自由金属微粒会使电场发生畸变,使绝缘气体/绝缘子发生局部放电等劣化效应。为此,研究了微粒局部放电的影响因素以及严重程度,在密封同轴圆柱腔体内充入不同气压的SF6气体,以不同长度的线形微粒进行了试验,利用脉冲电流法及高速相机同时观察了其局部放电信号与微粒运动行为,对局部放电信号的平均局部放电量、平均局部放电时间间隔进行了分析。结果表明:对于自由线形金属微粒,微粒的平均局部放电量与长度、最大可能带电量成正相关,可根据微粒的局部放电信号判断其危险程度及微粒长度;在负电压下,微粒跳起运动至高压电极附近,发生"飞萤"现象;在正电压下,微粒在外壳地电极跳起后落至地电极,并不断弹跳;且微粒在负电压下的平均局部放电量是在正电压下的2~5倍,平均局部放电时间间隔较小;随着气压增大,气体的平均局部放电量随之减小,但有趋于饱和的趋势。因此,自由金属微粒的局部放电特性可以为金属微粒的严重程度判别与故障诊断提供依据。     

SF_6／Ar和SF_6／Kr的绝缘特性及分析

本文在Ｅ／Ｐ值为１５．０～９４．０ｋＶ／（ｍｍ·ＭＰａ）范围内，采用稳态汤逊法（ＳＳＴ）测量了ＳＦ６／Ａｒ和ＳＦ６／Ｋｒｊ昆合气体的电子崩电流，用最小二乘法求出了α／Ｐ、／Ｐ、／Ｐ与Ｅ／Ｐ的关系，还求出了各混合比下的ＳＦ６／Ａｆ和ＳＦ６／Ｋｒ的临界耐电强度值（Ｅ／Ｐ）ｌｉｍ，并分析了两种混合气体的绝缘特性。     

SF_6气体绝缘电器中金属屑的控制

介绍当前使用的、对混入SF_6气体中的金属屑进行控制的各种控制技术(例如陷阱技术、电极涂被技术)的工作原理、结构措施、试验以及使用中的效果。     

N_2/SF_6混合气体的绝缘特性

为了探讨 N_2/SF_6混合气体代替纯SF_6气体作为气体绝缘输电管道绝缘介质的可行性,通过对低含量SF_6混合气体在不同混合比和压力下的工频及操作冲击耐电强度试验,分析了混合气体的绝缘特性。研究结果表明:在不改变现有输电管道结构和尺寸的情况下,可适当增加低含量SF_6混合气体的压强来保证输电管道的绝缘强度。     

SF_6气体绝缘开关柜

<正> SF_6气体绝缘具有优良的电气特性和良好的理化性能,因而在高压电气设备中的应用日益广泛。近年来SF_6气体绝缘的全封闭组合电器(GIS)、管道输电线路(GIC)和气体绝缘变压器(GIT)的设计、结构日趋完善,GIS与GIC正向特高电压级发展,     

SF_6气体绝缘金属封闭管道母线工程设计要点

介绍SF6气体绝缘金属封闭管道母线在工程设计中的要点和难点,对其中的几种重要元件进行结构分析,对整体结构进行计算。     

六氟化硫(SF_6)断路器讲座 第一讲 SF_6气体的绝缘特性和灭弧特性

在介绍SF_6断路器结构之前,需要对SF_6气体的绝缘特性和灭弧特性作些说明,这将有助于理解灭弧室结构的设计原理。 组成SF_6气体的硫和氟都是非常活泼的元素,但SF_6却是一种惰性气体,以前自然界中并不存在,1900     

小型化SF_6气体绝缘金属封闭开关设备的研究开发

笔者利用电场数值分析等方法,对额定电流为3150 A、用于220 kV系统中的SF_6气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)进行了优化设计,针对GIS中的断路器、隔离及接地开关、盆式绝缘子、出线套管、油气套管、母线等各种元件,通过对其结构、布置方式、优化后的电场强度等各种因素的详细描述,展示了新产品的研发过程。设计优化后的252 kV GIS结构更加紧凑,尺寸更小,而且其额定电流由原来的3150 A提高到4000 A,并顺利通过了产品的型式试验。     

直流电压下SF_6气体中电极覆膜对金属微粒启举的影响机理

为研究直流电场下SF_6气体中低压电极覆膜对金属微粒启举的影响机理,搭建了实验平台并使用高速摄像机记录运动轨迹。实验结果表明,随着SF_6气体压力的增大,微粒启举场强升高,且启举后到达高压电极的时间缩短。基于图像处理获得了微粒的瞬时位移,结合运动力学方程和最小二乘法提出了启举时电荷量的计算方法,微粒电荷量的计算分析表明启举时的电荷量减小。建立了覆膜后金属微粒周围电场分布的理论模型,电场分析表明金属微粒与薄膜间的电场明显增大及表面电荷密度分布的改变,使得金属微粒受到向下的极化作用力。研究认为:电荷量减小和极化作用力向下综合导致金属微粒的启举场强提高;覆膜后局部放电是金属微粒的带电机理;SF_6气体压力增大使得金属微粒发生局部放电的起始场强升高,导致极化作用力增大,需要更高场强发生启举。     

SF_6气体绝缘金属封闭断路器气室的典型故障分析

分析某变电站252kV气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)断路器气室的典型故障,提出一种应用于252kV GIS设备断路器气室故障情况下的分析方法和流程。首先,利用红外测温和SF_6气体分解物分析仪定位故障气室,现场打开观察孔盖,初步分析故障原因。接着,返厂解体检查故障气室的元部件,进一步分析事故原因。然后,采用金属成分分析和物相分析等试验方法确认故障发生原因。最终,根据故障气室内部情况和试验结果确定准确原因,从而为断路器气室的运维检修提供有效的参考。     

快速暂态过电压下SF_6气体的绝缘特性

介绍了气体绝缘全封闭组合电器中因隔离开关操作引起的快速暂态过电压作用下SF_6气体的绝缘特性,主要分析了有固体绝缘和电极有缺陷情况下系统的绝缘性能。     

存在固定导电微粒时SF_6中绝缘界面在陡波下的闪络特性

研究了SF_6气体中绝缘子表面具有固定金属导电微粒时,在不同短波头冲击电压作用下的闪络特性,同时研究了电晕起始电压和SF_6气压对闪络电压的影响。研究表明,极不均匀场中SF_6绝缘固体介质表面在陡波作用下的闪络特性不同于气体间隙,其原因可能是位移电流的作用。     

同轴场中SF_6及SF_6/N_2混合气体交流击穿特性及导电微粒的影响

本文介绍了在φ80/230同轴电场中SF_6和SF_6/N_2的绝缘特性,导电微粒杂质的运动特性和它对SF_6、SF_6/N_2混合气体击穿特性的影响;还介绍了气压和微粒尺寸、形状、材质对这些特性的影响,指出SF_6/N_2代替SF_6在工程上应用以含50～60%的SF_6为宜。     

1100 kV SF_6气体绝缘金属封闭输电线路关键技术

SF_6气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)具有传输容量大、损耗低、对周边造成电磁污染小、抵抗地质灾害能力强、运行维护方便等优点,深入开展特高压GIL绝缘件设计、管道柔性设计、管道制造及检测、GIL现场安装及检修等关键技术的研究是特高压工程安全可靠运行的坚实基础。     

SF_6气体绝缘直流穿墙套管污秽闪络特性

为研究不同污秽条件下直流穿墙套管的污闪特性、空心复合绝缘子不同伞形结构对直流穿墙套管污闪特性的影响规律、直流穿墙套管内部导体和屏蔽结构对其污闪特性的影响规律,利用大型人工环境气候实验室开展了±400 kV SF_6气体绝缘直流穿墙套管人工污秽试验,获得了不同伞形穿墙套管和空心复合绝缘子50%污秽耐受电压与附盐密度(SDD)间的负幂指数关系式。研究表明:伞形结构为1大1小伞的空心复合绝缘子单位爬距闪络电压值要高于1大2小伞的空心复合绝缘子,有内部导体和屏蔽层的直流套管较没有内部导体和屏蔽层的直流空心复合绝缘子的U50%在SDD为0.08、0.15、0.20 mg/cm~2时分别提高5.3%、4.2%、5.3%,根据研究结论建议±1 100kV SF_6气体绝缘特高压直流穿墙套管外绝缘伞形结构设计可采用爬电距离利用率较高的伞形配置,且爬电比距不低于48 mm/kV。