SF_6断路器气体压力异常在线监测系统

<正>1问题的提出SF_6断路器以SF_6气体为绝缘和灭弧介质,SF_6气体泄漏将导致SF_6断路器内部气体压力下降。当压力降低到某一数值时,SF_6断路器将不允许进行分、合闸操作。因此,SF_6气体压力是否正常,将成为影响电气设备安全、稳定供电的制约环节。目前,一般在SF_6断路器上装设SF_6密度控制器,通过常规的人工巡视,定期检查SF_6密度控制器指示是否正常,根据气体压力数值来诊断SF_6气体是否     

SF_6/N_2混合气体1100 kV GIL产品研制及应用

1 100 kV气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)中SF_6使用量较大,由于SF_6气体具有很大的温室效应,因此,采用SF6/N2混合气体作为绝缘介质以减少SF6气体的使用量具有重要的社会意义。通过研究SF_6/N_2混合气体的绝缘、温升等特性,提出了适用于1 100 kV GIL的SF_6/N_2混合气体压力及混合比,研制了1 100 kV GIL样机,并进行了绝缘、温升试验研究,试验结果与仿真一致:混合气体压力不变的条件下,气体的绝缘强度随SF_6比例的增加而增大,GIL导体、触指温升随SF_6比例的增加而降低,壳体温升与混合气体中SF_6比例的关系不大;在相同绝缘耐受场强条件下,SF6/N_2混合气体压力与纯SF_6气体压力成正相关关系,且混合气体中SF_6比例越低,气体压力增加的幅度越大。研制的SF6/N_2混合气体绝缘1 100 kV GIL样机通过型式试验及长期带电运行试验,验证了产品长期带电运行的可靠性。     

关于对SF_6密度控制器进行改进的建议

<正> 一、问题的提出 在对SF_6断路器(或其它的充SF_6气体的电气设备)进行充气时,必须根据SF_6气体的压力—温度特性曲线,查出相应环境温度下的压力值,借助于压力表才能较准确的充入气体。另外,SF_6断路器在运行过程中,运行人员巡视时从压力表读到的数值还要根据当时的环境温度换算成20℃时的压力值,才能判断SF_6断路器是否漏气,这给运行使用单位带来了一定的麻烦。那么,有没有办法可以在进行充气时可直观地反映SF_6气体的漏     

SF_6及SF_6/N_2中分解气体在气体绝缘传输管道内的扩散特性计算

为明确气体绝缘传输线或称气体绝缘输电管道(GIL)内分解气体的扩散过程及其对化学检测法的影响,基于Fick定律和Fuller-Schettler-Giddings(FSG)方程建立GIL内分解气体在SF_6及SF_6/N_2中的扩散模型。利用密度泛函理论(DFT)和范德华表面分析,得到了分子扩散体积Vd的预测方法。通过有限元法(FEM)对不同温度T、压力p及SF_6混合比φ_(SF_6)下的扩散过程进行计算,并结合理论分析及多元非线性拟合,得到八种主要特征分解气体浓度的时域和空间预测模型。结果表明,分解气体的扩散主要与扩散系数DG有关,T、p以及φ_(SF_6)对于扩散过程的影响也主要体现在扩散系数上,且温度对扩散系数的影响要小于压力p和SF_6混合比φ_(SF_6)。各分解气体浓度cG随距离的增加呈指数衰减,随时间的增加呈指数增长。扩散过程会使检测处和缺陷源头处间的cG产生差异,从而影响化学检测法的准确性。此外,在扩散作用下,各类特征气体在绝缘诊断中的权重也会发生改变。     

SF_6全封闭组合电器年泄漏率及泄漏判断的探讨

SF_6全封闭组合电器(以下简称GIS)的运行维护主要是以气体管理为主。本文重点论述了GIS中SF_6气体年泄漏率的管理,利用SF_6的压力—时间变化曲线判断密封情况,还介绍了有关经验。     

C_5F_(10)O/CO_2混合气体的绝缘性能

SF_6气体由于其优异的电气性能而广泛应用于电力行业,然而,由于其全球变暖潜能值极高,国内外学者在过去的几十年里对SF_6替代气体做了广泛研究,但由于它们都各有缺陷,故很难在实际生产中加以应用。文中以C_5F_(10)O/CO_2混合气体作为主要研究对象、以SF_6气体作为对照,研究了混合气体中C_5F_(10)O分压力分别为20 k Pa和40 k Pa、总压力为0.1~0.5 MPa时的工频耐压和雷电冲击(lightning impulse,LI)性能,并分析了其作为SF_6替代气体的可能性。实验结果表明,0.2 MPa的混合气体中混入20 k Pa和40 k Pa的C_5F_(10)O,可分别使混合气体的工频放电电压达到相同气压下SF_6气体的61.89%和81.99%。C_5F_(10)O分压力40 k Pa、总压力0.5 MPa的混合气体正、负极性雷电冲击放电电压分别是0.3 MPa时SF_6气体的88.9%和89.9%。因此,通过增加C_5F_(10)O的含量或提高混合气体的总压力,均可有效提高混合气体的绝缘性能,其中,前者更为有效。     

SF_6气体压力换算方法

<正> SF_6断路器安装和正常维护中常常会涉及到充,补SF_6气体工作,需要对SF_6气体压力进行换算,以确定某一温度下所需充气压力值。下面主要谈三种SF_6气体压力换算方法并加以比较。     

关于SF_6混合绝缘气体几个重要问题的探讨

六氟化硫(SF_6)气体的温室效应及低温易液化的特性限制了它的应用。目前,SF_6混合绝缘气体(SF_6/N_2、SF_6/CF_4等)因其较低的液化温度及较好的电气性能,被认为是目前最具发展前景的替代介质,开始被应用于电气设备中。由于与纯SF_6气体在性质上有较大的区别,SF_6混合绝缘气体大规模推广应用之前,需要先研究解决许多关键的技术难题。文中对SF_6混合绝缘气体应用过程中混合气体水分、混合比、分层以及泄漏问题进行探讨,有助于SF_6混合绝缘气体的推广应用。     

SF_6气体循环利用技术的发展与应用

正介绍了六氟化硫(SF_6)气体回收与净化提纯等关键技术的发展现状,按照电力行业SF_6气体绝缘开关在生产制造、现场安装和运维检修等不同阶段,对SF_6气体循环利用技术的应用提出了指导意见,并对SF_6气体循环利用技术的经济效益和环境效益进行了分析。六氟化硫(SF_6)气体因其优良的绝缘和灭弧性能,被广泛应用于电气设备中。同时,SF_6气体也是一种温室气体,其地球温度化系数GWP(GlobalWarming Potential)达到了CO_2气体的23 900倍,     

SF_6设备检测用小型尾气回收装置研制及应用

现场预防性试验和检查性试验中,SF_6设备检测尾气总量较大,进行尾气回收但不影响仪器检测的准确性是个难题。根据差压传感器测量大气与缓存气室压差,通过微控制单元控制缓存气室保持在限值压力范围。尾气回收装置控制部分以DSP核心控制芯片为核心,下位机控制板通过DSP程序进行装置的控制,人机交互界面设计美观实用,且对压力传感器进行了校准,线性度良好。保证在回收SF_6检测尾气的同时,不影响SF_6气体检测数据的准确性,且容量大,可多次回收检测用尾气,该装置可在现场与多种SF_6气体检测仪器配套使用,包含SF_6气体分解物检测仪、SF_6纯度检测仪和SF_6露点检测仪(SF_6湿度检测仪)。现场应用验证了该装置的可靠性,环保效益突出。     

SF_6继电器温度补偿方式的现状分析与探讨

电力行业要求定期对充SF_6气体的断路器、互感器或气体绝缘金属封闭开关(GIS)内的SF_6气体密度进行人工巡检、抄表,人为因素较大,每个运维人员抄的数据也有偏差,一般的密度表有温度补偿装置,但目前的产品只针对设备额定压力值进行准确补偿,而对于其它压力值的温度补偿精确度较差。将电力设备内的SF_6气体密度、温度实时传送至监测后台,按照SF6气体温度、压力、密度之间的状态方程,在软件上对在线数值进行实时动态补偿。通过对该技术的关键点进行深入探讨,证明了其可行性、实用性。     

SF_6气体压力对同轴电容电子式电压互感器的影响

针对以SF_6气体为介质的同轴电容结构的电子式电压互感器,在不同SF_6气体压力变化的情况下,对电子式电压互感器精度影响进行分析,得出气体压力变化对电子式电压互感器精度存在一定的影响,压力变化范围大时,甚至将不能满足精度要求。本文通过对2台电子式电压互感器的SF_6气体压力变化进行精度试验,验证了分析结果,最后考虑到在要求电子式电压互感器SF_6气体工作范围宽,互感器精度高的时候,提出需要进行补气或者补偿等措施来满足精度要求。     

1100 kV SF_6/N_2 GIL研究

正GIL是实现特高电压、大电流、长距离输电的一种重要的电能输送设备。用SF_6/N_2混合气体取代纯SF_6气体作为GIL绝缘介质,具有深远的社会环保意义。从气体放电理论出发对SF_6/N_2混合气体的绝缘性能进行了深入研究,研究结果表明,混合比例为0.2∶0.8的SF_6/N_2混合气体绝缘强度为相同气体压力纯SF_6气体     

SF_6-CO_2和SF_6-CF_4混合气体断路器的喷口压力特性

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均明显高于SF_6-CO_2混合气体,气吹电弧作用更强;两种混合气体测量点处的压力增幅Δppeak均随SF_6体积分数增加而增大,SF_6-CO_2混合气体电流零点处的压力增量ΔpCZ随SF_6体积分数增加也明显增大,而SF_6-CF_4混合气体ΔpCZ的变化较小;此外,喷口压力的建立情况对断路器热开断能力有较为重要的作用。     

低温SF6和SF6／N2中正针—板的放电特性

本文讨论了SF_6和SF_6/N_2气体当温度从10℃时降低到-50℃时正针-平板间隙的放电特性。结果表明,当SF_6气体压力或SF_6/N_2中的SF_6气体分压力大于电晕稳定效应的临界压力时,间隙的击穿电压随着温度的降低而下降;当温度降低到对应的液化温度时,击穿电压下降更伙,即出现一转折点。当气体压力小于电晕稳定效应的临界压力,或由于温度降低而使压力减小到临界压力时,电晕起始电压随温度的降低而下降。SF_6液化将使其绝缘能力降低,但并不是完全丧失其绝缘能力。     

基于流体计算力学模拟技术研究氦示踪气体分子在六氟化硫绝缘气体中的扩散情况

六氟化硫(SF_6)气体泄漏是气体绝缘设备安全运行的重大隐患,氦质朴检漏法应用于SF_6气体泄漏领域具有巨大前景。由于实际要求和相关标准的规定,SF_6气体绝缘设备中允许加入的氦气量极少。采用流体计算力学模拟技术对不同绝对压力条件下极少量氦气在SF_6绝缘设备内部扩散情况进行模拟分析,结果表明,在分子热运动下氦气不会在气体绝缘设备内产生聚集现象,能够均匀地扩散到整个设备空间内。而且,在绝对压力为0.4 Mpa和0.5 Mpa的条件下,氦气在设备内部扩散均匀分别只需要600 s和500 s。     

SF_6气体回收回充与处理的若干问题

介绍了新型六氟化硫(SF_6)气体回收回充设备与处理系统的组成及其优点,进一步讨论了SF_6气体集中统一管理模式的建立,并探讨了SF_6气体的清洁发展机制(CDM)推广应用的可能性。     

电力设备中SF_6混合绝缘气体净化分离技术的探究

为解决SF_6气体的温室效应及低温易液化问题的日益突出,SF_6/N_2、SF_6/CF_4等混合绝缘气体被认为是目前最有发展前景的替代介质,开始在气体断路器(GIC)以及气体输电管线(GIL)、GIS母线等非灭弧气室中推广应用。然而,大规模推广应用前,必须先解决混合气体的回收、净化处理等关键问题。由于SF_6混合绝缘气体与纯SF_6气体性质上有较大的区别,文中针对SF_6/N_2和SF_6/CF_4混合绝缘气体特性,提出了用多级高分子膜、深冷相变分离和低温精馏方法联用的混合气体分离净化方案,经过处理后能得到较高纯度的SF_6气体和CF_4气体,N_2纯度达到99%,可直接排放至大气。     

基于LM3S9B96的SF_6气体微水密度在线监测系统

介绍了高压电器设备广泛使用的SF_6气体的微水含量和密度在线监测方法,详细阐述了通过测量SF_6气体的温度和压力数字求解SF_6气体密度的过程。采用归一化的方法消除温度和压力对SF_6气体水分含量值的影响,使得判断微水含量是否超标更加准确直观。给出了基于高性能的嵌入式处理器LM3S9B96在线监测系统的硬件框图和部分软件实现。     

SF_6/N_2混合气体灭弧室中气流特性的计算分析

以能量平衡方程为基础,建立了分析压气式SF_6断路器灭弧室喷口气流场的数学模型,在不同比例的SF_6/N_2混合气体条件下,对上游区(压气缸)气体压力和温度以及喷口喉道内的气流量进行了数值计算,通过改变混合比、基压、喷口直径和下游扩张角等参数进行大量计算,最终达到了混合气体条件下产生及维持与纯SF_6气体接近或相同的SF_6质量流量的目的,以确保所需的灭弧能力,