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。     

管道母线(GIL)中SF_6/N_2混合气体绝缘性能的研究

文中首先对GIL中SF_6/N_2混合气体的绝缘性能进行了计算,重点关注了SF_6体积分数配比以及气体压力对绝缘能力的影响,并且研究了高落差下是否出现气体分层从而对混合气体的绝缘能力产生影响。其次,利用试验装置,对SF_6/N_2混合气体在不同配比和压力下的雷电击穿电压进行了测量,并且对比分析了试验结果与计算结果的差异。计算结果表明SF_6/N_2混合气体绝缘强度随SF_6气体体积分数增加而提高,但SF_6体积分数达到10%后,混合气体的击穿电压呈现出饱和的趋势;在高落差下,SF_6和N_2的混合比随高度的变化很微小;GIL样机的雷电冲击试验结果验证了击穿电压计算结果的正确性。     

SF_6替代气体技术及其在GIL中的应用与发展

该文从SF_6替代气体技术的发展入手,总结了国内外在SF_6混合气体和新型环保绝缘介质的相关研究。在此基础上,回顾了气体绝缘输电管道的发展以及SF_6替代气体技术在GIL中的应用。结合最近的SF_6替代气体和GIL技术的发展近况,分析和探讨了GIL应用的相关问题。从GIL发展的历史可以看出,随着SF_6/N_2混合气体技术的不断成熟,第二代GIL(即SF_6/N_2混合气体的GIL)获得了成功的商业应用。新型环保绝缘介质一直处于积极探索之中,Alstom公司和ABB公司推出的C4 FK和C5 FK引起了广泛关注。虽然Alstom公司在420 k V的GIL上进行了C4 FK混合气体的性能测试,但由于其温升特性较差仍较难用于GIL中。因此,新型环保绝缘介质的GIL仍处在实验室研究阶段。但是,随着新型环保绝缘介质研究力度的不断增强以及GIL工程建设的不断发展,环境友好型气体将有可能取代SF_6/N_2混合气体作为绝缘介质从而开启第三代GIL的时代。     

SF_6-He和SF_6-Ne的耐电强度及其比较

在E/p 值为7.52～94.0kV(/mm·MPa)的较大范围内,采用稳态汤逊法(SST)测量了SF_6-He和SF_6-Ne的电离系数α和吸附系数η,求出了在各混合比下的SF_6-He、SF_6-Ne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.     

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     

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气体检测设备性能评估技术应用研究

分解物检测法广泛应用于SF_6断路器、气体绝缘全封闭组合电器(GIS)等电气设备的状态评估和故障诊断中。目前对于SF_6分解物检测仪器的校准检定尚缺乏相应的手段和设备。针对SF_6分解产物测试仪校验技术的应用展开研究,建立了一套SF_6气体检测设备性能评估系统,利用已知配比的标准气体对分解产物测试仪进行校验。采用该方法开展了东北地区SF_6分解产物测试仪的全性能自动化检测与评估,并针对检测仪的不足提出相应的整改建议。     

SF_6混合绝缘气体电气设备中气体泄漏检测技术研究

《京都议定书》将SF_6气体列为限制排放的6种温室效应之一。为减少SF_6气体的使用量,采用SF_6/N_2和SF_6/CF_4混合绝缘气体作为SF_6替代气体是现实可行的,国内外已在部分设备中投入使用。目前,国内外关于SF_6混合绝缘气体电气设备泄漏检测技术的研究较少,现有SF_6检测技术能否直接应用于混合绝缘气体的检测是目前亟须解决的问题。文中以SF_6/N_2和SF_6/CF_4两种混合绝缘气体为试验对象,模拟不同混合比的混合绝缘气体在不同距离和风力等条件下的泄漏情况,利用红外成像仪等仪器进行检测,得出了仪器的检出限值,并提出检测的的最佳条件,证明SF_6泄漏检测技术可以应用于混合绝缘气体的现场检测,对于SF_6混合绝缘气体泄漏现场检测具有一定的指导意义。     

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。     

《高压电器》“SF_6替代气体研究”专题征稿启事

正SF6气体无毒,具有稳定的化学性能和良好的电气绝缘性能,被广泛应用于GIS、GIL等电力设备中。特别是在气体绝缘开关设备(GIS)中,SF6不仅承担绝缘功能,而且是目前最好的灭弧介质。但SF6气体也暴露出许多不足:价格昂贵,对局部不均匀电场敏感,液化温度不足够低,不适应高寒地区,尤其是SF6气体温室效应指数极高,在大气中极难分解,已被《京都议定书》列为6种受限制使用气体之一。因此,寻找绝缘与灭     

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     

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。     

环保型SF_6替代介质研究进展

文中针对中压开关、高压开关、气体绝缘金属封闭线路(gas insulated metal enclosed transmission line,GIL)3种电力设备的环保型介质研究现状及进展情况进行综述,介绍了目前应用较多的SF_6混合气体及具有很大替代潜力的新型环保介质。在此基础上,分析了环保型电力设备研发中面临的问题及未来发展方向。可以看出,使用SF_6混合气体是短期内降低SF_6用量的有效方法,目前已研制出以SF_6/N_2混合气体为替代介质的开关柜、断路器及GIL产品,但其电压等级不高,很难满足大容量、超/特高压电网的要求。从长远角度看氟化气体如CF3I、c-C_4F_8、CnF_2nO等具有很大应用前景,但存在价格昂贵、液化温度高的问题,需要与CO_2、N_2等价格低廉、液化温度低的气体混合使用。然而,针对最佳混合比、气体分子协同作用关系等问题还有待进一步研究。     

SF_6气体状态参数曲线在生产中的指导作用

依据六氟化硫气体的理化特性绘制出SF_6气体状态参数曲线(饱和蒸汽压力界线)图,利用SF_6气体在不同环境温度下的压力(P)、温度(T)、密度(ρ)之间的关系来解决指导生产维护过程中遇到的一些实际问题,从而保证设备的安全运行。     

SF_6气体和SF_6断路器

前言 1000年巴黎大学药学部在试验中发现了六氟化硫气体(用SF_6表示),后来在对SF_6气体的不断研究中,发现它是一种优良的气体绝缘介质,但直到1947年才系统地发表了SF_6的研究报告,并在电器工业中开始使用。首先在变压器和负荷开关上应用,后来在高压开关,全封闭组合电器(GIS)和输电管道上大量使用,发展非常迅速,目前SF_6已成为超高压电器中的骄子。     

SF_6气体与电气触头材料

1.SF_6气体绝缘的特点及问题 关于SF_6气体的特性在其它一些文献内已有叙述,此处只谈气体绝缘方式的特点及其问题。 在表1中对SF_6绝缘(还有灭弧)的优缺点和大气及绝缘油作了此较。     

SF_6混合气体及替代气体研究进展

SF_6气体性能优异,广泛用于电气设备中,但其温室效应严重,被列为国际上限制使用的气体之一。国内外研究人员寻求替代SF_6的环保气体,对SF_6混合气体及替代气体开展了大量研究,取得了较大的研究进展。分析了SF_6混合气体的绝缘、灭弧和理化特性及其分层分布特性,提出了混合气体检测、充气和回收等关键技术方案,表明SF_6混合气体具有推广应用价值。针对不含SF_6的替代气体,总结了CO_2、N_2和干燥空气等常规气体的特性及应用,探讨了新环保气体CF_3I、c-C_4F_8、C_5F_(10)O和C4F7N的研究现状及存在的问题,综述了新环保气体设计取得的进展,同时指出了环保绝缘气体设备面临的技术问题。最后,给出了环保气体未来的研究方向,包括推广SF_6混合气体设备,研制采用C5F_(10)O或C_4F_7N的更高电压等级电气设备,及采用理论化学计算方法设计性能优异的SF_6替代气体等,以期推动SF_6替代技术快速发展。     

电弧作用下SF_6分解固体产物的实验研究

SF_6气体绝缘电气设备发生电弧性放电故障后,设备内部故障处会产生大量的SF_6分解固体产物。为了研究查明SF_6分解固体产物对于SF_6绝缘电气设备工作运行的影响,开展电弧作用下SF_6分解固体产物的实验研究是必要的。文中研究了SF_6气体在不同金属电极、不同压强情况下SF_6分解固体产物的生成特性,明确了SF_6气体在不同金属电极反应生成的固体产物的组成成分,定量分析了SF_6分解固体产物质量和放电能量的关系。     

SF_6/CF_4混合气体中聚四氟乙烯绝缘表面直流闪络特性

文中对电极间距为5 mm的指形电极下SF_6/CF_4混合气体中聚四氟乙烯绝缘表面直流闪络特性展开研究,分别测量了当SF_6/CF_4混合气体中SF_6混合比为0%~100%、压强为0.1~0.4 MPa时绝缘试样的直流沿面闪络电压,研究压强、混合比、电压极性等因素对绝缘试样直流沿面闪络特性的影响。实验结果表明:混合气体中SF_6混合比一定时,在0.1~0.4 MPa气压范围内,绝缘试样的直流闪络电压随气压升高而呈线性增加;0.3 MPa的20%SF_6/80%CF_4气体中绝缘试样的负极性直流闪络电压为52.34 kV,是相同气压下纯SF_6气体中的61.4%;在较低气压下SF_6/CF_4混合气体中绝缘试样的负极性直流闪络电压比正极性低,而当气压高于某临界值时,负极性直流闪络电压比正极性高,沿面闪络电压出现极性效应反转现象;40%SF_6/60%CF_4中负极性闪络电压达到纯SF_6中的65%,该研究可以为SF_6/CF_4混合气体替代SF_6应用于高压直流气体绝缘电气设备中提供参考。