北极星

搜索历史清空

  • 水处理
您的位置:电力电力新闻输配电保护与控制技术正文

深度!新型环保替代气体在不同电场下的工频击穿特性试验研究

2017-04-05 11:39来源:中国电机工程学报关键词:变压器试验变压器额定电压收藏点赞

投稿

我要投稿

实际上,非线性度的大小可以用来表示协同效应的明显程度[15]。根据图形可以定性判定两种混合气体的协同效应类型,极不均匀电场下,SF6/N2混合气体总体呈协同效应,CF3I/N2混合气体总体呈正协同效应,稍不均匀电场和准均匀电场下,两种混合气体都呈协同效应。选择混合气体作为绝缘气体,呈正协同效应的混合气体将表现出极大的优势,正协同效应使得混合气体的绝缘性能与纯气相当或超过纯气,如图7所示,极不均匀电场下,混合比k为20%~40%的CF3I/N2混合气体就可以获得与纯CF3I相当的工频击穿强度。协同效应越明显,混合气体作为绝缘气体越有优势。但仅根据图形很难辨别协同效应的强弱,引入协同效应指数C,C与气压及混合比的k的关系如公式(3)[12]所示:

Vm=V2+k(V1−V2)k+(1−k)C,V1>V2Vm=V2+k(V1−V2)k+(1−k)C,V1>V2(3)

式中:V1和V2是纯气体的击穿电压;Vm是混合气体的击穿电压;k是混合比;C是常数。根据式(3)的计算,分别得到如表3—5所示的3种电场下SF6/N2和CF3I/N2两种混合气体的协同效应值。文献[12]定义了同一气压下不同混合比协同效应值的平均值为该气压下的协同效应指数Cp,Cp代表同一缺陷下该气压水平下混合气体协同效应的整体情况。CF3I/N2混合气体的协同效应C出现了负值,而文献[12,16-17]仅对0≤C<1时的协同效应做出解释,只定义了协同效应与线性关系两种类型,有必要对其进行补充和进一步的阐释,并提出通过混合气体C值大小判定协同效应类型及协同效应强弱的定量分析方法:

表3 极不均匀电场下CF3I/N2混合气体的协同效应值

表4稍不均匀电场下CF3I/N2混合气体的协同效应值

表5准均匀电场下CF3I/N2混合气体的协同效应值

1)k

2)C1,则混合气体属于负协同效应型,C值越大,负协同效应越明显;

3)C=1,则混合气体属于线性关系型,Vm随着k的增长由V2线性增长到V1;

4)0

5)k

由表3—5可以看出,极不均匀电场下,SF6/N2混合气体Cp值总体符合上述分析的第(4)条,呈现协同效应,Cp值随气压升高逐渐降低,协同效应逐渐增强。CF3I/N2混合气体C值在0.15MPa及以上气压出现负值,符合上述分析的第(5)条,在该气压条件下CF3I/N2混合气体呈正协同效应,从Cp值随气压变化情况看,该混合气体在极不均匀电场下随气压升高逐渐从协同效应转化成正协同效应,证明CF3I和N2在畸变的电场下其绝缘性能会相互促进,达到整体提升。协同效应明显程度整体优于SF6/N2混合气体,这弥补了纯CF3I在极不均匀电场下绝缘性能较差的劣势,使得CF3I/N2混合气体比纯CF3I更具有应用价值。稍不均匀电场和准均匀电场下,SF6/N2和CF3I/N2两种混合气体C值都符合上述分析的第(4)条,呈现协同效应。稍不均匀电场下,两类混合气体Cp值都处在0.2左右,证明在该电场条件下两类混合气体的成分在击穿特性方面协同性相近。准均匀电场下,SF6/N2混合气体的Cp值处在0.14~0.28之间,而CF3I/N2混合气体的Cp值处在0.26~0.46之间,SF6/N2混合气体的协同效应优于CF3I/N2混合气体。对于CF3I/N2混合气体,随电场的改变,协同效应越变化相对较大,而不同电场下SF6/N2混合气体的协同效应没有明显差别。3种电场下,随着气压的升高,SF6/N2和CF3I/N2混合气体的Cp值总体都呈下降趋势,气压越高,Cp值越小,协同效应越明显。这是因为气压升高,电子的平均自由行程将变短,电子不易积累能量,低能电子数量将增加,电子被电负性气体吸附的概率增加,因此当体积分数较高时,提高气压将使击穿电压随混合比增加的饱和的趋势得到缓解,对于增强协同效应将更加明显,但随着气压的继续升高也将出现饱和趋势。

原标题:武汉大学肖淞,张晓星等:SF6新型环保替代气体CF3I研究
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。

变压器查看更多>试验变压器查看更多>额定电压查看更多>