C4F8、CF4混合气体绝缘性能研究

摘要

气体绝缘具有占用空间小,在象上海这样用地资源紧缺的城市而言使用的优势明显。另外采用气体绝缘设备对污染敏感度较低,运行维护成本低。由于SF6气体有着优良的绝缘和灭弧性能,使其成为目前普遍使用的绝缘气体。随着电力需求量的不断增长和环境保护日益受到关注,SF6对环境潜在的温室效应使人们开始寻找SF6的替代气体。本文将讨论SF6气体及SF6混合气体(c-C4F8气体、气体)在绝缘性能的不同,寻求能够替代SF6的混合气体作为新的绝缘气体的可行性进行了分析。本文重点分析了SF6气体的结构、特性,找到SF6良好绝缘和灭弧性能的原因以及它的缺陷。在这些分析研究的基础上,确立了以c-C4F8、CF4等混合气体作为替代气体并对其绝缘性能进行检测的试验目的。在文中,为便于试验的开展,还分析还介绍了气体放电的类型以及放电机理,为试验提供理论基础,对试验所要求的放电装置进行了设计与阐释,包括整个罐体和关键部件外形结构尺寸材料,各种试验装置的用途以及试验仪器型号参数。文章着重阐述了试验的整个过程,从前期准备到具体测定再到后期清理。对于试验结果本文也作了相应介绍,做出并结合曲线图分析了气体替代的可行性。最后,文章对试验中可能造成误差的原因进行了分析。

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论

1.1 SF_6气体的特性

1.1.1 SF_6 气体的物理化学特性

1.1.2 SF_6 气体的电气特性

1.2 SF_6气体的缺陷和不足

1.3 SF_6气体替代气体的研究

1.4 研究方向和实验目的

第2章 气体放电的基本理论

2.1 气体放电形式

2.2 气体放电理论

2.2.1 汤逊放电理论

2.2.2 放电类型

2.2.3 气体放电流注理论

2.2.4 气体放电条件

2.3 气体间隙的击穿电压

2.3.1 气隙的击穿电压的几率分布

2.3.2 大气条件对气隙击穿电压的影响

2.3.3 均匀电场下气隙的击穿电压

2.3.4 稍不均匀电场下气隙的击穿电压

2.3.5 极不均匀电场下气隙的击穿电压

2.3.6 冲击电压作用下空气间隙的放电

2.4 提高气体击穿电压的措施

第3章 试验装置和试验过程

3.1 试验装置的设计

3.1.1 试验罐体

3.1.2 试验装置部件

3.2 试验器具与接线图

3.2.1 试验器具

3.2.2 试验接线图

3.3 试验内容

3.3.1 气体的混合

3.4 实验过程

3.4.1 试验准备

3.4.2 试验内容

3.4.3 其他注意事项

第4章 试验和数据分析

4.1 试验装置的验证

4.1.1 试验装置的验证

4.2 工频击穿试验

4.2.1 绝缘强度与压力关系实验

4.2.2 绝缘强度与气体间隙关系实验

4.3 冲击击穿试验

4.3.1 负极性雷电冲击实验

4.3.2 正极性雷电冲击实验

4.4 C-C_4F_8 混合气体实验

4.4.1 c-C_4F_8 /N_2 合混气体的击穿试验

4.4.2 c-C_4F_8 和CF_4 混合气体试验

4.5 实验小结

4.5.1 误差的产生

4.5.2 课题总结

第5章 结论

5.1 结论

5.2 展望

致谢

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