缓冲气体对C_(4)F_(7)N混合气体雷电冲击放电特性和缺陷容忍特性的影响

作     者：宋佳洁 张乔根 李晓昂 袁勰雨 苏镇西 董勤晓 SONG Jiajie;ZHANG Qiaogen;LI Xiaoang;YUAN Xieyu;SU Zhenxi;DONG Qinxiao

作者机构：电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学)陕西省西安市710049 国网安徽省电力公司电力科学研究院安徽省合肥市230022 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 

出 版 物：《电网技术》 (Power System Technology)

年 卷 期：2021年第45卷第4期

页      面：1626-1631页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2017YFB0902500) 国家电网有限公司总部科技项目(环保型管道输电关键技术) 

主　　题：雷电冲击 缓冲气体 C_(4)F_(7)N混合气体 击穿特性 SF_(6)替代气体 

摘      要：研究了缓冲气体种类(CO_(2)、N_(2)、Air)对C_(4)F_(7)N混合气体雷电冲击放电特性的影响,分别对稍不均匀电场和极不均匀电场下的放电特性进行研究,并以缺陷容忍系数D_(T)表征气体介质对缺陷的敏感程度,最后,对比分析了不同混合气体种类的工程适用性。结果表明,C_(4)F_(7)N混合气体在雷电冲击下存在明显的极性效应,稍不均匀电场分布下,负极性雷电击穿电压显著低于正极性,因而负极性雷电击穿电压决定了气体介质的绝缘强度。稍不均匀场中,以C_(4)F_(7)N占比7%为例,混合气体负极性雷电击穿电压整体表现为:C_(4)F_(7)N/Air≈C_(4)F_(7)N/CO_(2)≈90%·SF_(6) C_(4)F_(7)N/N_(2)。极不均匀场中,混合气体击穿电压大幅下降,其中C_(4)F_(7)N/Air和C_(4)F_(7)N/N_(2)的下降幅度最大,而C_(4)F_(7)N/CO_(2)的下降程度相对较低。对比不同缓冲气体的缺陷容忍系数D_(T),发现D_(T)(C_(4)F_(7)N/CO_(2))D_(T)(C_(4)F_(7)N/Air)D_(T)(C_(4)F_(7)N/N_(2))。由此可见,C_(4)F_(7)N/CO_(2)具有较高的基础绝缘强度,且D_(T)系数最大(缺陷条件下绝缘强度降低最少),因而,CO_(2)、N_(2)、Air中,CO_(2)最适合作为C_(4)F_(7)N的缓冲气体。