检索结果-南通市图书馆

作者：王强沈阳工业大学

学位级别：硕士

SF被广泛应用于气体绝缘设备,但存在温室效应高和电场不均匀度影响大等问题,使得国内外开始寻求SF的替代介质。CFN在介电强度、GWP和大气中存在时间等方面均表现优异,引起了学者们的广泛关注。在实际工况下,CFN因液化温度高常与缓冲气... 详细信息

SF被广泛应用于气体绝缘设备,但存在温室效应高和电场不均匀度影响大等问题,使得国内外开始寻求SF的替代介质。CFN在介电强度、GWP和大气中存在时间等方面均表现优异,引起了学者们的广泛关注。在实际工况下,CFN因液化温度高常与缓冲气体CO混合使用,然而CFN/CO混合气体放电分解机制和分解产物尚不明确,并且CFN以及分解产物与气体绝缘设备壳体材料Al的相容性也需进一步研究。故本文选取金属Al较为常见的(110)表面作为相容性的研究对象,基于密度泛函理论提出一种精确的计算方法和构建出准确的计算模型,并搭建设备工况下真实放电的平台,由此展开对CFN/CO混合气体放电分解及其分解组分在Al(110)表面吸附的研究。本文首先对CFN/CO混合气体放电分解展开研究:计算常温常压(1.013×10 Pa,298.15 K)下各分解反应过程中的能量变化,分析各反应的难易并确定分解路径和分解产物;计算放电分解产物的电离参数,分析分解前后的绝缘性能;搭建放电分解产物检测平台,利用试验进一步验证仿真计算结果。随后对CFN与Al(110)表面的相容性展开研究:计算CFN和SF在Al(110)表面的吸附,分析和对比这两种分子的吸附,也将CFN在Al(110)表面的吸附同Al(100)表面和Al(111)表面进行比较。最后对CFN/CO放电分解产物与Al(110)表面的相容性展开研究:计算分解产物(CF、CFCN、COF)在Al(110)表面的吸附,分析它们在Al(110)表面吸附过程,探究其与Al(110)表面的相互作用机制。研究结果表明:CFN/CO混合气体放电分解主要体现为CFN生成的自由基相互结合,分解产物为CF、CF、CFCN、CFCFCN、CNCN、CO等气体。从电离参数角度讲,CFN/CO混合气体放电分解后的绝缘性能较分解前略有减弱。CFN在Al(100)表面、Al(110)表面和Al(111)表面的吸附强度均弱于SF在Al(110)表面的吸附。CFCN和COF比CF与Al(110)表面的相互作用更强,但相对于CFN而言,这三种气体产物均不易吸附于Al(110)表面。CFCN和COF在Al(110)表面吸附时,原子间的轨道杂化促使N原子(CN基团)和O原子(CO基团)分别与Al原子之间生成化学键。CFN和分解产物(CF、CFCN、COF)均与Al(110)表面有一定的相容性。本文的研究成果可为CFN/CO混合气体放电分解的研究提供数据参数和理论基础,并为环保型绝缘介质CFN的应用及其设备的研发提供借鉴与指导,具有重要的理论价值和实际意义。

关键词： C4F7N/CO2混合气体放电分解 Al(110)表面吸附特性相容性

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C5F10O气体放电分解组分在Cu(110)表面吸附特性研究

C5F10O气体放电分解组分在Cu(110)表面吸附特性研究

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作者：张然植沈阳工业大学

学位级别：硕士

SF具有良好的绝缘和灭弧特性,在GIS/GIL等设备中有着广泛的应用。但大量使用SF加剧了温室效应的影响,为此人们开始采取措施限制SF的使用。近年来,CFO绝缘气体由于其良好的绝缘和环保特性引起了国内外研究人员的广泛关注。然而对于新型... 详细信息

SF具有良好的绝缘和灭弧特性,在GIS/GIL等设备中有着广泛的应用。但大量使用SF加剧了温室效应的影响,为此人们开始采取措施限制SF的使用。近年来,CFO绝缘气体由于其良好的绝缘和环保特性引起了国内外研究人员的广泛关注。然而对于新型绝缘气体,有关其放电分解和气固相容性的研究还处于起步阶段,相关研究依然较少。故本文基于密度泛函理论(DFT)从微观层面对CFO放电分解机理和吸附特性展开分析,具体工作如下所示:(1)基于密度泛函理论,分析CFO气体放电分解路径和产物合成路径,计算相关路径反应能并考虑温度和压强对CFO气体放电分解特性影响。加入微水微氧条件,分析CFO气体分解产物种类变化,计算CFO气体分解产物电离参数,分析CFO放电分解前后气体绝缘性能差异。(2)基于朗缪尔单分子层吸附理论,建立CFO与Cu(110)表面模型,计算CFO在Cu(110)表面上吸附所产生的吸附能、转移电荷、电荷布局以及态密度,分析CFO在Cu(110)表面的吸附特性。建立相同条件下SF在Cu(110)表面上的吸附模型,对比分析两种绝缘介质与金属铜之间的气固相容性。(3)结合CFO放电分解特性和吸附特性,建立CFO主要放电分解产物CF、CF、CF在Cu(110)表面上的吸附模型,计算CFO分解产物在Cu(110)表面上吸附所产生的吸附能、转移电荷以及态密度,分析CFO放电分解产物与金属铜之间的气固相容性。研究结果表明:常温下CFO不能自发放电分解,在600-800K温度范围内CFO开始沿着CFO→CF·+CFCFCOCF·→CF·+CFCFCO·→CO·+CFCF·→CF·+CF·路径放电分解,分解反应的自发程度随温度升高而增强,随压强增大而减弱。CFO分解产物包含CF、CF、CF、CF、CF、CF等,在微水和微氧条件下分解产物种类还会进一步增加,CFO分解产物的电离能较大,电子亲和能较小,分解后气体产物较难电离,但整体绝缘能力有所下降。CFO在Cu(110)表面顶位吸附产生的吸附能和转移电荷相对较大,吸附性质为化学吸附,但CFO主要放电分解产物CF、CF、CF不易吸附在Cu(110)表面,其吸附性质为物理吸附,与SF在Cu(110)表面的吸附特性相比,CFO及其分解产物在金属铜表面的吸附能力要明显弱于SF。

关键词： C5F10O绝缘气体放电分解 Cu(110)表面吸附特性

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基于SF_6分解产物的GIS设备放电类型与位置的诊断方法

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智能电网 2016年第8期4卷 760-763页

作者：何毅帆国家电网浙江省电力公司电力科学研究院浙江省杭州市310013

针对目前工作中监测SF_6中SO_2、H_2S的浓度无法有效指导放电故障诊断的问题,首先,从SF_6在放电状况下分解的机制出发,分析不同放电类型下不同放电位置SF_6中可能产生的分解产物;提出利用特征值和特征物质种类诊断GIS设备放电类型和位... 详细信息

针对目前工作中监测SF_6中SO_2、H_2S的浓度无法有效指导放电故障诊断的问题,首先,从SF_6在放电状况下分解的机制出发,分析不同放电类型下不同放电位置SF_6中可能产生的分解产物;提出利用特征值和特征物质种类诊断GIS设备放电类型和位置的方法,并在实际案例中得到验证。

关键词： SF6 放电分解气体绝缘开关(gas insulated switcher,GIS) 分解产物故障诊断

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GIL内SO_(2)F_(2)扩散特性及其对组分检测的影响

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高压电器 2021年第11期57卷 27-34页

作者：刘溟邹建明李振柱周文俊邱睿喻剑辉国家电网公司华中分部武汉430077 武汉大学电气与自动化学院武汉430072

为明确SFe放电分解产生的特征气体SO_(2)F_(2)在GIL内的扩散特性及其对气体组分检测结果的影响,通过GIL缩比模型及扩散试验平台,分别对不同缺陷程度、时间t和缺陷处及距离缺陷1.5 m处的SO_(2)F_(2)体积分数进行了测定。结合Fick定律,对S... 详细信息

为明确SFe放电分解产生的特征气体SO_(2)F_(2)在GIL内的扩散特性及其对气体组分检测结果的影响,通过GIL缩比模型及扩散试验平台,分别对不同缺陷程度、时间t和缺陷处及距离缺陷1.5 m处的SO_(2)F_(2)体积分数进行了测定。结合Fick定律,对SO_(2)F_(2)在SF_(6),中的扩散过程进行了仿真。结果表明:缺陷处的SO_(2)F_(2)生成速度与放电强度具有一定的线性关系,且放电较弱时呈非线性增长,放电较强时呈线性增长。两位置处的SO_(2)F_(2)体积分数具有一定的时间延迟和衰减,但其体积分数的增长形式区别较小。GIL内的SO_(2)F_(2)扩散过程主要与时间t位置x及扩散系数DSO_(2)F_(2)/SO_(6)而SO_(2)F_(2)的生成速度不会对扩散速度产生影响。扩散过程中,x越大SO_(2)F_(2)用的扩散时延Δt越大,且CSO_(2)F_(2)会随着x增加呈指数衰减,而CS2F2的增长速率在扩散过程中不会产生明显变化。因此对于GIL设备,缺陷处的CSO_(2)F_(2)会较实际检测结果更高,以CSO_(2)F_(2),作为诊断判据时应充分考虑扩散过程的影响。而CSO_(2)F_(2)的增长速率受扩散影响较小,可能更适合作为GIL绝缘状态的诊断依据。

关键词：气体绝缘输电管道(GIL) 气体组分检测绝缘诊断放电分解 SO_(2)F_(2)

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全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)混合气体研究进展综述

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沈阳工业大学学报 2024年第5期46卷 541-556页

作者：林莘陈圣高克利张佳李爽沈阳工业大学电气工程学院辽宁沈阳110870 中国电力科学研究院有限公司北京100192 国网甘肃省电力公司电力科学研究院甘肃兰州730070 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院辽宁沈阳110055

全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)作为一种潜在SF 6替代气体,近年来备受电力行业关注。介绍了SF 6环保替代技术路线和发展现状,归纳了C_(4)F_(7)N混合气体的放电参数测量和流注放电仿真研究进展,分析了气隙、沿面绝缘以及局部放电性能,剖析了C_(... 详细信息

全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)作为一种潜在SF 6替代气体,近年来备受电力行业关注。介绍了SF 6环保替代技术路线和发展现状,归纳了C_(4)F_(7)N混合气体的放电参数测量和流注放电仿真研究进展,分析了气隙、沿面绝缘以及局部放电性能,剖析了C_(4)F_(7)N混合气体的灭弧性能、放电后的分解产物特性以及与固体材料的相容性,并概述了其应用情况,总结了C_(4)F_(7)N混合气体替代SF_(6)气体存在的问题,提出了未来需要研究和关注的重点。

关键词： C_(4)F_(7)N混合气体绝缘性能气体放电灭弧性能放电分解

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