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12 kV环保气体绝缘环网柜电场分析及优化设计

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机械设计与制造工程 2024年第3期53卷 25-28页

作者：胡全丹赵树生顾晓贺李钊常州博瑞电力自动化设备有限公司江苏常州213025

近年来,环保气体作为SF 6的替代气体用于电力设备上成为了国内外的研究热点。为解决12 kV环保气体绝缘环网柜的放电问题,提出了金属均压罩和均压绝缘套两种优化设计方案加强环网柜绝缘薄弱部位,通过仿真分析对比了两种优化方案的电场分... 详细信息

近年来,环保气体作为SF 6的替代气体用于电力设备上成为了国内外的研究热点。为解决12 kV环保气体绝缘环网柜的放电问题,提出了金属均压罩和均压绝缘套两种优化设计方案加强环网柜绝缘薄弱部位,通过仿真分析对比了两种优化方案的电场分布情况,确定采用均压绝缘套方案作为最终的绝缘优化方案。

关键词：环保气体环网柜绝缘优化均压

环保气体HFO-1336mzz(E)及其混合气体的绝缘性能研究

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电工技术学报 2021年第13期36卷 2871-2879页

作者：唐念熊嘉宇王凯张博雅李兴文孙东伟广州电网有限责任公司电力科学研究院广州510080 中国南方电网公司六氟化硫重点研究室广州510080 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

近年来多种新型环保气体及其混合气体作为潜在的SF_(6)替代气体受到关注,该文提出将HFO-1336mzz(E)作为绝缘介质应用于电力设备中。结合实验测量的饱和蒸气压数据,采用Antoine方程和气液平衡定律结合的方法研究分析了该气体及其混合气... 详细信息

近年来多种新型环保气体及其混合气体作为潜在的SF_(6)替代气体受到关注,该文提出将HFO-1336mzz(E)作为绝缘介质应用于电力设备中。结合实验测量的饱和蒸气压数据,采用Antoine方程和气液平衡定律结合的方法研究分析了该气体及其混合气体的饱和蒸气压特性,并与C4-PFN和C5-PFK气体进行了对比。基于饱和蒸气压特性确定充气比例,利用脉冲汤逊实验测量了HFO-1336mzz(E)及其混合气体的电子群参数,并依此确定气体的绝缘强度。研究结果表明,当HFO-1336mzz(E)的比例达到60%时,与CO_(2)或干燥空气的混合气体具有接近SF6的绝缘强度。该文的研究结果为新型环保气体HFO-1336mzz(E)的研究和应用提供重要的基础数据及参考。

关键词： HFO-1336mzz(E) 环保气体饱和蒸气压脉冲汤逊实验临界击穿场强

C_(4)F_(7)N环保气体性能分析及其在环网柜中的应用展望

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浙江电力 2022年第1期41卷 1-9页

作者：朱金华谢成邵先军刘家齐马德英国网浙江省电力有限公司电力科学研究院杭州310014 国网浙江省电力有限公司杭州310007 国网河南省电力公司电力科学研究院郑州450000

C_(4)F_(7)N因其优异的绝缘和环保特性成为最有潜力替代SF_(6)气体的绝缘介质。分析阐述了C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体的基础绝缘性能和在负荷开关中的灭弧性能,总结了不同电场类型、气压、混合比、氧气含量对C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气... 详细信息

C_(4)F_(7)N因其优异的绝缘和环保特性成为最有潜力替代SF_(6)气体的绝缘介质。分析阐述了C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体的基础绝缘性能和在负荷开关中的灭弧性能,总结了不同电场类型、气压、混合比、氧气含量对C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体基础绝缘性能的影响,分析了不同配比的C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体在压气式、去离子栅式和磁吹式等3种不同灭弧结构负荷开关上的燃弧特性。研究结论为C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体作为绝缘和灭弧介质应用于环网柜提供了参考。最后,在现有的研究基础上提出未来C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体应用于环网柜中的研究方向,一是对现有的开关结构和混合气体配比进一步优化,二是重点关注C_(4)F_(7)N混合气体灭弧后分解气体的生物安全性。

关键词： C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体环保气体绝缘特性灭弧特性

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环保气体下灰尘对环氧树脂闪络特性的影响

高电压技术 2020年第4期46卷 1319-1327页

作者：律方成边亚琳詹振宇金潮伟李志兵刘伟华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 华北电力大学河北省输变电设备安全防御重点实验室保定071003 中国电力科学研究院有限公司北京100192 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院合肥230022

气体绝缘设备中环氧树脂绝缘子表面染污是引发其沿面闪络的重要原因,明确各类型灰尘对环氧树脂绝缘性能的影响具有重要的意义。采用3种材质粉末模拟气体封闭绝缘设备中可能出现的灰尘类型,并对各组附灰试样进行表面电荷特性测量分析,并... 详细信息

气体绝缘设备中环氧树脂绝缘子表面染污是引发其沿面闪络的重要原因,明确各类型灰尘对环氧树脂绝缘性能的影响具有重要的意义。采用3种材质粉末模拟气体封闭绝缘设备中可能出现的灰尘类型,并对各组附灰试样进行表面电荷特性测量分析,并在混合C4F7N-CO2气体环境中进行了工频交流沿面闪络测试。测试结果显示,金属类附灰电荷积聚量最多,绝缘类与半导体类附灰积聚电荷量相近;金属类附灰试样电荷消散速度最快,附半导体类其次,而绝缘类附灰试样消散最慢。金属类附灰试样沿面闪络电压随附灰粒径d减小而逐渐提高,半导体类、绝缘类附灰试样沿面闪络电压随d减小而逐渐降低;与经表面充电操作后的试样相比,未充电的试样(原试样)闪络电压较低。阐述了环氧树脂绝缘表面附着不同材质、不同粒径灰尘对于其表面电荷特性及沿面闪络特性的影响及二者间关联关系。

关键词：灰尘绝缘性能环氧树脂表面电荷特性沿面闪络环保气体

HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体工频击穿及分解特性实验研究

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高压电器 2024年第3期60卷 161-169页

作者：田双双李晓涵张英张小龙柯锟靳小平袁子安兰佳琪湖北工业大学新能源及电网装备安全监测湖北省工程研究中心武汉430068 贵州电网有限责任公司电力科学研究院贵阳550000 国网重庆市电力公司检修分公司重庆404100

近年来,由于HFO-1234ze(E)具备良好的环保特性和优良的绝缘性能,被认为有较大潜力应用于中低压设备中。目前针对该气体的试验探究相对比较少。文中首先计算了不同气压下HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体的液化温度,然后利用气体绝缘性能测... 详细信息

近年来,由于HFO-1234ze(E)具备良好的环保特性和优良的绝缘性能,被认为有较大潜力应用于中低压设备中。目前针对该气体的试验探究相对比较少。文中首先计算了不同气压下HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体的液化温度,然后利用气体绝缘性能测试平台,分别探究了气压、混合比对HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体绝缘特性的影响,并讨论实际工程应用中的最优混合比和气压值,再采用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)对分解产物进行定性分析,同时对分解产物进行了仿真计算。研究结果表明在不同均匀场的条件下,HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体的绝缘性能均随着混合比的提升而提高,击穿电压呈近似线性增长;在混合比保持不变的条件下,提高气压能够显著改善HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体绝缘性能;同时在0.3 MPa条件下,20%~25%体积分数的HFO-1234ze(E)不仅具有良好的绝缘水平,而且受到电场不均匀度的影响相对较小,适用于实际工程应用。HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体具有良好的自恢复绝缘特性,分解的产物主要为氢氟化碳(HFC)和碳氢化合物(HC),仿真结果表明分解产物较为稳定。综合实验和仿真计算结果表明HFO-1234ze(E)/CO_(2)混合气体有潜力替代SF6气体应用中低压绝缘设备中。

关键词：环保气体 HFO-1234ze(E)混合气体电场不均匀度绝缘特性

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环保气体用于全封闭隔离开关试验研究

电力设备管理 2022年第22期 123-127页

作者：王乾力杨香来王远东曹阳李海明刘斌张肇雷杨雪丽国网内蒙古东部电力有限公司赤峰供电公司国网内蒙古东部电力有限公司国网内蒙古东部电力有限公司通辽供电公司西安西电伊顿电力科技有限公司

为了探究环保气体用于全封闭隔离开关的效果,参考某220kV变电站的门型全封闭隔离开关结构,从燃弧性能、绝缘性能、开断性能、耐温性能等方面进行研究,明确环保气体为核心的隔离开关的应用性能。随着全封闭隔离开关工作时间的增长,环保... 详细信息

为了探究环保气体用于全封闭隔离开关的效果,参考某220kV变电站的门型全封闭隔离开关结构,从燃弧性能、绝缘性能、开断性能、耐温性能等方面进行研究,明确环保气体为核心的隔离开关的应用性能。随着全封闭隔离开关工作时间的增长,环保气体电弧燃烧范围呈现增长趋势,且充气压力越高电弧燃烧范围扩散速度越快,隔离开关的开断速度随之提升。以环保气体为主绝缘体的全封闭隔离开关,符合电力隔离开断要求,且具有较好的燃弧性能、绝缘性能和耐温性能,有利于保证高压输电设备的稳定运行。

关键词：环保气体全封闭隔离开关回路开断性能绝缘性能

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环保型气体绝缘输电线路(GIL)技术发展

高电压技术 2018年第10期44卷 3105-3113页

作者：高克利颜湘莲王浩何洁李志兵柏长宇刘焱黄河中国电力科学研究院有限公司北京100192 平高集团有限公司平顶山467001

为了解决SF6气体的温室效应,研究替代SF6气体绝缘的环保型气体绝缘输电线路（GIL）技术,以期提升设备的环保效益。对环保型GIL技术发展进程进行了综述,针对国内开展的压缩空气GIL技术,在理论上探索了设备气压和管道设计的建议;对于SF6/N... 详细信息

为了解决SF6气体的温室效应,研究替代SF6气体绝缘的环保型气体绝缘输电线路（GIL）技术,以期提升设备的环保效益。对环保型GIL技术发展进程进行了综述,针对国内开展的压缩空气GIL技术,在理论上探索了设备气压和管道设计的建议;对于SF6/N2混合气体,现有研究较为完善,参考SF6气体GIL设计,获得了气体绝缘特性,提出了绝缘和通流设计原则指导产品设计,220～550k V的SF6/N2混合气体GIL产品均运行正常,也研制出特高压GIL样机;新环保气体C4F7N具有优良的绝缘和环保性能,C4F7N/CO2混合气体应用于420 kV GIL正试运行,研制采用C4F7N混合气体的特高压环保GIL面临诸多的技术挑战,解决技术难题推动环保绝缘设备的发展。

关键词：环保气体气体绝缘输电线路压缩空气 SF6/N2混合气体 C4F7N混合气体

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12 kV环保气体绝缘开关柜的设计

电工电气 2023年第3期 60-65页

作者：王广先马赫然正泰电气股份有限公司上海201614

为了实现“碳达峰”、“碳中和”的目标,环保气体绝缘开关柜的市场需求量在日益增加。介绍了一种12 kV环保气体绝缘开关柜,通过采用一种洁净气体(干燥空气或氮气)代替六氟化硫(SF6)作为绝缘介质,搭配真空断路器实现开关设备的灭弧与绝... 详细信息

为了实现“碳达峰”、“碳中和”的目标,环保气体绝缘开关柜的市场需求量在日益增加。介绍了一种12 kV环保气体绝缘开关柜,通过采用一种洁净气体(干燥空气或氮气)代替六氟化硫(SF6)作为绝缘介质,搭配真空断路器实现开关设备的灭弧与绝缘。通过优化产品结构,统一三工位开关和断路器组合方式,实现中压气体绝缘开关柜结构的更加合理性和电气绝缘系统的优化效果,该产品为减少环境污染,早日实现“碳中和”目标提供了助力。

关键词：环保气体气体绝缘开关柜碳中和电气绝缘系统

C;F;N环保气体性能分析及其在环网柜中的应用展望

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浙江电力 2022年

作者：朱金华谢成邵先军刘家齐马德英国网浙江省电力有限公司电力科学研究院国网浙江省电力有限公司国网河南省电力公司电力科学研究院

C;F;N因其优异的绝缘和环保特性成为最有潜力替代SF6气体的绝缘介质。分析阐述了C;F;N-CO;混合气体的基础绝缘性能和在负荷开关中的灭弧性能，总结了不同电场类型、气压、混合比、氧气含量对C;F;N-CO;混合气体基础绝缘性能的影响，分析... 详细信息

C;F;N因其优异的绝缘和环保特性成为最有潜力替代SF6气体的绝缘介质。分析阐述了C;F;N-CO;混合气体的基础绝缘性能和在负荷开关中的灭弧性能，总结了不同电场类型、气压、混合比、氧气含量对C;F;N-CO;混合气体基础绝缘性能的影响，分析了不同配比的C;F;N-CO;混合气体在压气式、去离子栅式和磁吹式等3种不同灭弧结构负荷开关上的燃弧特性。研究结论为C;F;N-CO;混合气体作为绝缘和灭弧介质应用于环网柜提供了参考。最后，在现有的研究基础上提出未来C;F;N-CO;混合气体应用于环网柜中的研究方向，一是对现有的开关结构和混合气体配比进一步优化，二是重点关注C4F7N混合气体灭弧后分解气体的生物安全性。

关键词： C F N混合气体环保气体绝缘特性灭弧特性