智能变电站SF6气体密度及微水状态在线监测应用研究

SF6气体现阶段被广泛应用于高压电气设备中,在正常工况下,具有良好的绝缘性能和灭弧性能,是较为理想的绝缘及灭弧介质。但在电弧和电晕的作用下,SF6气体会分解,产生剧毒的低氟化合物,这些化合物会导致沿面的绝缘材料和金属表面恶化,引起绝缘材料的损坏。SF6的分解反应与水分有很大关系,其工作气压和微水含量的高低对设备的安全可靠工作具有直接的影响,如果SF6气体泄漏导致密度下降或气体中微水含量超标,高压电气设备就会存在安全隐患甚至导致事故发生。因此对SF6高压电气设备气体密度和微水含量的监测一直是相关行业对设备监测的一个重要的组成部分。     

自能式SF6断路器灭弧室气压特性计算及分析

自能式SF6断路器的灭弧室体积大小对开断性能的影响很大，若灭弧室体积较大，电弧加热气体气压较低，不足以熄灭电弧；体积较小，长燃弧熄弧能力较弱。以热力学第一定律和流体动力学为基本原理，建立起灭弧室内气压特性的数学模型。对改变结构参数的自能式sF6断路器的气压特性进行了计算。并分析了自能式SF6断路器的开断性能。     

我国高压SF6断路器的现状及发展趋势

介绍了高压SF6断路器的发展概况,并对高压SF6断路器的性能和灭弧方式进行了着重的阐述.最后结合科学技术的发展,对瓷柱式和罐式SF6断路器的发展趋势作了较为详细的论述.     

ZSM-5分子筛对C6F12O/CO2混合气体及其过热分解产物吸附性能研究

目前C6F12O环保绝缘介质已在气体开关柜中得到应用,选择合适多孔材料对C6F12O混合气体分解产物吸附处理既能保证开关柜的稳定运行,也可为大力推广C6F12O环保气体开关柜的应用提供安全保障。本文通过气体吸附实验探究ZSM-5分子筛对C6F12O/CO2混合气体模拟过热故障后分解产物的吸附性能以及对两种主要绝缘介质C6F12O、CO2浓度的影响,同时基于分子动力学仿真模拟吸附过程,计算浓度分布函数、径向分布函数、扩散系数等动力学参数理清吸附机理。实验结果表明：模拟过热故障后C6F12O/CO2混合气体的主要分解产物为：C2F6、C3F8、C4F10、C3F6、C3F7H、C5F12和C6F14。ZSM-5分子筛对大部分分解产物都有吸附作用,对C3F8、C4F10、C3F7H三种分解气体吸附性能优异,吸附率均超过80%,对C2F6、C3F6分解气体有一定的吸附能力,但吸附效果不明显,对C5F12、C6F14分解气体基本不吸附。主绝缘介质C6F12O、CO2浓度较高,ZSM-5分子筛对其浓度影响较小,实验后吸附率分别为1.77%和0.25%。理论计算结果表明：ZSM-5分子筛能够很好地抑制动力学直径与自身孔径相当的气体分子（C2F6、C3F8、C4F10、C3F6、C3F7H）,对于体积过小或过大的气体分子（CO2、CF4、C5F12、C6F12O、C6F14）吸附作用不明显。ZSM-5分子筛可用于C6F12O环保绝缘气体开关柜中吸附处理分解产物,以保证设备安全稳定运行。同时,为相关电力防护设备中过滤材料的选择提供了参考。     

基于CPLD的SF6浓度监测系统的设计

为了对广泛用于高压系统（HV）灭弧断路器的SF6气体浓度进行实时监测,设计并实现了SF6气体浓度监测系统．阐述了超声波测量气体密度的原理．根据模块化设计思想,采用了CPLD和单片机实现了高精度、宽量程SF6气体浓度测量,并集成了湿度、温度、氧浓度和气压等参数的测量功能．实践证明该系统运行可靠,工作稳定,有效提高了测量精度．     

自能式SF6断路器灭弧室气压特性及对开断性能的研究

自能式SF6断路器的灭弧室体积的大小对开断过程中的影响很大,灭弧室体积较大,电弧加热气体气压较低,不足以熄灭电弧体积较小,短燃弧熄弧能力较强,但长燃弧熄弧能力较弱.以热力学第一定律和流体动力学为基本原理,建立起灭弧室内气压特性的数学模型,对几种不同结构参数的自能式SF6断路器的开断能力进行了研究.所得结果,很好的体现了自能式SF6断路器的压力特性.     

定容积SF6气体亚临界放气特性的计算研究

以一维气体动力学的基本方程为基础，推导出了适用于高压SF6断路灭弧室内的无指数形式的气体流量方程和无指数形式的气体绝热方程.在此基础上，对定容积条件下的SF6气体放气特性进行了解析研究，寻找出放气过程中容积内的压力与放气时间的解析关系式.并以LW11-252型产品为例，进行空载分闸时，压气缸行程终了后，压气室剩余体积内气体的亚临界吹放气特性的研究，通过计算结果与实验数据的对比，证明所提解析方法的正确性和实用性.     

不同温度下环保型HFO-1234ze(E)/CO2混合气体分解机理

由于SF6气体的温室效应,以C4F7N、C5F10O、C6F12O和HFO-1234ze(E)等气体为代表的新型环保替代气体得到了广泛的关注,但对于这些气体分子在局部过热或放电状态下导致设备内部温度升高时的分解机理还缺乏研究,为了进一步探究新型环保气体替代SF6气体的可行性。本文以HFO-1234ze(E)分子为例,基于ReaxFF反应分子动力学方法和密度泛函理论,从微观层面模拟研究了HFO-1234ze(E)分子和不同温度下20%HFO-1234ze(E)/80%CO2混合气体的分解现象。结果发现：HFO-1234ze(E)分子存在着7种不同的分解路径,且CO2中的C=O会最先分解,而HFO-1234ze(E)中的C-F键和C=C双键焓值较高,断裂较为困难,随着温度的升高,发生分解的时间也越早;当温度低于2000K时,HFO-1234ze(E)/CO2混合气体几乎都不会发生分解,但当温度为2000K时,HFO-1234ze(E)分子不会发生分解,但CO2分子会迅速发生分解,2600K以上时,温度每上升2000K,HFO-1234ze(E)就会多分解5个左右,CO2就会多分解35个左右,直到最后基本完全分解。混合气体主要分解产生CO、O2、C2O2、HF、CF4、C2F6、C3F6和C3H3F3等各类自由基,其中CO为有毒气体、HF为强腐蚀性气体,应采取措施对其含量进行监测,其他分解产物的化学性质均较为稳定且对环境无害,并仍然具有一定的绝缘能力,表明20%HFO-1234ze(E)和80%CO2混合气体在一定程度上可以完全替代SF6气体,这也为进一步研究其他新型环保混合气体提供了理论依据和工程指导。     

ZMJ-1型SF6气体密度继电器故障分析

介绍了SF6气体密度继电器结构及工作原理,并针对ZMJ-1型指针式SF6气体密度继电器在现场应用中出现的故障进行了分析,给出了SF6气体密度继电器在运行中的注意事项和建议。     

SF6压气式灭弧室冷态气流场与介质恢复强度计算

提出了变形流体网格两步法并对可压缩气体非稳态控制议程进行了数值求解,此方法可解决跨音速、冲击波共存的情况。对SF6断路器开断过程中灭弧室内粘性气体的流动特性进行了数值计算,给出了在触头开断过程中气流特性的分布情况,解决了SF6断路器灭弧室内具有大畸变的粘性流体的数值计算。并对灭弧室开断小电容性电流后的介质恢复强度进行了计算。     

高压SF6断路器三维动态电弧仿真

为了研究高压SF ₆断路器在短路开断过程中电弧的变化情况,建立了三维能量源动态电弧模型和三维气流场模型.考虑到电流变化对整个气流场中压力、温度以及电弧形态的影响,将电弧模型、旋气式断路器气流场模型以及触头的机械运动通过计算机耦合并行求解,对电弧与气流场的共同作用进行分析.仿真结果表明,该电弧模型可以反映出电弧从燃烧到熄灭过程的形态变化和能量逸散过程,得出了电弧和熄弧期间喷口压力的变化规律.     

PSO优化的SVM回归在SF6废气定量分析中的应用

气体绝缘组合电器(GIS)内的绝缘介质SF6及其衍生物的种类与体积严重地影响GIS的绝缘能力,定量分析故障GIS内SF6衍生物有助于评估设备发生故障的原因.为了从GIS设备内SF6气体的红外光谱中获取衍生物的种类及体积,使用支持向量机(SVM)回归法建立了SF6及其部分衍生物的定量分析模型,采用粒子群优化(PSO)算法...     

共沸物混合气体中收集碳链C_8H_2

为了大批量制备高纯碳链样品并研究利用液相电弧放电法制备碳链的机理,提出了一种新的碳链收集方法.采用乙醇溶液收集电弧放电过程中产生的逸出气体并分析逸出气体的组成成分.利用高效液相色谱仪对逸出气体和乙醇溶液进行分离,并对逸出气体的吸收光谱进行了分析.结果表明,逸出气体中含有大量以C8H2为主的短碳链,且其组成成分和在甲醇溶液的碳链蒸馏过程中得到的共沸物成分一致,表明电弧放电过程中产生的逸出气体是一种含有碳链的共沸物,通过收集放电时产生的逸出气体可以大批量制备短碳链C_8H_2.     

SF6断路器中气流分析的流体网格法

提出了应用于ＳＦ６断路器弧室中复杂流场数值分析的流体网格（ＦＬＩＣ）法，建立了灭弧室气流场的基本控制方程和任意三角形的差分格式，解决了具有任意复杂边界形状的跨音速流的求解问题，给出了用该法计算一台ＳＦ６断路器短路开数据时弧室内热气流流场的应用实例．     

SF_6/N_2混合气体绝缘特性的试验研究及理论分析

应用自制的试验模型对SF6/N2混合气体的绝缘能力进行了试验研究,并和纯净的SF6、N2的绝缘能力进行了比较,获得了SF6/N2混合气体在不同比例下的击穿电压与气体间隙距离之间的曲线.经综合比较、分析确定50%SF6 50%N2的混合气体的经济技术指标比较高,可以在电气设备中作为绝缘介质广泛应用.