SF6替代气体及其混合物在普冷温区的绝缘性能研究

项目名称： SF6替代气体及其混合物在普冷温区的绝缘性能研究

项目编号： No.51277063

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 电工技术

项目作者： 李卫国

作者单位： 华北电力大学

项目金额： 80万元

中文摘要： SF6气体由于其很高的温室效应指数限制了其未来的大量使用，且液化温度较高，无法在-153℃～-30℃的普冷温区工作的特殊条件下使用，因而提出了在-153℃～-30℃的普冷温区研究SF6替代气体及其气体混合物的绝缘性能，对该领域研究外延的进行了拓展，具有重要理论意义和实用价值。选择使用多种替代气体和缓冲气体构成多元混合气体作为研究目标。搭建温度可调可控的气体击穿实验平台，测量不同温度下混合气体的耐电强度，评价其绝缘性能，找出温度、电场不均匀度对混合气体绝缘性能的影响；采用稳态汤生（SST）实验方法对不同温度下混合气体的电子崩阶段的放电参数进行测量，结合气体放电理论对击穿实验的结果做进一步地解释；采用Boltzmann方程分析法对-153℃～-30℃的普冷温区气体的放电参数进行计算，对SST实验结果进行补充。综合评定-153℃～-30℃的普冷温区不同温度下适用的SF6气体的替代混合气体。

中文关键词： SF6替代；普冷温区；玻尔兹曼方程；Comsol仿真；

英文摘要： Because of the high greenhouse effect index of SF6 gas, its future large-scale use is limited.And as the high liquefaction temperature,SF6 gas can not use in the special conditions for the refrigeration temperature range of -153℃～-30℃, researching the insulation characteristic of alternative gases and gas mixtures of SF6 gas in refrigeration temperature range of -153℃～-30℃ is presented. It is the expansion of research field and has important theory significance and practical value. Multiple gas mixtures composed by a variety of alternative gases and buffer gases are chosen as the research objectives. A temperature-controlled gas breakdown experiments platform will be built to measure the dielectric strength of mixture gases , then their insulating characteristic will be evaluated at different temperature ,the influence of temperature and un-equality degree of electric field to the insulating characteristic of the gas mixtures will be found out. The steady-state Townsend (SST) experimental method will be use to calculate the discharge parameters of the gas mixtures at the electronic pop stage at different temperature. Combined with the gas discharge theory, further explanation of the breakdown experiment results will be taken. The Boltzmann equation analysis method to calculate the gas discharge parameters in ref

英文关键词： SF6 substitution；refrigeration temperature range；Boltzmann；Comsol Multipysics；