六氟化硫替代气体的研究现状及未来发展趋势

六氟化硫(SF_(6))是电力行业应用最为广泛的绝缘和灭弧介质。然而,SF_(6)具有极高的温室效应潜值(GWP=23900),其引起的环境问题逐渐成为制约我国电网绿色发展的重要因素。本文首先回顾了SF_(6)替代气体试错法和计算机辅助法的筛选历程,综述了全氟酮、全氟异丁腈、三氟硫氮、氢氟烯烃等候选物在绝缘性能和制备方法两方面的研究成果。随后聚焦SF_(6)替代气体筛选中的核心问题,分别从物理定义、基团贡献、定量构效关系和机器学习的角度,回顾了绝缘气体各性能预测方法的研究进展,指出同时兼顾计算效率、精确性和泛用性的预测方法是未来的发展趋势。基于目前的研究现状,提出了高通量分子设计和共沸绝缘气体两种研发思路,以期为我国绝缘环保气体的研发提供有益的借鉴。

水电站六氟化硫气体泄漏扩散模拟研究

为定量评价六氟化硫(SF_(6))泄漏危险特性,以某气体绝缘变电站内小孔逸出和设备破裂泄漏为例,采用计算流体力学软件FLACS进行模拟研究,得出SF_(6)泄漏后气云分布及体积分数变化。结果表明,泄漏量是影响泄漏扩散后果的关键,在泄漏量较大的设备破裂条件下,泄漏前期局部气云体积分数就会超过危险临界值,影响范围扩大速率较快。几何障碍物也是影响气体泄漏扩散的重要因素,近地面的管道布置会影响SF_(6)气体扩散,几何障碍较少的空间更利于SF_(6)气体扩散。此外,根据模拟分析结果提出了降低泄漏概率、加强泄漏监测、缓解泄漏后果、强化安全管理等4个方面的优化措施。

六氟化硫绝缘替代气体的构效关系与分子设计技术现状及发展

SF6是一种全球变暖潜势最高的温室气体,寻找能够替代SF6的新型绝缘气体是一项富有挑战性的研究课题。为了突破目前SF6替代气体研究的实验与理论瓶颈,该文对环保绝缘气体的构效关系与分子设计研究进行了综述,着重阐述了国内外针对气体绝缘强度所建立的构效关系模型,详细分析各种模型的思想、方法、适用范围以及局限性。通过比较各种构效关系模型与分子设计技术的优缺点,提出基于量子化学的SF6替代气体分子设计新方法,为推动新型替代气体在电气绝缘领域的发展与应用提供理论依据。

六氟化硫混合气体绝缘的发展动向

论文对近年来国际上关于混合气体方面的研究成果进行综述 ,着重讨论了低六氟化硫 (SF6 )含量的混合气体的绝缘特性以及国际和国内在这方面的产品开发情况。

六氟化硫替代气体绝缘强度的官能团加和理论方法

绝缘强度是设计与发现新型SF6替代气体的关键参数,预测未知气体的绝缘强度通常采用基于量子化学计算建立的构效关系模型,计算过程复杂、误差大、且无法正确描述具有特殊化学键的气体分子.为了能够直观反映绝缘强度随结构的变化规律,提出了官能团加和方法,将分子结构分解为独立的官能团,在一级近似下,将优化后的官能团绝缘强度直接加和,即可获得气体的绝缘强度.与65种已知气体的实验绝缘强度对比,官能团加和方法计算的绝缘强度与实验值相吻合,平均绝对与相对偏差分别为0.0656与6.28%,理论预测值与实验值的相关系数达到0.9879,优于构效关系模型方法.研究结果表明,引入不饱和键或形成环结构,同时避免孤立的CHx,CF等基团,而用CF3,OCF3,SCF3等基团取代,则有利于获得绝缘性能优异的气体分子.

六氟化硫气体分解产物分析对气体绝缘开关设备(GIS)潜伏性故障判断的应用

六氟化硫(SF6)气体在电弧、电火花和电晕放电的作用下会发生分解,产生二氧化碳(CO2)、四氟化碳(CF4)等分解产物。SF6气体组分分析(可在设备带电状态下进行)是诊断SF6气体绝缘设备内部运行情况的一个强有力的手段,据此可判断设备是否故障,并确定故障的具体部位,近年来已有不少成功案例,但判断电气设备潜伏性故障的经验不多。本文总结了广东省部分变电站组合电器(GIS)气室中SF6分解产物的含量,并进行SF6组分分析,为SF6GIS潜伏性故障及其故障类型判断累积经验。

六氟化硫气体密度在线数字式监测装置的开发

开发了六氟化硫气体密度在线数字式监测装置 ,并将其接入变电站综合自动化系统 ,进行远方、在线监测 ,解决了机械式密度继电器无法适应变电站无人值班对设备运行状态进行实时监测的问题 ,有利于断路器状态检修的开展和电网的安全、稳定运行。

六氟化硫气体绝缘开关设备装配质量控制

气密性、绝缘性和六氟化硫气体微水含量,是直接影响六氟化硫气体绝缘开关设备性能和质量的关键技术指标,通过对影响上述技术指标的主要因素分析,列举了产品在装配作业过程中应注意的关键点,提出了解决的方法和有效控制手段,以确保和提高产品质量,使产品达到和超过国家标准及设计要求。

ZF7A-126／T3150-40六氟化硫气体绝缘金属封闭开关设备

由于城市用地地价的不断上涨和水电站以及核电站、地铁的发展，形成了对GIS需求量的不断增加，同时对GIS的容量要求也越来越大。在126kV电站中，主母线的额定电流达到3150A已成为常见的额定参数。由于系统容量的增加，在许多电站中对于短路电流的考虑也达到了40kA。西开公司从1998年至2001年研制开发出了额定电压126kV、额定电流3150A、额定开断短路电流40kA。

FLN50一126／T1250—40六氟化硫气体绝缘负荷开关

FLN50—126／T1250—40六氟化硫气体绝缘负荷开关是126kVGIS的重要组成元件。它为三相共箱式结构，采用吸气式灭弧原理，配电动弹簧操动机构。在某些场合下能代替126kVGIS中的SF6断路器。负荷开关组合在GIS中更加体现出占地面积小，维护方便、环境噪音低等优点，也可降低工程成本。

SF6气体绝缘开关装置中快速暂态过电压的影响因素分析

介绍了SF6气体绝缘开关装置中快速暂态过电压的危害。以500kV GIS为例，通过计算，认为负载侧残余电荷电压、变压器入口电容、弧道电阻和支撑绝缘子等效电容都是影响快速暂态过电压的因素。其中前3个因素对快速暂态过电压影响较大。

超高压开关设备中减少六氟化硫气体用量的措施

六氟化硫具有优异的灭弧和绝缘性能,由于其属于温室气体,需在超高压开关设备中减少六氟化硫气体用量,对六氟化硫气体及其替代气体的主要特性进行了比较,以日本550kV单断口开关设备为例,说明断口数从4断口到双断口再到单断口设计带来的益处,它使产品小型化,并大大减少了气体用量,有利于环保。

六氟化硫气体回收净化处理装置技术的发展前景

六氟化硫是温室效应极强的气体,在电力行业有着大量应用,该气体的大量排放对环境产生了极大的影响,该气体的净化处理成为亟需解决的问题,国内外厂家在国家电网对该气体治理的环境下,净化设备得到了迅速发展。

800kV六氟化硫气体绝缘复合套管的研制

以800kV六氟化硫气体绝缘复合套管为研究对象,基于标准和工程的技术要求,建立整体套管的物理模型,依次完成对套管的电场有限元分析和机械强度计算校核,确定了800kV气体绝缘复合套管的结构设计,通过对样机进行试验验证,证明了该套管设计方案合理,各项性能指标均能满足预期要求。

气体绝缘开关装置(GIS)的近期发展动向

SF6优异的物化性能使其广泛地应用于电力设备中。SF6对地球温室效应影响问题的提出,使GIS制造业面临一些新的研究方向。文章根据当前环保要求和气体绝缘开关装置(Gas Insulated Switchgear,GIS)的最新研究成果,分析了GIS近期发展动态。认为在提高装置运行可靠性的同时, SF6/N2混合气体GIS的开发及GIS小型化是GIS的主要发展方向。从目前的研究现状来看,混合气体GIS的研究更加面向工程实际产品的开发;元件的小型化和性能优异的ZnO避雷器的应用以及新型断路器结构的采用是目前GIS小型化的主要途径;用超高频法对GIS局部放电进行在线监测可以对GIS绝缘早期故障进行识别和定位,进而提高GIS的运行可靠性。

气体介质绝缘强度的化学键组合理论

寻找能够替代SF6的新型绝缘气体介质非常具有挑战性,采用构效关系模型进行虚拟筛选是发现目标替代气体的有效手段.受计算资源限制,亟需发展准确快速计算气体绝缘强度的理论方法.本文建立了基于化学键理论的气体绝缘强度计算方法,根据分子的价键结构确定化学键类型和数目,优化各化学键的特征绝缘强度,累加获得任意气体的绝缘强度.与63种气体的实验结果相比,理论值与实验值的相关系数和均方根误差分别为0.970和0.16,能够满足高通量虚拟筛选的计算需求.揭示了气体绝缘强度与化学键的内在关联,提出了若干具有应用潜力的新型绝缘气体分子结构.

一种六氟化硫气体湿度测量过滤装置

本实用新型涉及一种六氟化硫气体湿度测量过滤装置，它包括一个一端设有连接螺纹的过滤套管、和过滤套管采用螺纹连接的套装在过滤套管内的过滤管以及设置在过滤套管和过滤管之间的过滤网片，在过滤管的一端设置有连接螺纹，本实用新型一端与仪器测量人口相连，另一端与测量管路相连。

六氟化硫变压器特征气体检测方法的探讨

六氟化硫变压器是近年从国外新引进的电气设备， 当变压器在运行中出现故障时， 作为主要绝缘介质的六氟化硫气体可能会产生故障特征气体。根据厂家提供的气体质量指标， 通过特征气体产生原理的分析和模拟实验的验证， 提出了检测六氟化硫变压器故障特征气体的方法。

移动式六氟化硫和四氟化碳混合气体快速回收补气装置

申请（专利）号：201610336894．0公开（公告）日：2016-08．17申请（专利权）人：国家电网公司国网安徽省电力公司电力科学研究院河南省日立信股份有限公司 摘要：移动式六氟化硫和四氟化碳混合气体快速回收补气装置，包括混合气体回收系统、混合气体分离系统、制冷机组、六氟化硫专用压充系统、四氟化碳专用压充系统、混合气体配气充气系统和抽真空系统。

气体分析法用于六氟化硫电气设备故障的检测

前言 SF6气体是六氟化硫电气设备中的重要绝缘介质,它具有良好的绝缘水平和灭弧能力。当设备中发生故障时,故障电流使SF6气体发生裂解反应,并与设备内绝缘物及金属材料发生化学反应,这时的裂解反应与开关正常开断电流时的反应是不相同的;