新型126kV SF6/N2 GIS研制.pdf

混合气体和纯相比具有绿色环保、液化温度低、绝缘性能好及经济等优点 对/混合气体绝缘性能的研究表明:体积占比为 时的/混合气体击穿强度要达到纯 气体的击穿强度压力应为纯 气体的 倍 对 用接地开关的绝缘结构进行了优化设计优化的电场强度最大值较优化前下降了 大大提高了绝缘可靠性 特变电工自主研制的 /在机械工业高压电器产品质量检测中心顺利通过了绝缘、温升等整套型式试验验证目前该 可应用于国网公司新建环保 电站及现有 在运电站改造关键词:/绝缘性能环保中图分类号:文献标识码:/():/()./.:/引言电力工业是一个国家经济发展的命脉气体绝缘金属封闭开关设备(简称为)是保证电力系统安全运行的重要设备 由于占地面积少、可靠性高、免或少维护、寿命长、环境影响小及耐气候好等优点而在电力系统中得到广泛应用 气体由于具有优良的绝缘和灭弧性能自 世纪 年代以来被广泛应用于 但 气体是强温室效应气体 年时间尺度的 值高达 大气寿命长达 年(见图)电气开关(.)年在日本京都签订的京都议定书将 列为限制排放的温室气体 为了应对全球气候变化减少温室气体排放国内外都开始尝试使用/混合气体替代纯 气体图 气体强温升效应 近年来为适应国家双碳政策国网公司开始大力推进/混合气体 应用(统一 体积占比为)力争 年实现 气体使用总量“零增长”图 国家电网公司/混合气体 推进计划 特变电工()自主研制了新型 /混合气体绝缘 目前已通过了全部型式试验验证 本文介绍了/混合气体的特点从气体放电理论出发对/混合气体的绝缘性能进行了研究 详细介绍了特变电工新型 /混合气体绝缘 的技术参数和结构特点对/混合气体绝缘 用接地开关研制过程中的绝缘结构改进进行了详细论述/混合气体的特点 /混合气体与纯 气体相比特点如下:()环保性由图 可知等量的 气体与 气体相比气体的温室效应相当于 气体的 倍 ()液化温度低 气体虽具有良好的绝缘性能但其液化温度较高这也制约了 不能应用在严寒地区而 体积占比 的/混合气体在同样压力下当环境温度下降到 时都不会液化因此/混合气体有效解决了 在严寒地区的应用问题 ()绝缘性能优良/混合气体对电场均匀程度和金属微粒敏感性较纯 要低 ()经济性好 是工业化气体需要化工合成成本价格较高 比较而言/混合气体成本明显降低/混合气体绝缘性能研究 气体有效电离系数 是气压 的函数具体见公式():()气体有效电离系数 是气压 的函数 具体见公式():(/)()对于/混合气体 气体含量假设为其有效电离系数可用式()表示 ()()/混合气体遵循流注放电理论如式()所示 ()/组成的混合气体气体含量假设为其自持放电条件可表达如式()所示 ()()依据式()()联立得出不同 含量/混合气体的击穿强度如图 所示 由图 中曲线 可知/混合气体击穿强度随 体积占比的增加而增加 由曲线 可知体积占比为 时的/混合气体的击穿强度要达到纯 气体的击穿强度压力应为纯气体的 倍 /结构特点 自主研发的 /结构见图其主要技术参数见表 主要特点如下:()模块化、小型化设计整体结构紧凑美观、间隔最小间距 电气开关(.)图 /混合气体击穿强度图 /结构表 /混合气体 主要技术参数序号参数名称单位数值额定电压额定电流额定频率额定短时工频耐受电压(相对地、相间/断口间有效值)/额定雷电冲击耐受电压(相对地、相间/断口间峰值)/局部放电水平(下)(整间隔)(单个绝缘件)额定短时耐受电流(有效值)额定短路持续时间额定峰值耐受电流(峰值)气体年漏气率 ()壳体为铝合金材质重量轻、耐腐蚀损耗低 ()双密封结构设计年漏气率 ()技术参数高额定电流 断路器机械寿命 次电寿命 次 ()绝缘性能优良 下整间隔局放值低于 ()三工位 组合设计实现了机械联锁防止主回路带电合 增强了安全性 ()环保/碳排放量是纯 气体 的 ()耐低温性能好可以应用在严寒地区 用接地开关绝缘结构优化采用有限元数值仿真软件研发过程中对 用接地开关的绝缘结构进行了优化设计 在雷电冲击耐受电压 下 用接地开关优化前后的电场强度分布对比见图 图 图 接地开关优化前电位等值云图分布图 接地开关优化前电场强度等值云图分布图 接地开关优化后电场强度等值云图分布电气开关(.)优化前 用接地开关电场强度最大值为 /优化后其电场强度最大值为/下降了 大大提高了其绝缘可靠性 /型式试验验证 自主研制的 /混合气体 按照/、/、/在机械工业高压电器产品质量检测中心高参数通过了绝缘、温升等整套型式试验验证图 /绝缘样机布置 结论 ()/混合气体和纯 气体相比具有绿色环保、液化温度低、绝缘性能好及经济等优点 ()体积占比为时的/混合气体的击穿强度要达到纯 气体的击穿强度压力应为纯 气体的 倍()在雷电冲击耐受电压 下 用 接 地 开 关 优 化 后 的 电 场 强 度 最 大 值 为/较优化前下降了 大大提高了绝缘可靠性 ()自主研发的 /混合气体 在机械工业高压电器产品质量检测中心顺利通过了绝缘、温升等整套型式试验验证 目前该 可应用于国网公司新环保 电站及现有 在运电站改造参考文献 高凯李莉华.气体绝缘输电线路技术及其应用.中国电力():.():.汪蔝邱毓昌张乔根.混合气体绝缘的发展动向.绝缘材料():.().().收稿日期:作者简介:王坤男中级工程师从事高压开关设备的研发和管理工作(上接第 页)黄正荣魏佳北李阿雷等.高速公路隧道照明及供配电节能的思考.工程技术研究():.王晓伟王笑颜唐韶华等.超高层建筑中新大厦供配电系统设计.建筑电气():.陈晓明王彬项炳泉等.地铁车站供配电与照明系统节能分析与节能措施的研究.安徽建筑大学学报():.杨旭.工厂供配电设计中的节能方法和措施的研究.城市建设理论研究(电子版)():.扆雷峰.高层建筑电气工程供配电系统设计的分析.中国住宅设施():.周龙武.供配电系统总体规划节能措施与变配电设计节能技术.科技资讯():.龚志华王光辉.从节能角度浅谈工厂供配电设计.有色金属设计():.陈洪元张晓冬程海涛.论电力系统供配电的节能优化.现代工业经济和信息化():.收稿日期:作者简介:彭霞丹(.)女湖南娄底人硕士学历中级职称研究方向:主要从事工厂电气设计电力系统供电设计、工业 控制等电气开关(.)