六氟化硫气体绝缘论文

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六氟化硫气体的绝缘及在设备绝缘中的应用

六氟化硫气体的绝缘及在设备绝缘中的应用

六氟化硫气体的绝缘及在设备绝缘中的应用1. 引言在电力设备中,绝缘是至关重要的。

良好的绝缘性能可以确保电力设备的正常运行,并保护人员和设备免受电击和故障的影响。

六氟化硫(SF6)是一种广泛应用于电力设备绝缘中的气体,其优异的绝缘性能使其成为重要的绝缘介质。

本文将介绍六氟化硫气体的绝缘性能以及其在设备绝缘中的应用。

2. 六氟化硫气体的绝缘性能六氟化硫气体具有以下出色的绝缘性能:2.1 高介电强度六氟化硫气体具有很高的介电强度,能够有效承受高电压的作用而不发生击穿现象。

这使得它成为绝缘系统中理想的介质。

2.2 高电弧灭弧速度六氟化硫气体对电弧具有很高的灭弧速度,能够迅速灭除由电设备中产生的电弧,防止电弧扩散和设备故障。

2.3 高热稳定性六氟化硫气体在高温下具有良好的稳定性,不易分解或燃烧,能够承受高温条件下的应力。

2.4 低化学活性六氟化硫气体在常温下具有较低的化学反应性,不易与其他物质发生反应,能够确保绝缘系统的稳定性和可靠性。

3. 六氟化硫气体在设备绝缘中的应用由于六氟化硫气体独特的绝缘性能,它被广泛用于各种电力设备的绝缘中。

3.1 高压开关设备六氟化硫气体常用于高压开关设备的绝缘介质。

它可以有效地承受高压电流,并能够迅速灭弧,防止电弧扩散和设备损坏。

3.2 变电站设备在变电站中,六氟化硫气体常用于绝缘开关设备和电流互感器的绝缘介质。

它能够提供可靠的绝缘性能,并确保变电站的正常运行。

3.3 输电线路设备在高压输电线路设备中,六氟化硫气体被用作绝缘介质,用于保护电线和电缆的绝缘系统。

3.4 各种电力设备除了以上应用,六氟化硫气体还被广泛用于其他各种电力设备的绝缘中,如发电机、变压器等。

它具有良好的绝缘性能和热稳定性,能够确保电力设备的长期稳定运行。

4. 六氟化硫气体的安全性和环保性六氟化硫气体在使用过程中需要注意其安全性和环保性。

4.1 安全性六氟化硫气体是一种高压气体,具有一定的危险性。

在使用和存储过程中,必须遵循相关的安全操作规程,确保人员和设备的安全。

六氟化硫气体绝缘特性及应用

六氟化硫气体绝缘特性及应用
04
六氟化硫气体绝缘的优点:提高设备运行可靠性,降低维护成本
03
六氟化硫气体绝缘特性:良好的绝缘性能,耐高温,耐腐蚀
01
六氟化硫气体在电力设备中的应用:断路器、变压器、高压输电线路等
02
电子设备绝缘
六氟化硫气体绝缘特性:良好的绝缘性能,耐高温,耐腐蚀
01
电子设备绝缘应用:用于高压输电线路、变压器、开关设备等
化学稳定性
01
六氟化硫气体具有良好的化学稳定性,不易与其他物质发生反应。
02
六氟化硫气体的化学稳定性使其在电气设备中具有良好的绝缘性能。
03
六氟化硫气体的化学稳定性使其在极端环境下仍能保持良好的绝缘性能。
04
六氟化硫气体的化学稳定性使其在长期使绝缘的挑战:环保问题,替代材料的研究与开发
环保要求:六氟化硫气体对环境造成影响,需要满足环保要求,减少排放和回收利用
成本控制:六氟化硫气体的生产和回收成本较高,需要降低成本以提高竞争力
谢谢
02
电子行业:六氟化硫气体绝缘技术在电子设备中的应用,提高电子设备的性能和可靠性。
04
环保领域:六氟化硫气体绝缘技术在环保设备中的应用,提高设备的性能和可靠性。
面临的挑战
六氟化硫气体的毒性:六氟化硫气体具有毒性,对人体和环境造成危害
绝缘性能的提高:需要不断提高六氟化硫气体的绝缘性能,以满足更高电压和电流的需求
六氟化硫气体绝缘特性及应用
演讲人
01.
六氟化硫气体绝缘特性
02.
03.
目录
六氟化硫气体在设备绝缘中的应用
六氟化硫气体绝缘技术的发展
绝缘性能
六氟化硫气体具有良好的绝缘性能,其击穿电压高,耐电强度大。

六氟化硫气体的电气绝缘性能和灭弧性能

六氟化硫气体的电气绝缘性能和灭弧性能

六氟化硫气体的电气绝缘性能和灭弧性能六氟化硫气体在常温、常压下是一种无色、无嗅、无毒和不可燃的气体,其化学性能非常稳定,在20℃和101325Pa时的密度为6.08g/L,约为空气密度的5倍,六氟化硫气体的临界温度为45.6℃,经压缩而液化,通常以液态装入钢瓶运输。

六氟化硫气体的电气绝缘性能和灭弧性能非常强。

六氟化硫的分子量是空气的5倍,因此六氟化硫离子在电场中的运行速度比空气中的氮、氧等离子小得多,更容易发生复合性,氟离子使气体带电质点减少,大大提高气体的绝缘水平,约为空气的3倍。

氟元素是所有元素中对电子亲和合力最强的,所以六氟化硫具有很强的电负性,对电子吸引能力极大,极易形成负离子,所以六氟化硫气体的灭弧性能是空气的100倍。

因此,六氟化硫气体在电气设备中应用非常广泛,是目前所发现的绝缘灭弧性能最好的物质。

纯净的六氟化硫是一种惰性气体,设备中的放电会造成六氟化硫气体分解,其分解产物与结构材料是不相容的。

六氟化硫气体在电弧作用下产生气体的分解,绝大部分分解物为硫和氟的单原子,电弧熄灭后,大部分又可还原,仅有极少部分在重新结合的过程中与游离的金属原子及水发生化学反应,产生金属氟化物以及HF有毒性和腐蚀性物质。

通过对六氟化硫压力和温度关系曲线分析可知,在液化曲线右侧,温度变化时气体的密度保持不变,仅呈现压力的变化,即绝缘强度及灭弧性能不变,但当气体的温度下降到液化气温而继续下降时,气体将液化,其压力、密度下降得很快。

此时气体的灭弧绝缘性能都要迅速下降,因此,六氟化硫设备不允许工作温度低于液化温度。

另外,六氟化硫又是在化学上极其稳定的一种气体,它在大气中的寿命约为3200年。

特别是SF6具有很强的吸收红外辐射的能力,也就说,六氟化硫是一种有很强温室效应的气体,如以100年为基线,其潜在的温室效应作用为CO2的2.39万倍。

加之目前排放到大气中的六氟化硫气体,正以8.7%的速率在增长。

应当指出,六氟化硫的温室效应以往并非没有发现,只不过由于现存于地球大气中的六氟化硫气体的浓度非常低,故认为它的影响较小,未给予认真的考虑之故。

六氟化硫电气设备及其绝缘技术

六氟化硫电气设备及其绝缘技术

六氟化硫电气设备及其绝缘技术引言部分的内容如下:1. 引言1.1 概述六氟化硫电气设备作为一种新型的高压电气设备,具有独特的绝缘性能和广泛的应用前景。

其在能源行业中的应用越来越广泛,并为电力输配系统提供了更可靠、高效和安全的解决方案。

本文旨在对六氟化硫电气设备及其绝缘技术进行全面深入的研究与探讨,以期进一步推动该领域的发展。

1.2 文章结构本文共分为五个主要部分。

首先,我们将介绍六氟化硫电气设备的基本原理和特点,包括其定义、分类、工作原理以及主要特点和优势。

接着,我们将回顾六氟化硫绝缘技术的历史发展,并探讨其在不同领域中的应用情况。

然后,我们会通过具体案例分析阐述六氟化硫电气设备在能源行业中的应用,并总结相关经验与教训。

最后,在结论部分,我们将展望六氟化硫电气设备未来的发展前景,并探讨其绝缘技术的优势和局限性,提出对该领域的建议和展望。

1.3 目的本文的主要目的是全面了解和探索六氟化硫电气设备及其绝缘技术。

通过对其基本原理、工作特点以及应用案例进行研究和分析,我们旨在为读者提供关于六氟化硫电气设备的详尽知识,并深入探讨该技术在能源行业中的应用前景与发展趋势。

同时,我们还将对六氟化硫电气设备的优势和局限性进行评估,并提出相关建议,以促进该领域更好地推动技术创新和应用实践。

2. 六氟化硫电气设备的基本原理和特点:2.1 六氟化硫电气设备的定义和分类六氟化硫电气设备是一种采用六氟化硫作为绝缘介质的高压电力设备。

根据其用途和结构,可以分为六氟化硫断路器、六氟化硫隔离开关、六氟化硫电缆等多种类型。

2.2 六氟化硫电气设备的工作原理六氟化硫电气设备通过将六氟化硫注入高压容器中,形成亚稳态的六挠态(SF6)。

当发生故障或需要断开回路时,通过引入弧道,产生一个低阻抗的击穿路径,从而使六挠态内部发生弧光放电并瞬间将击穿口周围介质转变为导体。

随后,在极短的时间内提供大量能量以维持电流流程,并在合适的时机自动断开故障串联部分,实现绝缘状态。

六氟化硫有毒气体的产生及防护(2篇)

六氟化硫有毒气体的产生及防护(2篇)

六氟化硫有毒气体的产生及防护六氟化硫气体以其高耐电强度及良好的热稳定性能,被广泛应用于高压电气设备中。

六氟化硫气体的化学性质极为稳定。

纯净的六氟化硫气体是无毒的,但在大电流开断时,由于强烈的电弧放电会产生一些含硫的低氟化物。

这些物质反应能力较强,当有水和氧气时又会与电极材料、水份进一步反应,从而分解产生有毒或剧毒气体。

这些有毒气体主要损害人体的呼吸系统,中毒后会出现类似于感冒、皮肤过敏、恶心呕吐、疲劳等不良反应,吸入剂量大时,会出现更加严重的后果。

因此,在对六氟化硫设备检修和试验时,应采取以下防护措施:(1)工作现场应强力通风,检修人员应在上风位置;(2)配戴好防毒面具和防护手套;(3)将排出的气体进行回收、或用导管将气体排入下水沟内,不宜直接向大气排放;(4)工间休息前或工作结束后,脸、颈、臂和手要用肥皂和大量的水彻底洗净;(5)如不慎接触到剂量较大的气体时,应立即洗净,更换衣服,及时去医院观察治疗。

(姚力)六氟化硫有毒气体的产生及防护(2)六氟化硫(SF6)是一种无色、无味、惰性的有机化合物,广泛应用于电力设备、电力传输和配电系统以及工业过程中。

然而,尽管其在电气绝缘和消弧方面具有优秀的性能,但六氟化硫被认为是对环境和人体健康有害的有毒气体。

因此,在使用六氟化硫的过程中需要采取一系列的防护措施来降低其对人体健康和环境的潜在风险。

六氟化硫的产生主要是由于电力设备的泄漏和维修过程中的失控释放。

在使用和维护六氟化硫设备时,可能会发生泄漏,导致气体逸出到空气中。

此外,当设备需要维修时,因为无法避免地涉及到电压的操作,会发生无意中的释放。

因此,对于六氟化硫的产生,必须采取相应的预防和保护措施。

以下是一些常见的六氟化硫产生和防护措施:1. 设备维护和管理:定期检查和维护设备,确保其无泄漏问题。

检查设备的紧固件,密封件和管道连接等。

如果发现泄漏,立即修复或更换相关部件。

2. 操作员培训:提供充分的培训,确保操作人员了解有关六氟化硫的危害和防护措施。

六氟化硫断路器气密性的检查范文

六氟化硫断路器气密性的检查范文

六氟化硫断路器气密性的检查范文六氟化硫断路器是一种常见的高压电气设备,广泛应用于电力系统中。

在使用过程中,其气密性检查是非常重要的,以确保其性能和安全性。

以下是一个关于六氟化硫断路器气密性检查的范文,供参考。

一、引言六氟化硫断路器是一种用于开关高电压电流的重要设备,其具有独特的灭弧性能和可靠的操作机构,被广泛应用于输电和配电系统中。

然而,由于六氟化硫具有很强的电气绝缘性能,它也会在设备内产生电气放电,导致六氟化硫气体中产生气体分解物,从而影响其气密性。

为了确保设备的正常工作和安全性,对六氟化硫断路器的气密性进行定期检查是非常必要的。

二、六氟化硫气密性检查的目的1. 确保六氟化硫断路器在正常运行中维持良好的气密性;2. 检测并防止六氟化硫气体中的气体分解物积聚和扩散;3. 防止异常操作或故障导致的气体泄漏和压力突变。

三、六氟化硫气密性检查的方法六氟化硫气密性检查主要通过以下几个方面进行:1. 检查外观:检查六氟化硫断路器外观是否有损坏、腐蚀等情况,特别是密封结构;2. 检查泄漏:使用超声波探测仪、气体检测仪等设备对六氟化硫断路器进行泄漏检查,对泄漏处进行记录并及时修复;3. 检查压力:对六氟化硫断路器的压力进行监测,确保在正常范围内;4. 检查密封结构:检查六氟化硫断路器的密封结构,确保密封良好,防止气体泄漏;5. 检查绝缘材料:检查六氟化硫断路器中的绝缘材料,确保其完整性和绝缘性能。

四、六氟化硫气密性检查的步骤六氟化硫气密性检查的步骤如下:1. 准备工作:确定检查时间、地点和检查人员,确保检查仪器设备的准备和校准;2. 外观检查:检查六氟化硫断路器的外观,注意观察是否有损坏、腐蚀等情况;3. 泄漏检查:使用超声波探测仪、气体检测仪等设备对六氟化硫断路器进行泄漏检查,将泄漏处进行记录并及时修复;4. 压力监测:使用压力计对六氟化硫断路器的压力进行监测,确保在正常范围内;5. 密封结构检查:检查六氟化硫断路器的密封结构,确保密封良好,防止气体泄漏;6. 绝缘材料检查:检查六氟化硫断路器中的绝缘材料,确保其完整性和绝缘性能;7. 结论和修复:根据检查结果,给出六氟化硫断路器气密性的结论,并进行相应的修复措施。

六氟化硫气体的绝缘特性以及在设备绝缘中的应用

六氟化硫气体的绝缘特性以及在设备绝缘中的应用

六氟化硫气体的绝缘特性以及在设备绝缘中的应用简介六氟化硫(SF6)是一种无色、无臭、无味的气体,在电工领域中具有优良的绝缘特性。

由于其较高的绝缘能力和化学稳定性,SF6广泛应用于各种高压电力设备的绝缘中。

六氟化硫气体的绝缘特性SF6气体的绝缘特性主要表现在以下几个方面:高绝缘强度SF6气体具有很高的击穿电场强度,能够承受较高的电压而不发生电晕放电或击穿,因此可以作为优良的绝缘介质使用。

其绝缘强度远高于空气和其他常见的绝缘介质。

低介质损耗相比于其他绝缘气体,SF6气体的介质损耗非常低。

这意味着在高电压设备中使用SF6作为绝缘介质,能够减少能量损耗,并提高设备的效率。

良好的热稳定性在高温和低温条件下,SF6气体的绝缘性能保持稳定。

这使得SF6气体在各种环境中都能可靠地发挥绝缘作用,无论是在极寒的北极地区,还是在高温的炎热气候中。

抗化学腐蚀能力强由于SF6是一种惰性气体,在大多数常见的化学物质中都不会发生化学反应,因此它具有较强的抗化学腐蚀能力。

这使得SF6气体可以在各种恶劣的环境条件下使用,例如在潮湿、腐蚀性气体存在的地方。

SF6在设备绝缘中的应用由于六氟化硫气体的优良绝缘特性,它在很多高压电力设备的绝缘中得到了广泛的应用。

以下是一些常见的SF6在设备绝缘中的应用:SF6绝缘开关设备SF6绝缘开关设备被广泛应用于电力系统中的配电设备和变电站。

SF6绝缘开关设备由于其绝缘特性好、耐电弧性能优异等特点,能够有效地隔离和控制电力系统的电路,保证系统的安全运行。

SF6绝缘断路器SF6绝缘断路器是一种重要的高压开关设备,通常用于电力系统中的高压线路和变电站中。

SF6绝缘断路器具有良好的弧光灭弧特性,能够可靠地切断和负荷电流,以保护电力设备和人员的安全。

SF6绝缘电缆SF6气体也可以作为电缆绝缘介质的填充物使用。

SF6绝缘电缆具有较高的绝缘强度和较低的介质损耗,能够在高压条件下传输电能,并保证电能传输的可靠性和安全性。

绝缘气体性质与应用

绝缘气体性质与应用

绝缘气体性质与应用作者:学号:(xxxxxxxxxxx学院,xxxx市,xxxxx )摘要:随着高压电网电压不断的升高,断路器的性能要求也越来越来高,对于断路器而言大电流的灭弧能力是比较重要的一个指标。

与灭弧的能力直接相关的,除了断路器的机械结构之外,还有与断路器里面的绝缘物质有关。

而目前在电网里面运用的最广的是六氟化硫断路器,可见六氟化硫气体的性质的重要性,随着六氟化硫气体在高压电网里面的运用上升,研究六氟化硫气体性质与其混合气体的性质十分必要。

本论文详细论述了六氟化硫与其混合气体的性质比较。

关键词高压电网六氟化硫混合气1背景及意义六氟化硫气体由于其良好的特性已经成为一种最具发展前途的绝缘、灭弧介质而被广泛地应用于输配电设备领域,如断路器(GCB)、组合电器(GIS)、变压器(GIT)、电缆(GIC)等,工作电压包括从35kV到1200kV 的所有等级。

目前,六氟化硫气体绝缘设备已经占有了绝对优势而且还有进一步扩大其应用范围的趋势[1]。

六氟化硫在断路器中的应用于其混合气体在断路器中应用,灭弧能力与其的浓度比例、气压、温度有密切的关系,这些问题的研究变成了必要的与急迫的。

2六氟化硫气体性质2.1体物理性质纯净的SF6气体是一种无色、无嗅、基本无毒、不可燃的卤素化合物。

其相对密度在气态时为6.16g/cm3(20℃,0.1MPa时),在液态时为1400g/cm3(20℃时);在相同状态下约是空气相对密度的5倍。

为便于运输和贮存,SF6气体通常以液态形式存在于钢瓶中。

2.2化学性质SF6气体的化学性质非常稳定,在空气中不燃烧,不助燃,与水、强碱、氨、盐酸、硫酸等不反应;在低于150℃时,SF6气体呈化学惰性,极少熔于水,微熔于醇。

对电器设备中常用的金属及其它有机材料不发生化学作用。

然而,在大功率电弧、火花放电和电晕放电作用下,SF6气体能分解和游离出多种产物,主要是SF4和SF2,以及少量的S2、F2、S、F等。

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六氟化硫气体绝缘专业:电机与电器六氟化硫绝缘气体前言电气设备传统的绝缘介质和灭弧介质是绝缘油。

电力变压器几乎全是采用绝缘油的,这是因为绝缘油具有比空气强度高的多的绝缘特性,其比热比空气大一倍,且液态受热后具有对流特性,故使它在变压器内既作绝缘介质又作冷却介质。

油断路器开断电流时,绝缘油被电弧能量所分解,形成以氢气为主体的高温气体,积贮压力,达到一定值后形成气吹,由于氢的导热率极高,使弧道冷却去游离,导致电弧在电流过零时熄灭,同时使断口间获得良好的绝缘恢复特性,保证了大电流的顺利开断,因此油在断路器内既是良好的绝缘介质,又是优异的灭弧介质。

但绝缘油的最大缺点是可燃性,而电气设备一旦发生损坏短路,都有可能出现电弧,电弧高温可使绝缘油燃烧而形成大火。

电力系统因此而形成的火灾事故是有不少教训的。

六氟化硫气体具有不可燃的持性,并具有良好的绝缘性能和灭弧性能,60年代时首先被用于断路器中,接着扩大应用于变压器、电缆……等各种电气设备。

SF6气体绝缘的电气设备与充油电气设备相比,它具有以下主要特点:(1)不易着火、安全性高。

常温、常压下的SF6为不燃气体,万一设备本身出现故障或周围发生火灾时,SF6不会燃烧,可防止火势的蔓延。

封闭组合电器的带电部分全部密封在接地的金属壳内,无触电的危险,面且不存在因飞来物等外因引起的有关事故,能确保安全运行。

(2)使用寿命和检修周期长。

SF6电气设备为完全密封结构,外部的空气、水分和其它杂质等不易侵入,一般不会出现内部受潮和气、尘污染等现象,其内各部件又为不活泼的SF6所包围,从而减缓了电气材料的老化。

SF6本身不易变质,沉积物和其它污染杂质也较少,与充油设备相比,相对延长了设备的使用寿命和检修周期。

(3)占地面积小,安装、操作简便。

全封闭的SF6组合电器设备,其结构十分紧凑,体积小,使用、安装的占地面积也小。

据统计,一个采用全封闭组合电器的变电所的占地面积仅为敞开式变电所的20%。

SF6断路器和变压器的安装、操作比较简单,其总重量比充油设备轻得多,运行时的噪声也较小。

(4)性能优良、远行可靠。

SF6的绝缘特性比空气好,开断容量大,为优良的灭弧介质。

在相同条件下,其灭孤能力相当于空气的100倍;灭孤后又不产生游离碳之类的炭质物,运行安全可靠。

第一章 SF6气体的性质一理化性质纯净的SF6气体无色、无味、无毒、不燃烧,属惰性气体在0.098MPa压力下,相对于空气的比重为 5.19(6.9/1.29),液化温度为-62℃。

它是由一个硫原子和六个氟原子组成。

其分子结构由硫原子位于中心,六个氟原子位于顶端的正八面体。

图1 结构式图2 正八面体示意图表1 SF6重要物理性质名称数值升华温度(0.101325MPa,℃)—50.8临界温度(℃)—63.8临界压力(MPa)45.6介电常数(0.101325MPa,25℃) 1.002热导率(w/cm,℃)0.0147(0.10325Ma.30℃)密度气态(mg/cm3) 6.46 液态(mg/cm3) 1.57 固态(mg/cm3) 2.51(1)溶解度溶解水正庚烷异辛烷甲苯四氯化碳三氟三氯乙烷二硫化碳溶解度×104)0.05 100.55 153.5 33.95 65.54 278.6 9.25(2)热稳定性SF6在常温甚至较高温度下一般不会发生自分解反应,它的热分解温度在500℃左右。

热分解时形成的组分十分复杂,且因温度不同。

(3)化学性质SF6气体不溶于水和变压器油,在温度低于800℃时仍然为惰性气体,不燃烧,在炽热温度下也不与氢气、氧气、铝、铜以及其它许多物质发生作用,水、酸、碱也不会使它分解。

因此,它的化学性质比较稳定。

二电气性能(1)绝缘性能:如前所述,SF6分子结构是以一个硫原子为中六个氟原子处于各顶端的正八而体,而氟原子又是一个在各元素中电负性名列前茅的元素,也就是说它的电子捕获截面极大,据有极强的吸附电子的能力。

而且—个SF6分子中有六个氟原子之多,可想而知,它的电负性是十分可观的(SF6的电子亲和力为EA=3.4ev)。

正是出于上述理由,进行了大量的实验研究工作,证实了它的确是一种电绝缘性能超群的化合物。

1937年法国首先将其作为绝缘介质用于高压绝缘电器设备中。

实验表明,在相同的压力和温度SF6的绝缘耐力(击穿强度)为空气的2—3倍,在三个大气压下可与常压下的绝缘油相匹敌。

(2)灭弧性能:SF6气体广泛应用于高压开关系统的重要原因之—就在于其优越的灭弧性能。

灭弧时在电弧过零的瞬间,电极间的电子,借助于SF6分子的强电负性而附着其上。

由于SF6分子质量为电子质量的几十万倍,故它移动得很慢,不能获得使电子再次冲击的速度从而使电弧熄灭。

SF6的灭弧能力约为空气的100倍,因此特别适用于高电压大电流的开断。

其优越之处如下:①即使在电弧作用下发生分解时它也不会象绝缘油那样产生能导电的碳原子而是产生出极微量的电能性类似于SF6的含硫低氟化物。

②电弧时间常数是反映灭弧速度的一个重要指标。

对圆柱体电弧而言,该值与电弧的半径的平方成比例。

即使在静止状态下,SF6的电弧时间常数也是非常小的,要比空气等介质优越两个数量级以上[3]。

正是由于其极小的电弧时间常数,以及SF6分子在电弧作用下分解迅速恢复能力,SF6断路器发挥了优越的绝缘恢复特性。

表2 SF6与空气和绝缘油之间的比较三 SF6气体的毒性问题纯净的新的SF6气体无色、无味、无臭、不燃,在常温下化学性能稳定,属惰性气体。

但在电力系统,由于SF6气体主要充当绝缘和灭弧介质,在断路器或GIS 分断操作过程中,在点弧作用、电晕、火花放电和局部放电、高温等因素影响下,SF6气体会进行分解,它的分解物遇到水分后变成腐蚀性电解质,尤其是某些高毒性分解物,如SF4、S2F2、S2F10、SOF2、HF及SO2,它们会刺激皮肤、眼睛、粘膜,如果吸入量大,还会引起头晕和肺水肿,甚至致人死亡。

在密闭空间,由于空气流通缓慢,分解物在室内沉积,不易排出,从而对检修与巡视人员产生极大的危险;而且由于SF6装置室发生SF6气体泄漏,极有可能造成恶性事故。

第二章SF6气体绝缘电气设备与检测一封闭式气体绝缘组合电器(GIS)GIS由断路器、隔离开关、接地刀闸、互感器、避雷器、母线、连线和出线终端等部件组合而成,全部封闭在SF6金属外壳中。

与传统的敞开式配电装置相比,GIS具有下列突出优点:①大大节省占地面积和空间体积:额定电压越高,节省得越多。

②运行安全可靠:GIS的金属外壳是接地的,即可防止运行人员触及带电导体,又可使设备运行不受污秽、雨雪、雾露等不利的环境条件的影响。

③有利于环境保护,使运行人员不受电场和磁场的影响。

④安装工作量小、检修周期长。

图3封闭式气体绝缘组合电器二气体绝缘管道输电线(GIC)气体绝缘管道输电线亦可称为气体绝缘电缆(GIC),它与充油电缆相比具有下列优点:①电容量小:GIC的电容量大约只有充油电缆的1/4 左右,因此其充电电流小、临界传输距离长。

②损耗小:常规充油电缆常因电介质损耗较大而难以用于特高压,而GIC的绝缘主要是气体介质,其介质损耗可忽略不计,已研制成特高压等级的产品。

③传输容量大:常规电缆由于制造工艺等方面的原因,其缆芯截面一般不超过2000mm2,而GIC则无此限制,所以GIC的传输容量要比充油电缆大,而且电压等级越高,这一优点越明显。

④能用于大落差场合。

图4气体绝缘管道输电线三检测原理六氟化硫化学性能稳定,在常温常压下不会发生任何反应。

但在运行过程中,当存在故障电弧、火花放电、局部放电、过热故障时,由于高温或电子碰撞作用,六氟化硫分子会发生离解。

对六氟化硫电气设备进行故障诊断,主要依据之一,是设备内的放电故障类型不同会产生不同成分的六氟化硫分解产物,即特征气体。

因此通过分析设备内六氟化硫分解产物,可以判断放电故障类型及故障程度。

大量研究表明大量研究表明:不管哪种形式的放电,SF6发生分解后产物的量与放电能量大致成比例关系,并且当处在高能量放电形式(如电弧放电)下时将产生大量的分解气体,出现局部放电下很少出现的气体成分如SF4、CF4等,且产物中SOF2含量较其他形式放电而言要高。

因此,目前普遍认为通过SO2、SOF2、SO2F2含量比例可分析判断放电剧烈程度,放电越剧烈,放电能量越大,SO2含量增多,SOF2/ SO2F2体积分数之比增大等;通过H2S组分含量大小可判断故障的放电能量及故障是否涉及固体绝缘;通过CF4含量可分析判断固体绝缘情况。

表3 各种放电类型下SOF2和SO2F2生成量的比较放电形式放电时间或操作次数SO2F2(x10-6)SOF2(x10-6)SO2F2/ SOF2(比值)电晕放电,局部放电(10~15pC)260h 15 35 0.43火花放电,170kV 隔离开关开断电容性放电200次400次521971460.050.14245kV断路器开断电弧放电31.5kA,5次18.9kA,5次<50<5033901560<0.01<0.03第三章 SF6气体变压器一.SF6变压器的结构(1)铁心结构气体的导热性能远不如绝缘油,所以铁基本与油浸式变压器相同,由于SF6心的磁密略低于油浸变压器,对冷却回路设计要求较高。

由于SF气体的电气绝6缘性能在常压下低于绝缘油。

所以中小型变压器绕组的绝缘距离稍大,冷却气道要大些,铁心尺寸要比油浸变压器大些。

大型变压器的铁心要增加冷却气道。

(2)绕组绕组型式有圆筒式,回旋式,纠结式和内屏蔽式。

导线采用E级,F级或H 级绝缘,大型变压器采用曲折型导向冷却气道。

绕组要求场强均匀避免尖端效应。

(3)绝缘在正常大气压下SF气体的电气绝缘强度为空气的2-3倍,随气压的增高,6绝缘强度亦成倍增加。

为了降低成本,中小型气体变压器箱内的气压,在室温下,仅为大气压的1.2倍左右。

高电压气体变压箱内的气压为大气压的2-3倍左右,这时气体的绝缘强度可以接近绝缘油的强度,绕组的绝缘距离可缩小,然而面箱壳需加固,以承受较高的气压。

气体的冲击绝缘系数较低约为1.2-1.4。

(4)气体压力及监视气体变压器的正常充气电压为137.3kPa,高压电缆箱及有载调压开关SF6气体压力分别为392.3kPa和29.4kPa,气体变压器的绝缘在98.1kPa压力时也能耐受系统的最高电压。

气体变压器上装有温度补偿压力开关,可以根据用户要求设置高、低气压的报警及跳闸压力。

虽然气体的压力随温度的变化而变化,但由于进行了温度补偿,温度补偿开关压力指示的气体压力为折算到20℃时的压力。

(5)气泵气泵是气体变压器的重要部件,一般当主变负荷率达到50%以上时,需将气泵投入运行,以增加散热效果。

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