SF6-CF4混合氣體在工頻交流電壓下的絕緣特性研究.pdf

1、SF6氣體因其優(yōu)良的絕緣性能和良好的開(kāi)斷能力而在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是，由于其液化溫度高，且具有極高的溫室效應(yīng)指數(shù)，其進(jìn)一步的應(yīng)用空間受到了限制。然而，目前并未找到絕緣性能、液化溫度、經(jīng)濟(jì)安全等特性上都優(yōu)于SF6的單一氣體?，F(xiàn)有的研究中，在SF6氣體中加入緩沖氣體是提高絕緣氣體綜合性能的一種有效方法，也是絕緣氣體研究的主流方向。國(guó)內(nèi)外SF6混合氣體的研究主要集中在SF6/N2，SF6/CO2兩種混合氣體上，對(duì)于SF6/CF4混

2、合氣體的研究甚少。CF4是一種價(jià)格低、液化溫度低、溫室效應(yīng)指數(shù)低、滅弧性能優(yōu)良且具有一定電負(fù)特性的優(yōu)質(zhì)絕緣氣體，其與SF6氣體的混合作為氣體絕緣介質(zhì)具有一定的學(xué)術(shù)研究和工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。本文主要在工頻交流電壓下研究了SF6/CF4混合氣體的絕緣性能，主要完成以下工作:
　　1.介紹了密封性能良好、電極距離可調(diào)并且能承受正負(fù)壓的試驗(yàn)腔體，為混合氣體耐壓試驗(yàn)提供了一個(gè)穩(wěn)定的試驗(yàn)環(huán)境;
　　2.在工頻交流電壓下，對(duì)SF6/CF4和SF

3、6/N2兩種混合氣體進(jìn)行了耐壓試驗(yàn)，包括不同電場(chǎng)形式、不同壓強(qiáng)、不同混合比、不同電極距離下的試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分析上述各因素對(duì)擊穿電壓的影響:
　　(1)在試驗(yàn)壓強(qiáng)范圍內(nèi)，同一混合比K的混合氣體的擊穿電壓隨壓強(qiáng)P的增大而大致線性增加;
　　(2)在電極距離d和壓強(qiáng)P一定時(shí)，混合氣體的擊穿電壓隨著混合比K的增大非線性增加，呈現(xiàn)一定的飽和趨勢(shì)，即SF6含量較低時(shí)，增加SF6比例，擊穿場(chǎng)強(qiáng)增加幅度較大，隨著SF6含量的提

4、高，擊穿場(chǎng)強(qiáng)的增加幅度逐步下降;
　　(3)在極不均勻場(chǎng)中，當(dāng)混合比K和壓強(qiáng)P一定時(shí)，隨著電極距離的增大，混合氣體的擊穿電壓呈非線性增大趨勢(shì)，在d＞10mm時(shí)，擊穿電壓增加的趨勢(shì)有所減緩，即在d=10mm時(shí)出現(xiàn)拐點(diǎn);
　　3.根據(jù)SF6/CF4與SF6/N2混合氣體擊穿電壓的比值關(guān)系以及SF6/N2絕緣強(qiáng)度經(jīng)驗(yàn)公式，SF6/CF4的絕緣強(qiáng)度亦可通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算;
　　4.對(duì)兩種混合氣體的協(xié)同效應(yīng)進(jìn)行了比較分析，發(fā)現(xiàn)SF