[發(fā)明專利]一種中高壓電氣設(shè)備絕緣和滅弧介質(zhì)及其選取方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810398412.3
• 申請(qǐng)日: 2018-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN108666009A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧云坤;馬儀;王達(dá)達(dá);趙虎;張少泉;陳曉云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H01B3/56
• 分類號(hào): H01B3/56
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長(zhǎng)明;許偉群

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N中高壓電氣設(shè)備絕緣和滅弧介質(zhì)及其選取方法，所述絕緣和滅弧介質(zhì)為全氟酮混合氣體，全氟酮混合氣體具有絕緣強(qiáng)度高，溫室效應(yīng)低，可替代六氟化硫作為新一代氣體絕緣和滅弧介質(zhì)，可廣泛應(yīng)用于氣體絕緣變壓器、氣體絕緣組合電器、氣體絕緣輸電管道等高壓電氣設(shè)備。通過(guò)本申請(qǐng)?zhí)峁┑倪x取方法可以簡(jiǎn)單、高效地選取出適合不同環(huán)境溫度下不同中高壓電氣設(shè)備的絕緣和滅弧介質(zhì)的比例，獲得綜合性能最優(yōu)的絕緣和滅弧介質(zhì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及絕緣介質(zhì)領(lǐng)域，尤其涉及一種中高壓電氣設(shè)備絕緣和滅弧介質(zhì)及其選取方法。

背景技術(shù)

六氟化硫(SF₆)氣體具有優(yōu)良的絕緣與滅弧性能，以其作為絕緣和滅弧介質(zhì)的電力設(shè)備在110kV以上系統(tǒng)中占絕對(duì)主導(dǎo)地位。但是，SF₆氣體在應(yīng)用中面臨著兩個(gè)非常嚴(yán)重的問(wèn)題：①SF₆氣體是一種嚴(yán)重的溫室效應(yīng)氣體，其全球變暖潛能(global warmingpotential,GWP)大約為二氧化碳(CO₂)的23900倍，并在1997年簽訂的《京都議定書》中被列入排放受限制的6種溫室效應(yīng)氣體之一；②SF₆氣體的液化溫度較高，限制了其在高寒地區(qū)的應(yīng)用，如0.1MPa和0.6MPa時(shí)SF₆氣體的液化溫度分別約為-64℃和-25℃，而0.1MPa和0.6MPa時(shí)CO₂的液化溫度分別約為-78.5℃和-53℃。

目前，氮?dú)?N₂)和干燥空氣也被作為絕緣介質(zhì)用于中壓環(huán)網(wǎng)柜等設(shè)備中，含少量SF₆氣體的SF₆-N₂混合氣體已成功應(yīng)用于氣體絕緣變壓器和氣體絕緣管道等設(shè)備中，同時(shí)還研究了其他SF₆混合氣體、干燥空氣、CO₂等。然而，由于N₂和干燥空氣絕緣強(qiáng)度較低，僅為SF₆氣體的三分之一左右，導(dǎo)致以其為絕緣介質(zhì)的設(shè)備體積較大、充氣壓力較高、成本較高，并且SF₆氣體含量依然較高，對(duì)環(huán)境的威脅依然較大。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N中高壓電氣設(shè)備絕緣和滅弧介質(zhì)及其選取方法，以解決現(xiàn)有絕緣和滅弧介質(zhì)絕緣性能低、對(duì)環(huán)境威脅大的問(wèn)題。

第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N中高壓電氣設(shè)備絕緣和滅弧介質(zhì)的選取方法，所述絕緣和滅弧介質(zhì)為全氟酮混合氣體，所述選取方法包括：

獲取所述中高壓電氣設(shè)備所應(yīng)用的環(huán)境溫度和中高壓電氣設(shè)備的充氣壓力閾值；

根據(jù)所述環(huán)境溫度，得到不同混合比例的全氟酮混合氣體對(duì)應(yīng)的飽和蒸氣壓和臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng)；

根據(jù)所述充氣壓力閾值選取飽和蒸氣壓滿足要求的多個(gè)不同混合比例的全氟酮混合氣體；

比較所選取的多個(gè)不同混合比例的全氟酮混合氣體對(duì)應(yīng)的臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng)，將數(shù)值最大的臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng)所對(duì)應(yīng)混合比例的全氟酮混合氣體作為所述中高壓電氣設(shè)備用絕緣介質(zhì)。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所述環(huán)境溫度，得到不同混合比例的全氟酮混合氣體對(duì)應(yīng)的飽和蒸氣壓，包括：

采用克勞修斯—克萊普朗方程或者安托因方程得到所述環(huán)境溫度下不同混合比例的全氟酮混合氣體對(duì)應(yīng)的飽和蒸氣壓。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所述環(huán)境溫度，得到不同混合比例的全氟酮混合氣體對(duì)應(yīng)的飽和蒸氣壓，包括：

查詢飽和蒸氣壓表，得到所述環(huán)境溫度下不同混合比例的全氟酮混合氣體對(duì)應(yīng)的飽和蒸氣壓；

其中，所述飽和蒸氣壓表中保存了在不同環(huán)境溫度下不同混合比例的全氟酮混合氣體對(duì)應(yīng)的飽和蒸氣壓。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所述環(huán)境溫度，得到不同混合比例的全氟酮混合氣體對(duì)應(yīng)的臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng)，包括：