直流电场下C4F7N/CO2与SF6/N2混合气体中铝质球形自由微粒放电敏感度对比分析

作者：王靖瑞; 王健^*; 倪潇茹; 王璁; 李庆民

来源：电工技术学报, 2018, 33(20): 4682-4691.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.l80833

• 击穿电压
• 球形自由金属微粒
• 混合气体
• 微粒放电敏感度
• 击穿电流

直流气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)充SF6混合气体或SF6替代气体时,其绝缘性能将受到自由金属微粒的影响。本文重点针对C4F7N/CO2以及SF6/N2混合气体,开展绝缘强度的影响分析。选用的实验气体组份为:C4F7N/CO2(4%/96%)、SF6/N2(其中SF6比例分别为20%、30%、50%和70%)以及纯SF6气体,在球-碗电极直流电场下,开展微粒影响下的气隙击穿实验。提出微粒放电敏感度(DSP)的概念及定义,用以评估不同组分气体绝缘强度对金属微粒导致的局部电场强度剧变的敏感程度。实验结果表明,在0.10.5MPa气压范围内,不存在微粒时,4%C4F7N/96%CO2绝缘强度与30%SF6/70%N2混合气体相当;存在微粒影响时,4%C4F7N/96%CO2混合气体的DSP值低于30%SF6/70%N2混合气体的,而高于20%SF6/80%N2混合气体的,且放电电流呈现双峰值特征。C4F7N/CO2混合气体具有绝缘强度高、对微粒放电敏感度低的特性,这与C4F7N具有强电负性和高吸附系数有关。本文还结合微粒运动触发放电的物理模型,阐明了气隙击穿电流出现双峰特征的原因。

• 单位
  华北电力大学; 新能源电力系统国家重点实验室