六氟化硫气体绝缘论文
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。
六氟化硫绝缘气体应用之我见
六氟化硫绝缘气体应用之我见引言作为高压电气领域的重要绝缘介质,六氟化硫(SF6)因其优越的绝缘性能、较低的气体分压和较高的电击穿电压而被广泛使用。
目前,在变电站和合成马达中,SF6被使用多年,并成为统治市场的领先者。
然而,随着环保意识的增强和气候变化的加剧,SF6作为一种强大的温室气体已经引起了人们的广泛关注。
本文将介绍SF6绝缘气体的物理特性、应用、环保问题以及技术改进,以期为新能源技术的发展提供一些有用的思路。
SF6绝缘气体的物理特性SF6是一种无色、无臭的不可燃气体,由六个氟原子和一个硫原子组成。
它具有很高的电阻率(约为空气的100倍),斯特发电击穿电压(斯特伯电压)很高,几乎是空气的2.5倍。
此外,它还具有很强的化学稳定性,甚至在高温和高压的情况下也不容易分解。
SF6是一种极性分子,因此能够在温度和压力稳定的条件下,形成非常稳定的气体绝缘层。
SF6绝缘气体的应用在高压电气领域中,SF6是最常用的绝缘介质之一,应用于开关和断路器等设备。
由于它的优越性能,SF6被广泛应用于高压开关、电缆终端和变压器开断、重合闸等设备中。
作为一种理想的绝缘介质,SF6能够满足各种高压设备的要求,其包括理想的电学性能、高的可靠性、长期的稳定运行和较长的维护间隔期等。
SF6绝缘气体的环保问题尽管SF6具有出色的绝缘性能,但针对它作为一种温室气体的影响也越来越严重。
SF6的全球温室气体排放已经高达1千万吨/年,而每吨SF6的碳排放量甚至达到了28,000倍。
这意味着SF6绝缘气体已经成为气候变化的主要因素之一。
因此,减少SF6的使用和排放已经成为行业的广泛共识。
技术改进针对SF6绝缘气体的环保问题,许多技术改进被提出,并逐步得到应用。
以下是一些值得关注的技术改进:1.相应措施:减少SF6气体的补充和泄漏,通过更换密封件和加强维护等技术措施,来达到减少SF6气体的泄漏和补充的目的。
2.替代型绝缘气体:寻找替代型气体,这种气体需要满足安全性、低成本性和可回收性等要求。
对六氟化硫电气设备安全使用的探讨
对六氟化硫电气设备安全使用的探讨摘要:SF6气体是一种惰性化学气体,无色,无味,SF6的分子量为146.07,容易沉积在空间底部,且不易扩散,虽然本身无毒,但大量吸入却使人因缺氧而窒息。
因此,应高度重视FS6电气设备使用中的安全问题。
探讨使用SF6,应注意事项。
关键词:使用FS6电气设备;问题;物理特性因SF6气体的物理和化学性能稳定,同时具有良好的绝缘和灭弧性能,因而被广泛地应用电气设备SF6高压电器设备的生产和使用中。
在20世纪80年代末期,批量投入高压电力系统运行,具有运行可靠性高、检修周期长的特点,但也应重视SF6电气设备使用中的安全问题。
1 SF6气体的物理特性SF6作为一种绝缘气体,具有很多优点,是一种无色、无味、无毒、不可燃的惰性气体,并有优异的冷却电弧特性,特别是在开关设备有电弧高温的作用下产生较高的冷却效应,避免局部高温的可能性。
SF6的绝缘性能远远超过传统的油、空气绝缘介质。
其用于电气设备中,可以缩小设备的尺寸,提高设备绝缘的可靠性。
其缺点是在电弧放电时,分解形成硫的低氟化合物,不但有毒,且对某些绝缘材料和金属具有腐蚀作用。
SF6是一种比较重的气体,在相同条件下,其密度是空气的5倍,其压力与温度的关系遵循理想气体定律。
临界温度是SF6气体出现液化的最高温度,临界压力表示在这个温度下出现液化所需的气体压力。
SF6只有在温度高于45℃以上时,才能保持气态,在通常使用条件下,它有液化的可能性,因此SF6不能在过低温度和过低压力下使用。
SF6的优良导热性能,是形成SF6灭弧性能的原因之一。
SF6的导热性好可归结为两种原因,一是SF6的分子量大,比热大,其对流的传热能力优于空气,二是在高温下产生的冷却效应。
2 SF6气体的化学效应SF6气体本身的化学效应是非常稳定的,并且有着非常高的绝缘强度。
在大气压力下和温度至少在500℃以内,SF6具有较高的化学稳定性,在正常温度范围内,其与电气设备中常用的金属是毫无反应的。
六氟化硫
利用六氟化硫分解产物诊断高压电气设备内部故障摘要:高压电气设备中,SF6气体因其优良的灭弧性能和绝缘特性,被作为灭弧和绝缘的介质而广泛应用,高压电气设备中不同绝缘缺陷引起的局部放电会产生分解化合气体,相应的分解化合气体成分、含量以及产生速率等也有差异,这样使得通过分析分解产物的组分来判断故障类型成为可能,并可以通过检测设备中SF6气体分解气体组分及化合产物,来判断绝缘缺陷类型、性质、程度及发展趋势。
关键词:高压电气设备;分解产物;故障1 概述高压电气设备已成为电力系统的主要设备,为电力生产的安全经济运行发挥积极的作用。
但近年来,也暴露出一些设备内部的固体绝缘材料的质量、设计安装和运行维护工艺存在一些问题,使设备内部存在绝缘缺陷,乃至发生事故,严重的威胁了电力生产的安全。
实践证明了应用二氧化硫、硫化氢、氟化亚硫酰( SOF2 )等含量测试可以快速、方便、准确地检出设备内部故障,由于内部故障被早期检出,从而避免了事故的发生,为六氟化硫电气设备的安全经济运行发挥了很好的作用。
2 故障检测原理及分析2.1 高压电气设备内部故障时绝缘材料分解产物的特征对于正常运行的电气设备,其内部温度不高于80℃,因此,不会有SF6等绝缘材料的分解产物,但若设备内部存在局部放电和严重过热性故障时,将使故障区域的固体绝缘材料和SF6气体发生分解。
若进行所有的产物检测,虽能更准确的判断内部故障的部位,但是由于上述的物质中除二氧化硫、硫化氢、四氟化碳、一氧化碳毒性较少外,其它都是剧毒,在设备内部的含量极少,又不稳定。
含量稍多的四氟化硫、二氟化氧硫等有很快会与SF6气体中的水分进行水解反应产生稳定的二氧化硫和氟化氢。
因此,气室中的二氧化硫含量除了由SF6和固体绝缘材料分解直接生成外,还会由二氟化氧硫等的水解产生。
固体绝缘材料主要有环氧树脂、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚脂乙烯、聚酰胺树脂、绝缘纸和漆等,当故障点温度达到200℃时,聚脂乙烯、绝缘纸和漆开始分解,主要产生二氧化碳一氧化碳和低分子烃;当故障点温度达到500℃时,SF6气体和其他固体绝缘材料开始分解,主要产生二氧化硫、硫化氢、二氟化氧硫、四氟化碳、氟化氢、二氧化碳一氧化碳和低分子烃。
精选六氟化硫气体的绝缘及在设备绝缘中的应用
稍不均匀电场中六氟化硫的击穿
电子崩转变为流注的条件即为间隙击穿的条件。实际设备中,电场不可能完全均匀,而极不均匀电场又使SF6的优越性不能充分发挥。因此设计SF6气体绝缘的电气设备时,应尽量采用稍不均匀电场结构。同轴圆柱或同心圆球(半球)
稍不均匀电场中六氟化硫的击穿
条件:同轴圆柱电极,r=1cm,R/r=e,p=0.1MPa,施加电压U,电极表面光滑
稍不均匀电场中六氟化硫的击穿
Ex=U/(xIn(R/r))=U/x =27.7(Ex-85.5)=27.7(U/x)-2451 当 ≥0,即在x≦U/Ecrit=x0区域内,电子崩可不断发展,若电子崩能转化成流注,则间隙击穿,此时存在临界电子崩长度Xc Xc=Xo-r
当电极曲率半径小、气压低的时候,尖电极在SF6中的局部放电起始电压约为在空气中的2倍,只有当尖电极的曲率半径加大才增加到3倍左右
极不均匀场中六氟化硫的击穿
极不均匀电场中SF6的击穿电压与空气相比,提高得不会很多。1.SF6气体中有效电离系数随电场强度而增加的速率比空气的大,约为空气的几十倍。这就缩小了极不均匀电场中的SF6和空气的Uc的差值。2.SF6气体电离后在高气压下不容易形成能改善电极附近电场分布的均匀空间电荷层(气压提高时空间电荷扩散得较慢,屏蔽作用减弱)。
均匀电场中六氟化硫的击穿
自持放电条件当崩头电子数达到放电由非自持转入自持阶段。
均匀电场中六氟化硫的击穿
均匀电场中六氟化硫的击穿
对于不同的间隙,当压力不太大时,相同pd值时的击穿电压值落在同一条曲线上;随着压力的增大,击穿电压值偏离上述曲线;间隙距离d越小,开始出现偏离的pd值也越小。这种现象可能是电极表面粗糙和气体中有杂质等原因造成的。
极不均匀场中六氟化硫的击穿
六氟化硫气体绝缘论文
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%。
六氟化硫绝缘气体的运行监督分析
六氟化硫绝缘气体的运行监督分析段波中国华电集团富拉尔基发电总厂摘要:通过对六氟化硫绝缘气体的理化、电气性质的介绍,着重阐述了六氟化硫作为电气绝缘气体的优点及六氟化硫新气验收、运行过程中的化验监督及注意事项。
关键词:六氟化硫;油开关;灭弧性能;绝缘油;露点温度1前言电气设备系统的绝缘和灭弧介质通常为绝缘油,虽然其性能优异,但也有很大的缺点,即可燃性。
一旦充油电气设备发生事故,就可能酿成爆炸和火灾,从而造成很大的经济和社会损失。
六氟化硫气体具有良好的绝缘、灭弧、不燃性,目前已广泛应用于电气设备,尤其是高压和超高压电气设备中。
今年我厂变电所中的四台220kV油开关改为六氟化硫气体为绝缘灭弧介质开关,大大提高了高压开关的安全可靠性。
但做为绝缘气体六氟化硫的化验监督,在我厂尚属首次,为了更好地做好六氟化硫绝缘气体的化验监督,确保高压开关的安全稳定运行,对六氟化硫绝缘气体的一些理化性质及监督化验注意事项加以介绍。
2 六氟化硫绝缘气体的基本性质与应用2.1六氟化硫的物理化学性质SF6在常温、常压下,是一种无色、无味、无毒、不可燃气体,其密度约为空气的5倍,是已知的最重气体之一。
2.1.1溶解度SF6气体在水中溶解度很低,且随着温度的升高而降低。
2.1.2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。
2.1.3高能粒子辐射下的化学反应SF6在多种高能粒子辐射下,例如射线、红外线、紫外线以及低能量电子的轰击下,作为一种特殊的电子受体,会影响最终反应产物的组成。
2.1.4高温下的化学反应SF6在一定的温度下,可以与若干化学活性强的物质发生氧化还原置换或其它反应。
2.2六氟化硫的电气性质SF6是一种惰性气体,由于氟原子的高负电性及SF6分子的大质量,而使得SF6具有优异的电气性能。
2.2.1绝缘性能SF6是一种良好的气体绝缘介质。
在相同气压下,均匀的电场中,SF6气体的绝缘强度约为空气的2.5-3倍。
六氟化硫绝缘气体应用之我见
六氟化硫绝缘气体应用之我见新疆疆南电力有限责任公司变电检修工区油务班万涛、周宝锋摘要:阐述了六氟化硫的发展以及在电气设备(本文仅针对SF6断路器)上应用时应注意的事项、存在的问题、如何预防和维护要点进行了简要分析。
关键词:SF6断路器检漏微水维护1.引言六氟化硫是一种无毒、不燃烧、具有优异绝缘和灭弧性能的气体。
这种绝缘介质在高压电器中的应用,使传统的输变电设备的面貌、技术性能大为改观,推动了电网技术的进步,加快了电力建设的发展速度。
随着电力工业的迅速发展和技术装备水平的提高,六氟化硫电气设备大量投入运行,相应需要完善和加强对气体绝缘设备的技术监督。
正如在电网行业中SF6断路器因其自身的优势,现在已经基本代替了有断路器。
SF6断路器所使用的灭弧气体就是六氟化硫气体,具有强灭弧能力、高耐电强度等特点,它在重量、体积、开断性能、载流能力、绝缘性能、环境适应性等方面都超过了油断路器,因此在电力系统得到广泛的应用。
下面谈谈SF6断路器在生产运行中应用时应注意的事项、存在的问题、如何预防以及维护要点。
2.六氟化硫断路器的发展历程第一代SF6断路器为双压式结构,即在断路器内部设置高压区与低压区两种压力系统。
低压区的压力一般为0.3~0.5MPa,主要用作内部绝缘。
高压区的压力在1.5MPa左右,在分断过程中吹气阀打开时高压区气体流向低压区,,经触头喷口形成气吹使电弧熄灭。
气吹过程停止,分断过程结束。
高低压区之间有管道和气体压缩机连接,利用气体压缩机的气体压缩输送,使高低压区的气体压力维持在原设置的压力下。
双压式SF6断路器结构复杂,且需管道和压缩机连接,加上高压区的SF6气体液化温度高(如在1.6MPa下,SF6的液化温度为5℃),还需设置电加热装置。
第二代SF6断路器为单压式结构,它只有一个压力不高的气体系统,结构简单,工作压力一般为0.6MPa,液化温度为-30℃。
除一些高寒地区外,一般地区使用不加热也不会发生液化的情况。
六氟化硫安全管理范文(二篇)
六氟化硫安全管理范文六氟化硫(SF6)是一种具有强大绝缘性能和高电气可靠性的气体,被广泛应用于电力系统、变电站、电缆线路和配电装置等设备中。
然而,六氟化硫具有高温下分解成有毒气体的风险,因此要求严格的安全管理措施。
本文将探讨六氟化硫的安全管理范文。
一、六氟化硫的安全意识教育与培训1. 培养员工对六氟化硫及其相关风险的认知能力。
组织相关人员进行六氟化硫的基本知识培训,包括其特性、物理性质、危险性等方面的内容,让员工了解其可能存在的危害。
2. 提供安全操作指导和技能培训。
制定详细的操作规程,并进行培训,使员工熟悉正确的操作方法和安全防护措施,以降低事故的发生概率。
3. 定期组织安全知识培训和演练。
定期组织六氟化硫相关的安全知识培训和应急演练,以检验员工的安全意识和应对突发情况的能力。
二、六氟化硫的储存与使用管理1. 储存设备的选择和检查。
选择符合要求的储存设备,确保其质量可靠,防止泄漏和损坏。
定期对储存设备进行检查和维护,排除潜在风险。
2. 储存设备的标识和保护。
对储存设备进行明确的标识,以便员工能够准确识别和操作。
设置相应的防护设施,避免储存设备受到外界因素的干扰和损害。
3. 使用设备的定期检查和维护。
定期对六氟化硫使用设备进行检查和维护,确保其正常工作状态,减少事故发生的风险。
三、六氟化硫的泄漏处理与废气治理1. 泄漏报警装置的安装与检测。
安装泄漏报警装置,对泄漏进行监测和报警。
定期检测泄漏报警装置的工作状态,确保其可靠性。
2. 建立泄漏应急处理预案。
制定详细的泄漏应急处理预案,明确各项应急措施和责任分工,并进行培训和演练,以提高员工应对突发泄漏情况的能力。
3. 废气治理设施的建设和运行。
建立废气治理设施,对泄漏时产生的废气进行处理和净化,降低对环境的危害。
四、六氟化硫的废弃物管理1. 建立废弃物分类与处理制度。
根据六氟化硫的性质和特点,建立废弃物分类与处理制度,明确废弃物的处理方式和责任人。
2. 建立废弃物的收集和储存设施。
关于六氟化硫气体管理的探讨
关于六氟化硫气体管理的探讨摘要:文中介绍了六氟化硫气体的特点和它的热化学性、负电性等特性,分析了六氟化硫气体的纯度、压力和水分管理,探讨了六氟化硫气体的压力监测手段措施,以及管理中的注意事项。
关键词:六氟化硫;水分管理;压力监测0 引言六氟化硫气体在电力设备中得到广泛应用,尤其是在高压断路器中,110kV 及以上电压等级的断路器中,基本上都采用六氟化硫气体作为绝缘介质。
近年来,随着电力设备的更新换代,在电力系统中,GIS(六氟化硫绝缘全封闭组合电器)设备逐渐成为主流设备。
在GIS设备中,需要用到大量的六氟化硫气体。
由于六氟化硫气体表现出优越的电性能、绝缘性能等优良特性,在电力系统中得到迅速推广,但由于六氟化硫气体密度较大,并且容易在高温高压作用下产生有毒气体,因此,加强对六氟化硫气体的管理显得很重要。
1 六氟化硫气体的特点在常温下,六氟化硫气体是无色、无味、无毒并且透明的惰性气体,非常稳定,通常情况下很难分解;既不溶于变压器油也不溶于水;不燃烧;化学性质不活泼;在500℃以上赤热状态下也不分解,在800℃以下很稳定;没有腐蚀性,不腐蚀玻璃;电绝缘性能和消弧性能好,绝缘性能为空气的2~3倍,而且气体压力越大,绝缘性能越增高。
2 六氟化硫气体的热化学性和负电性SF6气体是理想的灭弧介质,具有良好的热化学性与强负电性。
热化学性:SF6气体有良好的热传导特性。
由于SF6气体有较高的导热率,电弧燃烧时,弧芯表面具有很高的温度梯度,冷却效果显著,所以电弧直径比较细,有利于灭弧。
同时,SF6在电弧中热游离作用强烈,热分解充分,弧芯存在着大量单体的S、F及其离子和电子等,电弧燃烧过程中,注入弧隙的能量比空气和油等作灭弧介质的开关低得多。
因此,触头材料烧损较少,电弧也就比较容易熄灭。
强负电性:SF6气体分子或原子生成负离子的倾向性强。
由电弧电离所产生的电子,被SF6气体和由它分解产生的卤族分子和原子强烈的吸附,负离子与正离子极易复合还原为中性分子和原子。
六氟化硫气体及其在电气工程中的应用
六氟化硫气体及其在电气工程中的应用摘要:六氟化硫(SF6)气体是由两位法国化学家穆瓦桑(Moissan)和勒博(Lebeau)于1900年合成的人造惰性气体,1940年前后,美国军方将其用于曼哈顿计划,即核军事领域中。
1947年开始提供为商用。
当前SF6气体主要用于电气工程专业当中,主要用于电力绝缘与灭弧,气体绝缘断路器、气体绝缘传输线路、气体绝缘变压器以及气体绝缘变电站都会用到这样一种具有重要作用的气体。
关键词:性质电气工程绝缘灭弧【六氟化硫的性质】六氟化硫气体于1947年投入商业用途,它是一种被人们广泛而全面研究的分子气体,目前被用于电气工程、半导体处理、镁的提纯过程的填充气、隔声材料制备、泄漏检测、鱼雷的无声化推进等方面。
【1】它的基本物理化学性质在气体放电时显现出不同的特性。
在正常环境中,六氟化硫气体具有较强的化学惰性,无毒、不易燃烧、不会爆炸并且具有优良的热稳定性(温度低于500摄氏度的情况下不分解)。
正是因为这些性质,使得六氟化硫在电气工程中得到了重要的应用。
【六氟化硫在电气工程中的应用】气体绝缘设备是电力传输系统的重要组成部分,而气体绝缘设备当中有80%在利用六氟化硫气体,在超高压和特高图 1 六氟化硫断路器压的范畴内,它已完全取代绝缘油和压缩空气而成为唯一的断路器灭弧媒质。
六氟化硫绝缘相对于油绝缘具有很大的优越性,油绝缘可能会因为电荷的积累而发生着火和爆炸的危险,但是利用六氟化硫就不会有这样的安全隐患,所以六氟化硫特别适用于城市高层建筑的供电和用于地下矿井等有防火防爆要求的场合。
六氟化硫在目前主要用于电力的传输与分配过程当中。
在室温和高于室温的条件下,它具有很强的电负性,容易吸附电子形成负离子,其引起碰撞电离的能力就变得很弱了,从而阻碍放电的形成和发展,正是因为这个特性使它具有相对较高的绝缘强度和良好的灭弧性能。
在正常的大气压下,六氟化硫的击穿电压值是空气的2.5-3倍以上,灭弧能力更高达空气的100倍以上【2】。
sf6气体研究毕业论文
sf6气体研究毕业论文sf6气体研究毕业论文六氟化硫结构式SF6气体具有优良的电气强度和灭弧性能,在电力系统中得到了广泛的应用,但当SF6气体被排放在大气中时,作为高度稳定的温室效应气体,它却能促使地球气候变化,给人类的生存环境带来严重影响。
限制SF6气体的排放量,探索新的可替代SF6气体势在必行。
1 前言随着工农业生产的发展,人类的活动领域不断扩大,从而使我们所生活的环境也发生了巨大的变化。
重现全球气候变暖已确定为2000年地球日的重点之一,气候变暖会导致异常的天气事件,如热浪和干旱、疾病的传播等。
保护地球、保护生态环境已成为当今世界各国的一项伟大历史使命。
以CO2为代表的温室效应气体,虽然使太阳光中短波成分容易透射,但它容易吸收从地球表面来的波长较长的光(如红外线)。
大量的温室效应气体被释放在空气中,并在地球上空形成一个气体层,这些气体吸收的红外线不能穿过气体层向外辐射,从而导致大气温度明显上升变暖,这种现象就称为温室效应。
在刚过去的一个多世纪,全球平均气温大约上升了5~9℃[1],而且有记载的11个温度最高的年份全部发生在1980年以后。
现在公认的科学意见,全球温度上升的主要原因是人类排放的温室效应气体———CO2、CH4、PFCs、HFCs、N2O 以及SF6造成的。
SF6气体虽然不会破坏臭氧层,但对全球气候变暖有特别大的影响。
在电力系统中,气体绝缘设备有两种类型:一是主要利用气体绝缘特性,如开关设备(GIS)、管道输电或气体绝缘电缆(CGIT)等。
另一种是用以消除电弧放电的设备,以气体断路器(GCB)为代表,它们普遍采用以SF6为气体绝缘方式,并且现在占据着稳固的难以替代的地位。
为此,减少SF6气体排放量以改善我们的生存环境,已成为一个巨大的课题。
SF6气体已有百年历史,它是法国两位化学家Moissan 和Lebeau于1900年合成的人造惰性气体,1940年前后,美国军方将其用于曼哈顿计划(核军事)。
影响SF6气体的绝缘因素
影响SF6气体的绝缘因素摘要:SF6气体特性对影响其绝缘性能的因素进行分析。
关键词:SF6气体,均匀电场,绝缘性能1 电场的均匀性电场的均匀程度对SF6气体间隙击穿电压的影响要比空气大。
在极不均匀电场下,SF6间隙击穿电压将低于空气的三倍,随电场不均匀程度的提高,SF6间隙击穿电压与空气间隙击穿电压的差值逐渐减小。
在SF6电器结构中,不良的设计有可能出现极不均匀电场,因此,设计时应避免出现这一现象。
在稍不均匀电场中,随着电场距离的增大,击穿电压增长逐步变慢而出现电压增长饱和的现象。
因此,SF6电器的绝缘结构设计更多地强调结构电场分布的均匀性,而不能单纯靠增大间隙提高耐受电压。
2 电晕起始电压与极间击穿电压SF6具有捕捉自由电子的负电性,当电场中自由电子密度不太高时,SF6确能使间隙的碰撞游离处于抑制状态,从而提高了局部放电的起始电压(与同等空气间隙相比)。
但是当电场达到产生局部放电值时,一方面因SF6气体分子直径大、分子量打,使得电离产生的离子运动速度不高,迁移率低,棒端空间电荷密集不易向外扩散,局部放电产生的电晕层对电极起到的屏蔽作用,局部放电很容易发展成间隙贯穿性放电。
另一方面,在电场产生局部放电时,空间自由电子在电场中已经获得足够的能量,SF6分子对电子的亲和力不足以吸住高能自由电子,反而会被高能电子撞击而电离,使中性的SF6释放自己的电子。
已吸附了电子的负离子SF6也会被迫放出吸附的电子和自己只有电子的负离子SF6也会被迫放出吸附的电子和自己自由电子轨道上的电子,形成电子崩,迅速导致间隙击穿电压很接近的这一特点,与空气中极不均匀电场电极的击穿电压比局部放电起始电压高很多的特点,将导致在极不均匀电场中SF6间隙的绝缘性能与空气相近。
3 SF6绝缘的极性效应在SF6均匀电场中,因两电极电场分布完全对称而无极性效应,即施加正极性或负极性电压时其击穿电压相同。
在不均匀和极不均匀电场中,负极性击穿电压高于正极性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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。