摘要：本文综述了国内外关于新环保绝缘气体的研究进展,重点围绕国际主流推广的全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)气体及其在电气设备中的应用,总结了C_(4)F_(7)N混合气体的间隙、沿面绝缘特性并提出了相关设备绝缘的设计依据,分析了其在不同工况下的分解特性与气-固相容性评价指标,介绍了C_(4)F_(7)N及其混合气体灭弧性能的研究进展和系列环保设备的研发及应用情况,为当前阶段SF_(6)电气设备环保化升级提供理论参考。同时指出目前国内外仍在开展性能优异的新环保绝缘气体研发攻关,为绿色低碳电网建设提供技术支撑。

摘要：为精确分析系统频率对标准电压互感器误差特性的影响,以获得标准电压互感器的低频适用性,首先建立了标准电压互感器的等值电路模型,提出了采用复数磁导率分析铁磁材料低频励磁特性的方法,并搭建了基于锁相原理的测量回路,获得了不同频率下取向硅钢片30P100的复数磁导率;其次,解析得到标准电压互感器空载误差及负载误差函数,并以一台35 kV标准电压互感器为模型,分别通过误差增量反推以及短路法获得一、二次漏阻抗的参数,通过复数磁导率获得低频励磁阻抗参数;最后,通过仿真计算,获得20 Hz及50 Hz下空载误差及负载误差曲线,并与实测结果进行对比验证。研究表明:取向硅钢片的复数磁导率实部与虚部均随着频率的降低而增大,在20~50 Hz频率范围内,标准电压互感器的空载比值差和空载相位差均随着频率的降低而正向偏移;负载比值差受频率影响较小,负载相位差随频率降低而正向偏移,且频率越低,其误差受负荷变化的影响越小。以设计的35 kV标准电压互感器为例,频率改变对标准电压互感器空载比值差的影响量在2×10^(−5)以内,对空载相位差的影响量在0.4′以内,其空载误差在20 Hz和50 Hz下至少可同时满足0.01级误差限值要求。在15 VA负荷时,频率变化对相位差的影响达到3′左右,在20 Hz和50 Hz下仅能同时满足0.5级误差限值要求。该研究获得了标准电压互感器低频误差特性,可为低频柔性交流输电工程用电压互感器试验验证提供支撑。

摘要：为研究环氧胶浸纸套管内部温度分布及对应的绝缘性能,构建了套管温升与绝缘性能同步测试回路,获得了不同电流下套管芯体温度分布及热点温度对套管绝缘性能的影响规律。结果表明:载流条件下套管油端芯体最大直径处存在由于热量累积导致的局部热点;在与套管绝缘材料接触的热点温度120℃时,绝缘介质中电导损耗作用突出,tanδ随频率变化曲线在对数坐标系中呈直线下降趋势;热点温度>140℃将损坏套管内部绝缘,恢复常温后tanδ和电容量急剧增加,绝缘电阻大幅下降;当热点温度>200℃时,套管内部将产生大量气体,芯体开裂,tanδ突增而电容量突降。该研究可为套管优化设计、试验及运行状态评估提供参考。

摘要：为响应国家“双碳”战略,中国配电网正逐步禁止使用SF_(6)气体绝缘设备,全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)作为国际主流的SF_(6)环保替代气体之一,研发点多面广的C_(4)F_(7)N环保气体环网柜(C_(4)F_(7)N环网柜)显得尤为必要。文中针对C_(4)F_(7)N环网柜设计关键技术开展研究,分析了C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的绝缘和液化等关键性能,提出了绝缘设计的场强控制值并计算得到液化温度,优选了气压不变、C_(4)F_(7)N体积占比10%的混合气体技术方案。开展了C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体与铸钢、工程塑料、橡胶和环氧玻纤材料的热加速实验,发现气固材料试样相容性良好,并验证了环网柜整机的气固相容性可满足设备现场运行需求。对不同C_(4)F_(7)N体积占比的混合气体开展了三工位开关接地关合实验,获得了接地开关击穿特性、操作速度的影响及触头烧蚀状况,结果表明C_(4)F_(7)N体积占比10%下接地关合性能符合标准要求的连续多次关合工况,检验了C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体及设备设计技术方案的有效性。研发了C_(4)F_(7)N环网柜样机,通过了全套型式实验,产品在安徽电网示范并规模化应用。文中提出了采用C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体绝缘的环网柜设计关键技术,为C_(4)F_(7)N环保气体输变电设备研发及应用提供了有益参考。

摘要：为应对全球气候变暖趋势,强温室效应SF_(6)气体的使用管控日趋严格,而环保气体绝缘设备的研发和应用是电力系统“双碳”目标实现的重要技术方向。近年来,以全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)气体绝缘420 kV气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear,GIS)、全氟五碳酮(C_(5)F_(10)O)气体绝缘24 k V环网柜为代表的环保电力装备,已在多个国家实现工程应用,推进电力行业的绿色低碳转型。该文主要围绕C_(4)F_(7)N、C_(5)F_(10)O这两种有推广应用前景的环保替代气体,综述分子设计技术、微观参数、绝缘性能和分解稳定性、灭弧性能、设备材料相容性、工程应用等方面的最新研究进展,并对未来工程应用技术路线选择和技术研究方向进行展望,以期为我国绿色电力装备的研发及应用提供一定的借鉴。

摘要：针对高压电缆金属护层电压不平衡引起护层环流超限,影响城市电网安全稳定运行,导致电缆线路报警停运的问题,对220kV城市长电缆线路交叉互联单元中不均匀分段、不同三相轴间距以及混合排列所导致的护层环流进行分析计算,引入不均匀分段系数评价不均匀分段程度对护层环流的影响,并进行工程实例验证。结果表明,仿真模型和计算结果准确性良好;单回路和双回路下,护层环流大小与不均匀分段系数成正比;均匀分段下,同一组交叉互联单元中采用不同轴间距或混合排列方式会导致护层环流增大。提出利用不同轴间距抑制不均匀分段下环流的方法,如通过较短段采用较大轴间距、较长段采用较小轴间距来减小护层环流。