董明1前言高電壓開展簡要?dú)v程1910年 100kV1952年 400kV上世紀(jì)60年代 500kV、750kV超高壓輸電系統(tǒng)的迅速開展是以高壓電氣設(shè)備的不斷開展和更新為根底的，而高壓電氣設(shè)備的開展那么以新型絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用力前提。在眾多的高壓電介質(zhì)中?？諝?、絕緣油和SF6氣體可以說是應(yīng)用最為廣泛的三大電介質(zhì)。2三種電介質(zhì)性能比較空氣絕緣油SF6

r1.00052.21.0021絕緣強(qiáng)度3kV/mm30kV/mm7.5kV/mm其他優(yōu)點(diǎn)流動性好，易于輸送和使用較高的比熱容，較好的滅弧性能很好的滅弧性能缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜可燃性污染問題3嚴(yán)重的突發(fā)性絕緣故障可能導(dǎo)致——4清理現(xiàn)場及移去損壞的設(shè)備4周工作量替換用變壓器的制造6個(gè)月工作量運(yùn)輸4to8周工作量安裝及調(diào)試4to6周工作量工業(yè)監(jiān)察部門的罰款停電損失給用戶的補(bǔ)償環(huán)境損失以上花費(fèi)約：￥10,000,000–￥40,000,00056六氟化硫和六氟化硫電氣設(shè)備的應(yīng)用現(xiàn)狀7 2〕國內(nèi) 我國從60年代開始研制六氟化硫絕緣電氣設(shè)備，到80年代，大量的SF6電氣設(shè)備引進(jìn)和研制成功，不斷的促進(jìn)了SF6電氣設(shè)備在我國的迅速開展。至目前，高壓斷路器，幾乎全部使用SF6替代絕緣油和空氣介質(zhì)。GIS在許多省網(wǎng)已經(jīng)投運(yùn)。SF6變壓器也在一些城網(wǎng)改造中得以引進(jìn)，其它如互感器、套管等也得到大量更換與應(yīng)用。目前，新建或改造的220kV及以上電壓等級變電站根本全部采用SF6開關(guān)設(shè)備。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，到1997年底，全國電力系統(tǒng)220kV及以上電壓等級SF6斷路器和GIS已裝運(yùn)4880臺，占全部運(yùn)行斷路器10143臺的48%。其中500kV共575臺，GIS127間隔，全部為SF6開關(guān)設(shè)備；330kV共280臺，GIS25間隔，SF6開關(guān)設(shè)備占96.89%；220kV斷路器4025臺，GIS260間隔，SF6開關(guān)設(shè)備占43.38%。截止到2000年前，全國電力系統(tǒng)220kV及以上電壓等級斷路器共12162臺。其中，100%的500kV開關(guān)設(shè)備729臺和接近100%的330kV開關(guān)設(shè)備359臺為SF6斷路器和GIS；而在220kV電壓等級，SF6斷路器和GIS已占裝運(yùn)開關(guān)設(shè)備的約50%~60%。如果按220kVSF6斷路器和GIS占同電壓等級裝運(yùn)開關(guān)設(shè)備的50%估計(jì)，那么SF6開關(guān)設(shè)備在220kV及以上開關(guān)設(shè)備中所占的比例在2年中增長了大約6.5%。因此可說，SF6的應(yīng)用是絕緣介質(zhì)的一場革命。8SF6氣體絕緣設(shè)備910SF6氣體絕緣設(shè)備1112SF6氣體絕緣設(shè)備1314SF6氣體絕緣設(shè)備1516內(nèi)容提要：SF6的根本特性SF6氣體中的放電SF6氣體絕緣電氣設(shè)備SF6氣體電氣設(shè)備的監(jiān)督管理SF6氣體中支撐絕緣子的沿面放電特性現(xiàn)場耐壓試驗(yàn)和絕緣故障診斷混合氣體絕緣和絕緣故障診斷17一.SF6根本特性1.六氟化硫氣體的根本性質(zhì)2.六氟化硫氣體的狀態(tài)參數(shù)3.六氟化硫氣體在電弧作用下的分解及主要分解產(chǎn)物的性質(zhì)1819六氟化硫氣體的根本性質(zhì)20六氟化硫氣體因相對密度大〔約為空氣的5倍〕，容易在下部空間積聚，由于通風(fēng)不良，可引起缺氧窒息。21二、物理化學(xué)性質(zhì)1.熱傳導(dǎo)性222.臨界常數(shù)23243.負(fù)電性25六氟化硫氣體的根本性質(zhì)與其他氣體的比較26三、六氟化硫氣體的電氣性能1.六氟化硫氣體具有優(yōu)異的電氣性能在均勻電場下六氟化硫氣體的電氣強(qiáng)度為同一氣壓下空氣的2.5～3倍。在0.3MPa氣壓下六氟化硫氣體的電氣強(qiáng)度與絕緣油相同。2.六氟化硫氣體是一種優(yōu)良的滅弧介質(zhì)空氣的電弧時(shí)間常數(shù)為1〔微秒〕六氟化硫氣體的電弧時(shí)間常數(shù)為10-22728六氟化硫氣體的電弧時(shí)間常數(shù)定義：電弧電流突然消失后，電弧電阻增大到e倍所需時(shí)間。即：流過電弧的電流在自然過零時(shí)弧柱電導(dǎo)變化的時(shí)間常數(shù)，其數(shù)值越小越好。電弧時(shí)間常數(shù)是介質(zhì)滅弧性能的重要標(biāo)志量。六氟化硫的電弧時(shí)間常數(shù)僅為空氣的電弧時(shí)間常數(shù)的1/100。29六氟化硫氣體絕緣的特點(diǎn)電場的均勻程度對六氟化硫擊穿電壓的影響要比對空氣的擊穿電壓的影響大在六氟化硫氣體中導(dǎo)電粒子的存在會顯著的降低氣體的擊穿電壓，成為充六氟化硫氣體絕緣設(shè)備的一個(gè)故障因素30六氟化硫氣體的狀態(tài)參數(shù)3132333435六氟化硫氣體在電弧作用下的分解及主要分解產(chǎn)物的性質(zhì)36SF6在局部放電作用下的離解物試驗(yàn)參數(shù)：尖-板PSD＝0.12～0.13MPaV＝700cm3U＝60kVfb＝118h輝光放電I＝12.5μASF6放電時(shí)有離解37SF6在電弧中離解及與氧反響SF6+—O2→SOF2+4FSF6+—O2→SOF4+2FSF6→SF4+2FSF6→S+6FSOF4+—O2→SO2F2+2F12121238反響物與水繼發(fā)反響SF6+H2O→SOF4+2HFSOF4+H2O→SO2F2+2HFSOF2+H2O→SO2+2HFSO2F2+2H2O→H2SO4+2HF394041424344反響物的影響反應(yīng)物O2H2O電極絕緣材料備注SOF2氣態(tài);0.05％致死SOF4氣態(tài);有毒SO2F2氣態(tài)