[发明专利]一种混合气体介质条件下GIL内绝缘状态判断方法

权利要求书

1.一种混合气体介质条件下GIL内绝缘状态判断方法，其特征是一种SF₆/N₂混合气体介质条件下GIL内绝缘状态的判断方法，该方法包括混合气体介质绝缘状态判断依据的定义、SF₆/N₂混合气体物性参数计算，涡流场-温度场-流场多物理场模型耦合的求解，以及电场分布的计算，该方法考虑长期运行时，工况条件的变化，母线温升对内绝缘状态的影响，实现对GIL内绝缘状态动态变化情况进行定量判断；

所述SF₆/N₂混合气体介质需要计算混合气体物性参数，所述混合气体物性参数包括混合气体的密度、粘度、定压热容、导热系数；

SF₆/N₂混合气体的密度可由如下公式计算，

其中ρ_gas为SF₆/N₂混合气体密度，p是气体压力，R是通用气体常数，T为混合气体温度，X₁和X₂表示N₂和SF₆的摩尔分数，M₁和M₂分别表示N₂和SF₆的分子量，

N₂和SF₆气体的粘度计算如下公式所述：

其中，S是Sutherland常数，T₀＝273K，T为混合气体温度，

SF₆/N₂混合气体的粘度可以由如下公式计算：

其中μ_gas为混合气体的粘度，μ₁、μ₂分别代表在T＝300K的情况下，N₂和SF₆气体的粘度；X₁和X₂表示N₂和SF₆的摩尔分数，M₁和M₂分别表示N₂和SF₆的分子量，

SF₆/N₂混合气体的导热系数，可由如下公式计算：

式中：φ₁₂和φ₂₁分别为：

式中：k_m为混合气体的导热系数，k₁及k₂为混合气体中两种纯气体的1和2的导热系数，x₁和x₂分别为混合气体中两种纯气体1和2的克分子分数，μ₁及μ₂分别为N₂和SF₆纯气体的粘度，M₁和M₂为两种气体的分子量，C₁和C₂为Sutherland常数，T＝300K，φ₁₂和φ₂₁是计算过程中为使公式简单而定义的过渡符号，

SF₆/N₂混合气体的定压热容可由下式表示：

C_pm＝∑C_Piy_i，

式中：C_pi为各气体组分在系统温度及其分压p_i下的定压热容，y_i为各组分的摩尔分率。

2.根据权利要求1所述的混合气体介质条件下GIL内绝缘状态判断方法，其特征在于：该判断方法需要对SF₆/N₂混合气体介质绝缘判断依据进行定义，通过该依据定量判断GIL内绝缘水平动态变化情况。