[发明专利]一种基于不同缺陷类型的多元混合气体放电特性分析装置

说明书

本发明公开的一种基于不同缺陷类型的多元混合气体放电特性分析装置，包括密封实验腔体、多元气体供给装置、抽真空装置、引入高压电的高电压引入电极组件、可替换的设置在密封实验腔体内的缺陷模拟电极组件，缺陷模拟电极组件包括尖端模拟电极组件、沿面模拟电极组件和复合尖端模拟电极组件和沿面模拟电极组件的叠加模拟电极组件中的至少一种。本发明通过提供一种基于不同缺陷类型的多元混合气体放电特性分析实验装置，其能够在实验室环境中，模拟气体绝缘电力设备发生不同类型放电故障的情况，可以通入不同组分的气体电介质，并且对放电特性进行电学、光学方法分析，从而为完善气体绝缘电力设备保护技术和放电故障分析方法提供相应的实验基础。

技术领域

本发明属于电力设备保护与故障分析技术领域，具体涉及一种基于不同缺陷类型的多元混合气体放电特性分析装置。

背景技术

SF₆气体具有高介电强度和高稳定性，被广泛应用于GIS、GIL等气体绝缘电力设备。然而，SF₆是一种会对自然环境造成巨大危害的温室气体，其全球变暖潜能值(GWP)是CO₂的23900倍。SF₆液化温度高，限制了其在高寒地区的应用，而且SF₆气体造价高，不适用于用气量较大的电力设备。近几十年来，SF₆替代气体的研究引起了国内外学者的广泛关注，而目前所涉及到的替代气体主要分为三类：第一类是常规单一气体(如空气、N₂、CO₂等),第二类是SF₆混合气体(如SF₆/N₂、SF₆/CO₂、SF₆/空气、SF₆/CF₄等)，第三类是环保型气体及其混合气体(如CF₃I、c-C₄F₈、C₅F₁₀O等)。

在实际运行的气体绝缘电力设备中，由于制造工艺和运输安装等过程，设备内部会不可避免出现不同类型的绝缘缺陷，其中最为常见的有尖端缺陷和沿面缺陷。气体绝缘电力设备通常工作在高电场下，绝缘缺陷的存在会产生极不均匀电场，诱发局部放电，甚至还会导致击穿闪络，严重威胁到电力设备的安全稳定运行。

不同绝缘缺陷所引发的放电故障机理不同，对放电特性的实验研究有助于理解放电发展过程，从而为抑制放电发展提供思路，目前已有不少学者对SF₆替代气体的放电特性开展了相应的实验研究，但对SF₆替代气体放电特性实验所设置缺陷大多为单一缺陷类型，而实际电力设备缺陷产生较为随机，会出现多个缺陷叠加的情况，如绝缘子附近的尖端缺陷会诱发沿面电晕放电。因此，需要提供一种基于不同缺陷类型的多元混合气体放电特性分析实验装置，从而为完善SF₆替代气体放电特性提供帮助，为设计新型气体绝缘电力设备提供理论基础。

中国专利申请公告第CN 106684708A号，公开一种SF₆火花放电装置，公开了一种能够控制产生火花放电频率及单次火花放电能量的装置，但是该结构的模拟放电缺陷为单一放电缺陷，仅涉及针-板电极结构，而且其采用的气体介质为单一气体，泛用性不强。

中国专利申请公布号第CN 108931573A号，公开了一种模拟六氟化硫/氮气分解产物的实验装置，公开了一种针对不同放电类别和放电条件的模拟六氟化硫/氮气分解产物的实验装置，但是其模拟放电缺陷主要考虑了仅有气体介质参与的局部放电，没有考虑固体介质参与的沿面放电缺陷，而且气体介质仅为SF₆/N₂二元混合气体。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

发明内容