(一)絕緣性能 基于3M公司4710 產(chǎn)品的數(shù)據(jù)表及g3在高壓產(chǎn)品上耐壓水平數(shù)據(jù),混合氣體20% 4710 和80% CO2在0.13MPa 下與SF6 擊穿電壓持平,而混合氣體10% 4710 和90% CO2則需要將壓力提高到0.18Mpa方能與SF6 擊穿電壓持平。4710及混合在CO2氣體中絕緣擊穿電壓如下圖(采用0.1英寸的平行圓盤電產(chǎn)生均勻電場) (二)溫升性能 g3 混合氣體導熱性能大概相當于SF6氣體的85% ,需要對產(chǎn)品的導電回路截面積進行提高,以保證溫升符合標準要求。通過將銅排由50X6改成50x8,產(chǎn)品順利通過1.1倍630A溫升試驗,且有很大的裕度,將銅排改回原規(guī)格,并通過試驗,因此10% 4710 和90% CO2混合氣體對溫升的影響不大。 (三)開斷性能 替代氣體只有具有額定開斷有功負載及配電線路閉環(huán)開斷電流等電流的開斷性能才能夠被稱為真正意義上的無SF6 環(huán)網(wǎng)柜,g3氣體曾在高壓GIS上實現(xiàn)短路電流開斷,但在中壓環(huán)網(wǎng)柜應用不同,比較見下表。 g3氣體用于高壓GIS 和中壓環(huán)網(wǎng)柜從表中可以看出高壓充氣壓力比環(huán)網(wǎng)柜大的多,采用壓氣輔助自能式滅弧方式,電弧長度小,氣體流速快增加氣體循環(huán),且CO2在高氣壓下也具有一定的開斷功能。表4是高壓GIS開斷試驗后分解氣體比例,可以看出主要氣體并沒有太多分解。 (四)高壓GIS 開斷后分解氣體比例 在中壓環(huán)網(wǎng)柜中應用,一般充氣壓力只有0.13~0.15Mpa絕對值。壓力較小,因此氣體含量少、密度小。采用滅弧線圈/滅弧柵通過拉長電弧來冷卻電弧實現(xiàn)熄滅電弧。 對采用10% 4710 和90% CO2 混合氣體在壓力0. 15Mpa下滅弧線圈方式滅弧的環(huán)網(wǎng)柜進行有功負載開斷試驗。僅通過3 次試驗,第4次開斷失敗。通過對氣體分析,4710氣體分解產(chǎn)生大于2% 的CO2、C2F6、C3F6氣體,原因分析是長電弧導致氣體分解過多,且4710氣體開斷分解后無法復合。 因此針對于10% 4710 和90% CO2 混合氣體用于環(huán)網(wǎng)柜有功負載開斷,可適當采取一些措施,例如: 增加觸頭部位氣體混合氣體密度,如增大壓力等方式; 增快氣體循環(huán),可以通過壓氣或翻板加快氣流,使新鮮混合氣體加快電弧熄滅; 減少電弧長度,壓氣式等快速滅弧方式,減少氣體分解; 采取措施降低開斷過程及開斷后溫度,快速冷卻; 加快分閘速度; 加入O2以減少CO2 分解; 結(jié)語:目前C4氣體在絕緣方面性能比較,但如果想實現(xiàn)和SF6一樣的大范圍應用需加大在滅弧能力方面的研究,否則單純考慮絕緣,之前的環(huán)保氣體柜和固體絕緣柜已經(jīng)可以很好實現(xiàn)了。期待業(yè)界大公司在此方面加大投入。 |