CF3I混合气体比例及放电参数分析

CF_3I气体是一种极具潜力的SF_6替代气体。为研究CF_3I混合气体的最佳比例及电气特性,首先根据CF_3I气体饱和蒸气压方程计算其液化条件,采用两项近似的Boltzmann方程求解三种CF_3I混合气体在不同混合比下的电子能量分布及电离和吸附系数,并计算混合气体的折合有效击穿场强及协同效应指数。结果表明:三种混合气体的绝缘强度都随CF_3I气体比例增加而增加,但混合气体的适用范围会随CF_3I比例增加而减小;在相同混合比例时,CF_3I-CF_4及CF_3I-N_2混合气体的绝缘能力较强,CF_3I-CO_2的协同系数更高,电场均匀度对CF_3I-N_2及CF_3I-CO_2的绝缘能力的影响相对较小。综合考虑,N_2更适合作为CF_3I的缓冲气体,15%～30%CF_3I比例的混合气体有较高的实际应用价值。     

SF6-CO2混合气体中电子输运特性的蒙特卡洛模拟

在E/N=192～418 zV     

几种SF6混合气体的耐电强度及分析

在Ｅ／Ｐ值为１５．０～９４．０ｋｖ（ｍｍ．ＭＰａ）范围内采用稳态汤逊法（ＳＳＴ）测量了ＳＦ６／Ｎ２，ＳＦ６／ＳＯ２，ＳＦ６／Ｈｅ，ＳＦ６／Ｎｅ，ＳＦ６／Ａｒ，ＳＦ６／Ｋｒ，ＳＦ６／Ｘｅ等混合气体的电子崩电流，确定了电离系数α吸附系数η和有效电离系数α，用最小二乘法求出了α／Ｐ与Ｅ／Ｐ值的关系，给出了在各混合比下这些混合气体的临界耐电强度值（Ｅ／Ｐ）ｌｉｍ并分析和比较了这些混合气体的绝缘特性。     

基于深度学习的SF6气体压力时序数据预测

为提高复杂电网环境中六氟化硫(SF₆)气体压力预测的准确度,提出一种基于长短期记忆(long-short-term memory, LSTM)网络的SF₆气体压力预测方法。该算法根据SF₆气体压力实测数据对深度神经网络进行训练,并预测SF₆气体压力值,再将预测值与真实值的误差反馈给网络,以修正网络参数并提高预测准确度。仿真试验使用3个月的SF₆气体压力实测数据对LSTM神经网络进行训练和测试,结果表明,LSTM网络模型有效降低了SF₆气体压力预测误差。     

三元混合气体SF_6／CCl_2F_2／N_2击穿特性研究

研究了不同电场分布中三元混合气体ＳＦ６／ＣＣｌ２Ｆ２／Ｎ２的工频电压击穿特性和冲击电压击穿特性．气压范围为１００ｋｐａ～３００ｋｐａ．结果表明，适当配比的ＳＦ６／ＣＣｌ２Ｆ２／Ｎ２混合气体具有相当于甚至优于纯ＳＦ６的击穿强度．     

六氟化硫与空气的混合气体的冲击击穿特性

本文报告了在六氟化硫与空气混合气体(SF_6/Dry Air)同轴电极系统中内电极固定导电微粒时,施加不同波形的冲击电压(250/2500μs操作冲击电压,1.5/50μs雷电冲击电压,1.5/2500μs短波前长波尾冲击电压)下的电晕稳定——击穿特性.实验结果表明,冲击电晕稳定与击穿电压决定于SF_6含量及波前时间,几乎与波尾时间无关.     

SF_6/N_2混合气体的放电特性

为了探讨SF6 /N2 混合气体代替纯SF6 气体作为气体绝缘开关装置 (GIS)绝缘介质的可行性 ,阐述了SF6 /N2 混合气体放电的基本参数 ,给出了Wieland插值的适用条件 ,并对SF6 /N2 混合气体在不同混合比、电压波形及气压下的放电特性进行了试验研究 .研究结果表明 :SF6 /N2 的电晕稳化作用比纯SF6 中的要强 ,当气压较高时 ,混合气体在高频率快速暂态过电压作用下的击穿电压比低频率作用下的要低 ,而且均匀场中混合气体的击穿电压与气压基本呈线性关线 .所以 ,在不改变现有GIS结构及尺寸的情况下 ,可增加混合气体的压强来保证GIS的绝缘强度 .     

高温高压下N2和CO2对CH4/C2H6/C3H8混合气抑爆效果研究

油田伴生气经常会发生燃爆事故,为提升采油过程的安全性,需研究N₂与CO₂在井筒高温高压条件下的抑爆效果. 目前对于高温高压条件下固定可燃气体积分数,不同体积分数N₂和CO₂对爆炸特性影响的研究较少. 对40 °C,初始压力0.5、1.0、2.0 MPa,不同N₂和CO₂体积分数下CH₄/C₂H₆/C₃H₈混合气到达最大爆炸超压的时间、最大爆炸超压和爆燃指数K_G进行了相关研究,分析了不同初始压力和2种惰性气体对爆炸特性参数的影响. 试验结果表明:不同初始压力下N₂和CO₂各自的惰化机理相同;CO₂的惰化效果优于N₂且存在最优点,该点之前CO₂的惰化效果与N₂相比优势逐渐增强,由化学作用占主导地位,该点之后化学作用已达到最大效果,因此CO₂的惰化效果虽仍强于N₂,优势却逐渐减小.      

低渗透油藏CO2驱SF6微量气体示踪实验研究

CO2驱油技术是提高低渗透油藏采收率的有效方法,而井间示踪监测是深入理解实际油田注CO2驱替特征的重要手段之一。通过天然低渗透岩芯CO2驱SF6气体示踪室内实验研究,独创性地设计了"常压加剂高压注入"的微体积量气体示踪剂的投放方法,建立了基于高灵敏度热导检测器的SF6示踪剂气相色谱检测方法。实验结果表明:SF6气体示踪剂的投放工艺具有简便、加剂量可控的优点,示踪剂检测方法具有简单、速度快(2 min/样)、灵敏度高(检测极限10–7)和精密度好(相对标准偏差为0.6%)的优点。     

电弧二维数学模型及其在SF6／N2混合气体开断特性分析中的应用

按非边界层流动来处理断路器灭弧室内的吹弧气流,建立了新型的喷口电弧二维数学模型.并应用其进行了SF_6/N_2混合气体开断特性分析.电弧数学模型的数值分析结果和试验结果能够较好地吻合.     

CF4/N2混合物替代SF6/N2的可行性研究

SF6具有良好的绝缘强度,但其全球温室效应指数(GWP)是二氧化碳的23 900倍,因此有必要寻找一种环境友好的绝缘气体替代SF6。从绝缘性能、协同效应和GWP三方面研究了CF_4/N_2混合物替代SF6气体的可行性。研究结果表明:CF_4/N_2混合物的工频击穿电压随气压的升高出现饱和现象;80%CF_4/N_2混合物为最佳混合比例,其绝缘性能约为同条件下纯SF6击穿电压的65%;CF_4/N_2混合物具有协同效应,协同系数在0.2~0.59之间,和SF_6/N_2的协同系数接近;CF_4/N_2混合气体的GWP值随着气体的混合比呈线性关系,80%CF_4/N_2混合物的GWP值比SF_6/N_2低很多。因此,综合考虑绝缘性能、协同效应和GWP,80%CF_4/N_2混合物有希望替代SF_6/N_2气体用于气体绝缘。     

SF6／N2混合气体的放电特性

为了探讨SF6／N2混合气体代替纯SF6气体作为气体绝缘开关装置（GLS）绝缘介质的可行性,阐述了SF6／N2混合气体放电的基本参数,给出了Wieland插值的适用条件,并对SF6／N2混合气体在不同混合比、电压波形及电压下的放电特性进行了试验研究。研究结果表明：SF6／N2的电晕稳化作用比纯SF6中的要强,当气压较高时,混合气体在高频率快速暂态过电压作用下的击穿电压比低频率作用下的要低,而且均匀场中混合气体的击穿电压与气压基本呈线性关系。所以,在不改变现有GIS结构及尺寸的情况下,可增加混合气体的压强来保证GIS的绝缘强度。     

采用等效特征扩散长度计算微波击穿电场

为解决气压较低时,由扩散控制的击穿模型计算出的微波击穿电场误差较大,甚至与实验趋势不符的问题,提出了用等效特征扩散长度计算击穿电场的方法。该方法将实际特征扩散长度与电子平均自由程结合起来,使电子碰撞概率较高,以满足击穿模型在低气压下的使用要求。分析等效特征扩散长度与击穿阈值的关系,得出了等效特征扩散长度的表达式,并依此计算了平板系统中空气的微波击穿电场。用该方法所得的计算结果与实验结果相符,当频率为0.994GHz、电极间隙为1.98cm、气压为6.65Pa时,计算误差仅是采用实际特征扩散长度时误差的11%。计算与实验结果都表明:随着气压的下降,击穿电场将升高并趋于一个固定值。     

基于改性碳纳米材料的SF6放电分解气敏特性研究

为了解决本征碳纳米管在SF₆气体传感检测方面存在局限性的问题,研究了基于空气等离子体改性的本征碳纳米管气体传感器对SF₆分解气体中重要特征组分的气敏特性。利用空气等离子体对本征碳纳米管进行改性,引入空气等离子体预处理碳纳米管表面,研究改性碳纳米管在检测SF₆气体分解组分时的气体传感响应特性。结果表明：与本征碳纳米管相比,经空气等离子体改性的碳纳米管气体传感器对H₂S气体的电阻变化具有较高的灵敏度,响应时间短,并具有良好的重复性和稳定性;经空气等离子体改性的碳纳米管对SO₂气体电阻变化率的敏感性明显降低;不同掺杂比例的碳纳米管气体传感器对SOF₂和SO₂F₂的敏感性不同。因此,基于空气等离子体改性的本征碳纳米管气体传感器能准确反映SF₆气体的放电分解情况,可为准确检测SF₆气体的分解成分提供依据。     

利用SF6示踪技术测试煤层瓦斯抽采半径

为了合理布置煤层抽放钻孔数量,采用SF6示踪技术测定煤层瓦斯抽采半径。沿煤层布置一排试验钻孔,选定其中某几个孔作为SF6释放孔,其余作为抽采试验孔,在一定的抽采负压条件下,通过观测抽采试验孔的瓦斯浓度随时间的变化情况,可以确定煤层瓦斯抽采半径。在朱集矿的试验中,通过一个月的连续观测,测得该矿11-2煤层瓦斯抽采半径可以达到5 m。利用SF6示踪气体可以较好的测定煤层瓦斯抽采半径。     

SF6连续恒量释放法在矿井巷道漏风检测中的应用

 在矿井通风网络有较大漏风时,将形成结构复杂的通风网络,使采取通风系统的稳定性、可靠性受到一定程度的影响,若漏风通道连通火区,则可能带来极为严重的后果。运用SF₆连续恒量释放法,对北祖矿9211 风巷漏风情况进行测定,定性判断出有风流漏入9211 风巷。通过确定最短采样距离、采样时间及SF₆释放量等漏风测定参数,定量计算了漏入风量及漏风率的大小,结合SF₆气体浓度的变化,确定9211 风巷巷道内有两处漏风区域,进而为采取针对性的防治矿井漏风措施提供判断依据,同时为该矿火灾防治提供技术支持。     

金属—苯配合物的密度泛函理论研究

用密度泛函理论（ＤＦＴ／ＢＬＹＰ）在６－３１Ｇ基组水平上研究了金属原子－苯与离子－苯配合物的气相电子转移过程,得到了Ｍ（Ｌｉ,Ｎａ,Ｍｇ）－Ｃ６Ｈ６和Ｍ＾＋－Ｃ６Ｈ６络合物以及它们之间电子转移过程中的先驱络合物的最优几何构型和电子结构。同时利用线性坐标确定了过渡态的结构。结果表明：ＤＥＴ方法计算得到的单体即原子（离子）－苯的构型同ＭＰ２结果较为一致。通过分析过渡态及单体的原子上的电荷分布,对电子转