基于SF6混合气体绝缘性能的设备补气策略研究

周倩， 柯锟， 张晓星， 田双双， 胡军台， 王波

(1. 湖北工业大学新能源及电网装备安全监测湖北省工程研究中心，湖北 武汉，430068；2. 国网重庆市电力公司，重庆 400015；3. 国网河南省电力公司平顶山供电公司，河南 平顶山 467001)

0 前言

SF6气体绝缘组合电器(gas insulated switch gears，GIS)自1967年首次在德国投运以来，便以其可靠性高、维护量小、占地面积小、配置灵活等优点迅速发展并广泛应用于电力系统中[1—6]。随着技术发展，气体绝缘变压器(gas insulated transformer，GIT)、气体绝缘线路(gas insulated line，GIL)、气体绝缘断路器(gas circuit breaker，GCB)和气体绝缘开关柜(cubic type gas insulated switchgears，C-GIS)等SF6绝缘设备在国内外电力系统中被广泛使用[7—8]。但SF6气体被公认为是一种对大气环境具有较大危害的温室气体，其温室效应潜在值是CO2的23 500倍左右，在大气中的存活寿命约为3 200 a[9—10]。联合国气候变化公约缔约方在1997年签订的《京都议定书》中，将SF6气体列为6种限制性使用的温室气体之一，要求限制SF6气体的使用。

SF6混合气体绝缘电气设备的推广和使用可以一定程度减少SF6气体的使用量和排放量。文献[11]研究得出SF6/N2混合气体在一定条件下拥有替代纯SF6的可行性；文献[12]从气体放电理论角度分析了不同混合比下SF6/N2混合气体的绝缘性能；文献[13—14]的研究结果表明SF6/N2混合气体的击穿电压随气压的增长呈线性变化；文献[15—16]对SF6与空气、N2O、N2、CO2等的混合气体在不同电场条件下的绝缘特性进行了系统研究，并先后与诸多国内电力设备生产厂家合作研制开发了SF6混合气体GIT、GIS以及C-GIS等电力设备。SF6混合气体作为绝缘介质在实际电气设备中得到了应用，全球首条SF6/N2绝缘GIL于21世纪初期在瑞士投入运行[17]。……