变压器油和SF6的性质特点
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六氟化硫组合电器的性能特点及其在电气设备中的应用六氟化硫(SF6)是一种重要的绝缘介质,被广泛应用于电气设备中。
它具有许多独特的性能特点,使其成为理想的绝缘材料。
本文将介绍六氟化硫组合电器的性能特点,并探讨其在电气设备中的应用。
第一,六氟化硫具有优异的绝缘性能。
六氟化硫是一种无色、无臭、无毒的气体,可以有效地阻止电流的流动。
由于其高电压承受能力和抗电弧性能,它被广泛用作高压电器中的绝缘介质。
与其他绝缘材料相比,六氟化硫的击穿电压和电弧电压远远高于空气,使其在电力传输和分配系统中具有显著的优势。
第二,六氟化硫具有良好的热稳定性。
六氟化硫分子结构稳定,能够在高温环境中长时间工作而不分解。
它的热导率较低,可以有效地抑制设备的过热现象。
因此,六氟化硫在需要长时间连续运行的电气设备中非常适用。
第三,六氟化硫具有优异的化学惰性。
六氟化硫是一种高度稳定的化合物,在常见的化学物质中几乎不发生反应。
这种化学惰性使得六氟化硫能够在恶劣的环境条件下使用,如高湿度、腐蚀性气体等。
此外,六氟化硫不易被水分吸收,不会形成湿气,从而降低设备的绝缘性能。
第四,六氟化硫具有较高的电气导热性能。
相比于空气作为绝缘介质,六氟化硫具有更高的热导率,能够更快地将设备中产生的热量传导出去。
这种优势可以提高设备的可靠性和工作效率,并延长设备的使用寿命。
在电气设备中,六氟化硫被广泛应用于各种高压断路器、扼流圈、相隔离开关和其他高压设备中。
其中最常见的应用是高压断路器。
六氟化硫充当断路器的灭弧介质,能够迅速熄灭开断时产生的电弧,保护设备和人员的安全。
与其他灭弧介质相比,六氟化硫能够处理更高的电流和更高的电压,因而广泛应用于电力系统中。
此外,六氟化硫还被用作电气设备的绝缘填充物。
它可以填充在设备的隔离器中,提供良好的绝缘性能,并确保设备在高电压下的正常工作。
六氟化硫的化学惰性和热稳定性使其具有出色的绝缘性能,而且可以适应不同的工作环境。
尽管六氟化硫在电气设备中得到了广泛应用,但也存在一些潜在的问题。
六氟化硫理化特性分析六氟化硫(SF6)是一种无色、无味、无毒的气体,在自然界中并不常见,很多人对它并不熟悉。
然而,SF6却有着一些独特的理化特性,使其在一些特定的应用领域中有着广泛的应用。
下面将对SF6的理化特性进行详细的分析。
首先,SF6的物理性质是研究它的重要方面之一、SF6是一种稳定的分子,由六个氟原子和一个硫原子组成,它的分子量为146.05 g/mol。
SF6具有很高的密度,约为5.11 g/L。
由于其分子中的氟原子的极性,SF6具有较高的极化率,约为3.67-3.77 Å3、此外,SF6也具有较高的沸点和熔点,沸点为-63.8℃,熔点为-50.8℃。
其次,SF6的化学性质也值得关注。
由于SF6中的硫原子与氟原子之间的键连接非常强大,使得SF6在常温下相对稳定。
它在大多数情况下不与其他气体发生反应,对大部分普通材料也没有腐蚀性。
这使得SF6在一些特殊的环境中有着重要的应用,例如用作绝缘介质或气体绝缘开关设备中的填充气体。
同时,由于其化学惰性,SF6也可以用作一种强力的电子草剂,用于电子显微镜和其他纯净室设备中。
SF6的热学性质也是其重要的特性之一、SF6具有较高的热导率,为约0.017W/(m·K),使其在一些高温条件下能够有效地传导热量。
此外,由于其低黏度和低表面张力,SF6对于热量的传递和流动也具有较好的性能,有利于其在一些特殊的工业过程中的应用。
最后,SF6的电学性质也是其重要的特性之一、SF6具有较高的击穿场强,表现出很强的绝缘性能,使其在高电压设备中具有重要的应用。
此外,SF6还具有较高的电子亲和能和电离能,使其成为一种优秀的电子捕获剂,用于电子学和光电学器件的制备中。
总结来说,六氟化硫是一种具有独特理化特性的气体。
它的高密度、高极化率、高沸点和化学惰性使其在绝缘介质和气体绝缘设备中得到广泛应用。
同时,SF6的高热导率、低黏度和低表面张力也使其在一些特殊的工业过程中发挥作用。
变压器油引言:变压器是电力系统中不可或缺的设备,起着将电能从一电压等级转换为另一电压等级的重要作用。
为了确保变压器的正常运行和保护变压器的主要元件,如绕组和核心等,变压器油起着关键的作用。
本文将详细介绍变压器油的特性、功能和应用,以及其在变压器中的重要性。
一、变压器油的特性1. 绝缘性能:变压器油必须具备良好的绝缘性能,能有效地隔离变压器内部电气元件,如绕组和金属箔等,以防止电流漏电和放电。
2. 稳定性:变压器油在高温和高压的工作环境下应保持稳定,不易发生降解和氧化反应,并能长时间使用而不损失其性能。
3. 导热性:变压器油应具有良好的导热性能,能够快速将变压器内部产生的热量传导出去,以保持变压器的正常运行温度。
4. 抗氧化性:变压器油应具备一定的抗氧化能力,以防止油品在长时间高温下氧化降解,导致变压器产生故障和加速老化。
5. 抗高压性:变压器油要能承受高电压的电场强度,以防止电弧和击穿现象的发生,保持变压器的绝缘性能。
二、变压器油的功能1. 绝缘与冷却:变压器油在绕组和金属箔等电气元件之间形成良好的绝缘层,防止电气设备发生漏电和放电,同时还能有效地冷却变压器内部产生的热量。
2. 防腐与抗氧化:变压器油中的防腐剂和抗氧化剂能够保护变压器内部各种金属零件不被腐蚀和氧化,延长变压器的使用寿命。
3. 清洁和潮湿:变压器油具有一定的清洁和潮湿性能,可以清除变压器内部的杂质和水分,维护变压器的干燥和清洁状态,从而保持变压器的正常运行。
4. 防止击穿:变压器油的高抗压强度可以防止电压过高时产生击穿现象,保护变压器的正常工作。
三、变压器油的应用领域1. 电力系统:变压器油广泛应用于电力系统的高压变压器和低压变压器中,用于提供良好的绝缘和冷却效果,确保电力传输和配送的安全性和稳定性。
2. 工业领域:变压器油还用于一些特殊工业设备的绝缘和冷却,如发电机、变频器、电焊机等,保证工业设备的正常运行和性能稳定。
3. 铁路和交通系统:在铁路和交通系统的高压变压器和线路中也需要使用变压器油,以确保电能传输和供应的连续性和稳定性。
SF6气体性质--物理性质和化学性质SF6气体化学性质SF6气体不溶于水和变压器油,在炽热的温度下,它与氧气、氩气、铝及其他许多物质不发生作用。
但在电弧和电晕的作用下,SF6气体会分解,产生低氟化合物,这些化合物会引起绝缘材料的损坏,且这些低氟化合物是剧毒气体。
SF6的分解反应与水分有很大关系,因此要有去潮措施。
在电弧高温作用下,很少量的SF6会分解为有毒的SOF2、SO2F2、SF4和SOF4等,但在电弧过零值后,很快又再结合成SF6。
因此,长期密封使用的SF6,虽经多次灭弧作用,也不会减少或变质。
电弧分解物的多少与SF6中所含水份有关,因此,把水份控制在规定值下是十分重要的。
常用活性氧化铝或活性炭、合成沸石等吸附剂,清除水分和电弧分解产物。
SF6气体混入空气时,会使绝缘强度下降,因此断路器及其贮气设备应保持密封。
SF6容易液化,液化温度与压力有关,压力升高时液化温度也增高,所以SF6气体都不采用过高的压力,以使其保持气态。
双压式断路器,高压侧压力为1.5MPa左右;单压式断路器,压力为0.3—0.5Mpa。
SF6气体性质--绝缘和灭弧特性SF6的绝缘特性SF6具有优良的绝缘性能,这是它最早被用于电力设备的原因。
例如,0.3MPa压力的SF6气体的绝缘强度就可能达到变压器油的水平,而压缩空气同样的绝缘强度要0.6—0.7MPa。
因此,早在四十年代SF6就开始用于电缆、高压静电发生器中,后来才用到开关中,现在又在变压器和高压互感器中应用。
SF6用在全封闭的组合电器中,取代敞开式分立电器的空气绝缘,使传统的变电站设备构造发生了革命性的变化,这就是SF6绝缘性能所显示出的优越性。
SF6气体的高绝缘强度是由卤族化合物的负电性,即对电子的吸附能力造成的。
卤族元素中又以F元素的负电性最强,它的化合物SF6仍有强负电性。
在温度不太高的情况下(108K以下),产生SF6+e→SF6—的反应,生成负离子;使空间的自由电子减少,而负离子的活泼性差,抑制了空间游离过程的发展,击穿不易形成,因此绝缘强度大大提高SF6气体的绝缘强度在不均匀的电场中要降低,这一点在设计与使用中应该引起注意。
变压器油:是石油的一种分馏产物,它的主要成分是烷烃,环烷族饱和烃,芳香族不饱和烃等化合物。
俗称方棚油,浅黄色透明液体,相对密度0.895。
凝固点<-45 ℃。
变压器油的主要作用:(1)绝缘作用:变压器油具有比空气高得多的绝缘强度。
绝缘材料浸在油中,不仅可提高绝缘强度,而且还可免受潮气的侵蚀。
(2)散热作用:变压器油的比热大,常用作冷却剂。
变压器运行时产生的热量使靠近铁芯和绕组的油受热膨胀上升,通过油的上下对流,热量通过散热器散出,保证变压器正常运行。
(3)消弧作用:在油断路器和变压器的有载调压开关上,触头切换时会产生电弧。
由于变压器油导热性能好,且在电弧的高温作用下能分触了大量气体,产生较大压力,从而提高了介质的灭弧性能,使电弧很快熄灭。
对变压器油的性能通常有以下要求:(1)变压器油密度尽量小,以便于油中水分和杂质沉淀。
(2)粘度要适中,太大会影响对流散热,太小又会降低闪点。
(3)闪点应尽量高,一般不应低于136℃。
(4)凝固点应尽量低。
(5)酸、碱、硫、灰分等杂质含量越低越好,以尽量避免它们对绝缘材料、导线、油箱等的腐蚀。
(6)氧化程度不能太高。
氧化程度通常用酸价表示,它指吸收1克油中的游离酸所需的氢氧化钾量(毫克)。
(7)安定度不应太低,安定度通常用酸价试验的沉淀物表示,它代表油抗老化的能力外观透明,无悬浮物、沉淀物及机械杂质闪点(闭杯) ≥135℃运动黏度(50℃) ≤9.6*10-6m2/s酸值≤0.03mgKOH/g倾点<-22℃[1]主要成分为环烷烃(约占80%),其它的为芳香烃和烷烃CnH2n+2。
2.环烷烃环烷烃是指分子结构中含有一个或者多个环的饱和烃类化合物。
分子通式为CnH2n。
环戊烷、环己烷及它们的烷基取代衍生物是石油产品中常见的环烷烃。
环戊烷CnH2n-6(n≥6)。
芳香烃简称“芳烃”,通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物。
苯是芳香化合物最典型的代表。
二. SF6物理性质密度:空气的五倍外观与性状:无色无臭气体。
SF6气体电气特性(1)SF6分子很容易吸附自由电子,形成负离子,具有较强的电负性。
但在一定电场下,这些离子很难积累足够的能量导致气体电离。
同时因为气体中的自由电子减少,还降低了这些电子容易使气体被击穿的危害。
因此,SF6气体具有良好的绝缘性能,在均匀电场中SF6的绝缘强度比空气大2—3倍,在0.3Mpa压力下,绝缘强度超过变压器油。
但在不均匀电场中,其绝缘强度会下降,因此六氟化硫断路器的部件多呈同心圆状,以使电场均匀。
(2) SF6分子具有较强的电负性,使SF6具有强大的灭弧能力。
因为SF6分子吸附自由电子后变为负离子,负离子容易和正离子复合形成中性分子,使电弧空间的导电性能很快消失。
特别在电弧电流接近零值时,这种作用更加显著。
如果例用SF6气体吹弧,使大量新鲜的SF6分子不断和电弧接触则灭弧更加迅速。
由于SF6气体灭弧能力强,从导电电弧向绝缘体变化速度特别快,所以SF6断路器的开断电流大,开断时间短。
在同一电压等级,同一开断电流和其它条件相同的条件下,SF6断路器的串联断口较少。
(3)SF6气体是多原子的分子气体,在电弧高温下分解和电离的情况非常复杂。
SF6气体中弧心部分导热率低,温度高,电导率大,其外焰部分导热率高,温度低,电导率小,所以电弧电流几乎集中在弧心部分。
因此,在SF6气体中,可以看到很细、很亮的电弧,几乎看不到外焰部位。
这也是SF6气体灭弧时间短的原因之一。
当电弧电流减小趋近于零值时,SF6分子此时电负性显著,从而使电流保持连续,可使细小的弧心一直存在到极小的电流范围。
SF6电弧的这种特点,使断路器开断小电流时,也不会由于截流作用而产生操作过电压。
变压器油的性质与防止老化的方法变压器油是一种重要的绝缘油,被广泛应用于变压器、开关和其他电气设备中。
其主要作用是保持器件内的绝缘性能和散热效果。
但该油也存在着老化和因此引起的安全隐患。
因此,在使用变压器油时,必须了解其性质和防止老化的方法。
一、变压器油的性质1.化学结构变压器油是由烃类和环氧物质组成的混合物,其分子量通常在400~600之间,尤其是苯环化合物和杂环氢化合物的含量较高。
此外,还有小量的芳香醛类化合物。
2.电气性能变压器油是一种优秀的绝缘油,其主要的电气性能表现为介电强度和介电损耗。
介电强度是指在规定条件下,绝缘材料贮存在电场中时所能承受的最大电压。
介电损耗是指绝缘材料贮存在电场中时,由于所含杂质、水分等因素引起的电能转化为热能的损耗。
3.化学稳定性变压器油的化学稳定性是其最重要的性能之一。
其主要表现为油的抗氧化性、抗机械破坏性、抗水解性和稳定性等方面。
这些性能可以防止油中杂质产生,从而防止油的老化。
二、变压器油的老化机理变压器油的老化主要与导致不饱和烃的丢失和油的结构破坏有关。
老化的可能原因有多种,如温度、空气、水分、或是金属和绝缘材料碰撞等。
1.氧化老化温度是导致变压器油氧化老化的主要因素之一。
当变压器油长时间受到高温环境的影响时,油中分子结构发生变化,其中的烃类物质会遵守羟自由基或使环氧物质裂解,这导致油的酸度升高并逐渐变黑。
2.机械老化机械老化通常是由于设备的使用频率较高,或者设备的部件相互磨擦而产生的。
这种老化会使油的物理性质、化学性质、电学性质、机械性能等方面的性能变得不稳定。
3.水解老化水分是导致变压器油水解老化的主要因素之一。
在油中加入水分,会使油的酸度升高,同时也会破坏油的分子结构,导致油变黄变黑。
若不能及时更换变压器油,很容易在油管、油泵、散热器等设备部件中形成腐蚀。
三、变压器油的防止老化方法1.维持油温状态变压器油使用时,需要维持适当的油温状态,以保证油的稳定性和使用寿命。
简析变电检修中SF6断路器的特点及其维护措施
SF6断路器是一种常用的高压电气设备,其在变电检修中具有以下特点:
1. 高稳定性:SF6断路器的主要充填介质为SF6气体,具有良好的电气和热特性,能够在高温、高压和强电流等恶劣条件下长期稳定运行。
2. 高断口电流:SF6断路器具有较高的短路电流容断能力,可以快速切断短路电流,保护电力设备和系统的安全运行。
3. 高灭弧能力:SF6气体具有很强的灭弧能力,能够在切断负载电流时迅速灭弧,不产生局部电击和电弧顶倒现象,有效保护设备和人员的安全。
4. 高可靠性:SF6断路器采用密封结构,具有良好的抗湿、防尘和抗污染能力,能够较好的适应变电站的户外环境,保证设备的长期可靠运行。
在SF6断路器的维护过程中,需要采取以下措施:
1. 定期检查:定期检查SF6断路器的密封性能、控制电气元件和机械传动系统的运行情况,发现问题及时进行修复。
2. 清洁维护:定期清洁SF6断路器的外部表面和内部元件,保持设备的清洁,防止灰尘和杂质对设备的影响。
3. 检修润滑:定期对SF6断路器的运行机构进行润滑检修,确保机械传动系统的正常运行。
4. 密封性检查:定期检查SF6断路器的气密性,避免SF6气体泄漏对设备的影响,保证设备的正常运行。
5. 通电试验:定期进行断路器的通电试验,确保断路器的电气性能和灭弧能力符合
要求。
SF6断路器在变电检修中具有高稳定性、高断口电流、高灭弧能力和高可靠性等特点,通过定期检查、清洁维护、检修润滑、密封性检查和通电试验等措施,可以保证断路器的
正常运行,提高设备的可靠性和安全性。
SF6的绝缘特性SF6具有优良的绝缘性能,这是它最早被用于电力设备的原因。
例如,0.3MPa压力的SF6气体的绝缘强度就可能达到变压器油的水平,而压缩空气同样的绝缘强度要0.6—0.7MPa。
因此,早在四十年代SF6就开始用于电缆、高压静电发生器中,后来才用到开关中,现在又在变压器和高压互感器中应用。
SF6用在全封闭的组合电器中,取代敞开式分立电器的空气绝缘,使传统的变电站设备构造发生了革命性的变化,这就是SF6绝缘性能所显示出的优越性。
SF6气体的高绝缘强度是由卤族化合物的负电性,即对电子的吸附能力造成的。
卤族元素中又以F元素的负电性最强,它的化合物SF6仍有强负电性。
在温度不太高的情况下(108K 以下),产生SF6+e→SF6—的反应,生成负离子;使空间的自由电子减少,而负离子的活泼性差,抑制了空间游离过程的发展,击穿不易形成,因此绝缘强度大大提高.SF6气体的绝缘强度在不均匀的电场中要降低,这一点在设计与使用中应该引起注意。
随着电场不均匀程度的增大,击穿场强下降,作为均匀电场的间隙击穿电压巴申定律,即击穿电压(UK)与气压间隙乘积(pd)成正比,只能在很小范围内符合。
试验数据证明,在1—25mm间隙内,只有电场强度20KV/mm以下才符合巴申定律因此,不能简单地靠增大间隙来提高击穿电压,而应该注意改善结构的电场均匀性。
SF6气体绝缘特性还受杂质和电极表面状况影响很大。
充入电气设备的气体如混杂了金属细屑,绝缘击穿电压将显著下降。
这种影响在工作气压越高时越显著,金属细屑的尺寸越大绝缘强度降低越多。
所以在实际加工装配或检修工作中注意清洁条件是很重要的。
电极表面如粗糙不平,局部电场增强,对绝缘强度下降影响也很大,加工光洁度高的表面要比粗糙表面的绝缘强度高。
由于表面缺陷,凸起的出现呈随机性质,这种局部电场增强效应也具随机性,对于面积越大的电极,局部放电的几率也越大。
这就表现为绝缘强度随电极表面积增大而下降,并渐趋于一个稳定值。
变压器绝缘油性质变压器绝缘油是变压器中重要的绝缘介质,对于变压器的性能和可靠性有着重要的影响。
本文将对变压器绝缘油的性质进行探讨,并分析其对变压器的影响。
一、变压器绝缘油的基本性质变压器绝缘油主要由矿物油基和添加剂组成,具有以下基本性质:1. 介电性能:变压器绝缘油应具有良好的介电性能,能够有效抵抗电场强度,阻止电击穿的发生。
2. 绝缘性能:变压器绝缘油应具有高绝缘强度,能够保证设备长期稳定运行。
3. 粘度:变压器绝缘油的粘度应在一定范围内,既要保证润滑和冷却的效果,又要满足流动性能的要求。
4. 抗氧化性能:变压器绝缘油应具有良好的抗氧化性能,能够抵抗油品的老化和污染,并保持油品的稳定性。
5. 温度特性:变压器绝缘油应具有适应不同温度环境的特性,包括低温流动性和高温稳定性。
二、变压器绝缘油的影响因素变压器绝缘油的性质受到多种因素的影响,包括油的种类、添加剂成分、污染物等。
下面将从这些方面进行具体分析。
1. 油的种类:变压器绝缘油主要分为矿物绝缘油和合成绝缘油两类。
矿物绝缘油由天然石油提炼而来,具有较高的电介质强度和抗氧化性能,适用于一般变压器。
合成绝缘油是通过化学合成的方式制得,具有更好的绝缘性能和温度特性,适用于大型高压变压器。
2. 添加剂成分:变压器绝缘油中的添加剂对其性能有着重要的影响。
抗氧化剂能够抑制油品的氧化反应,延长油品使用寿命;抗磨剂能够减少摩擦和磨损,改善机械性能;阻燃剂能够提高油品的安全性能,减少火灾的发生。
3. 污染物:变压器绝缘油在使用过程中容易受到环境中的污染物的影响,如水分、颗粒物、气体等。
这些污染物会降低变压器绝缘油的绝缘性能和电介质强度,甚至导致设备故障。
三、变压器绝缘油的应用变压器绝缘油在变压器中起到重要的绝缘和冷却作用。
合理选择和使用绝缘油对于变压器的性能和寿命具有至关重要的影响。
以下是几个应用方面的注意事项:1. 油品选择:根据变压器的工作条件和要求,选择合适的绝缘油种类和牌号。
SF6气体特性放电知识 2009-10-26 20:08 阅读44 评论0字号:大中小SF5气体有以下特点和性质:(1)物理性质。
纯净的SF6气体无色、无味、无毒、不燃烧,属惰性气体。
在0.098MPa压力下,相对于空气的比重为5.19(6.9/1.29),液化温度为-62℃。
(2)化学性质。
SF6气体不溶于水和变压器油,在温度低于800℃时仍然为惰性气体,不燃烧,在炽热温度下也不与氢气、氧气、铝、铜以及其它许多物质发生作用,水、酸、碱也不会使它分解。
(3)SF6气体具有优良的绝缘性能,抗电强度是空气的2.5倍,灭弧性能是空气的100倍,在0.294MPa 压力时的抗电强度就与变压器油相近,并且SF6气体中不含氧气,不存在触头等部位的氧化问题;SF6气体中也没有碳元素,使得设备结构在设计上比较自由。
(4)SF6电气设备检修周期长,维护方便,占用地面和空间体积都小。
用SF6气体作为绝缘介质制成的全封闭组合电器,可以包括断路器、隔离开关、接地开关、互感器、母线、避雷器等元件。
并且高压带电部分全密封于钢壳之中,无触电危险,提高了运行的安全性。
同时,由于密闭组合,避免了外界环境(如工业污秽、高海拔、冰霜雷雪气候)的影响,适合于大城市、工业密集区、地势险峻的山区,严重污秽地区的变电所安装使用。
(5)SF6气体作为绝缘介质的缺点:1)它本身虽无毒,但它的重度大,不易稀释和扩散,是一种窒息性物质,在故障泄漏时容易造成工作人员缺氧,中毒窒息。
2)SF6气体在电场中产生电晕放电时会分解出来SOF2(氟化亚硫酰)、SO2F2(氟化硫酰)、S2F10(十氟化二硫)、SO2(二氧硫)、S2F2(氟化硫)、HF(氢氟酸)等近十种气体。
这些氟、硫化物气体不但有毒,S2F10有剧毒,而且很多还有腐蚀性。
如对铝合金、瓷绝缘子、玻璃环氧树脂等绝缘材料,能损坏它们的结构;对人体及呼吸系统有强列的刺激和毒害作用。
SF6 气体的这些缺点,构成了SF6电气设备在安全防护方面的主要问题。
SF6气体特性放电知识 2009-10-26 20:08 阅读44 评论0字号:大中小SF5气体有以下特点和性质:(1)物理性质。
纯净的SF6气体无色、无味、无毒、不燃烧,属惰性气体。
在0.098MPa压力下,相对于空气的比重为5.19(6.9/1.29),液化温度为-62℃。
(2)化学性质。
SF6气体不溶于水和变压器油,在温度低于800℃时仍然为惰性气体,不燃烧,在炽热温度下也不与氢气、氧气、铝、铜以及其它许多物质发生作用,水、酸、碱也不会使它分解。
(3)SF6气体具有优良的绝缘性能,抗电强度是空气的2.5倍,灭弧性能是空气的100倍,在0.294MPa 压力时的抗电强度就与变压器油相近,并且SF6气体中不含氧气,不存在触头等部位的氧化问题;SF6气体中也没有碳元素,使得设备结构在设计上比较自由。
(4)SF6电气设备检修周期长,维护方便,占用地面和空间体积都小。
用SF6气体作为绝缘介质制成的全封闭组合电器,可以包括断路器、隔离开关、接地开关、互感器、母线、避雷器等元件。
并且高压带电部分全密封于钢壳之中,无触电危险,提高了运行的安全性。
同时,由于密闭组合,避免了外界环境(如工业污秽、高海拔、冰霜雷雪气候)的影响,适合于大城市、工业密集区、地势险峻的山区,严重污秽地区的变电所安装使用。
(5)SF6气体作为绝缘介质的缺点:1)它本身虽无毒,但它的重度大,不易稀释和扩散,是一种窒息性物质,在故障泄漏时容易造成工作人员缺氧,中毒窒息。
2)SF6气体在电场中产生电晕放电时会分解出来SOF2(氟化亚硫酰)、SO2F2(氟化硫酰)、S2F10(十氟化二硫)、SO2(二氧硫)、S2F2(氟化硫)、HF(氢氟酸)等近十种气体。
这些氟、硫化物气体不但有毒,S2F10有剧毒,而且很多还有腐蚀性。
如对铝合金、瓷绝缘子、玻璃环氧树脂等绝缘材料,能损坏它们的结构;对人体及呼吸系统有强列的刺激和毒害作用。
SF6 气体的这些缺点,构成了SF6电气设备在安全防护方面的主要问题。
性能简介1、外观:检查运行油的外观,可以发现油中不溶性油泥、纤维和脏物存在。
在常规试验中,应有此项目的记载。
2、颜色:新变压器油一般是无色或淡黄色,运行中颜色会逐渐加深,但正常情况下这种变化趋势比较缓慢。
若油品颜色急剧加深,则应调查是否设备有过负荷现象或过热情况出现。
如其他有关特性试验项目均符合要求,可以继续运行,但应加强监视。
3、水分:水分是影响变压器设备绝缘老化的重要原因之一。
变压器油和绝缘材料中含水量增加,直接导致绝缘性能下降并会促使油老化,影响设备运行的可靠性和使用寿命。
对水分进行严格的监督,是保证设备安全运行必不可少的一个试验项目。
4、酸值:油中所含酸性产物会使油的导电性增高,降低油的绝缘性能,在运行温度较高时(如80℃以上)还会促使固体纤维质绝缘材料老化和造成腐蚀,缩短设备使用寿命。
由于油中酸值可反映出油质的老化情况,所以加强酸值的监督,对于采取正确的维护措施是很重要的。
5、氧化安定性:变压器油的氧化安定性试验是评价其使用寿命的一种重要手段。
由于国产油氧化安定性较好,且又添加了抗氧化剂,所以通常只对新油进行此项目试验,但对于进口油,特别是不含抗氧化剂的油,除对新油进行试验外,在运行若干年后也应进行此项试验,以便采取适当的维护措施,延长使用寿命。
6、击穿电压:变压器油的击穿电压是检验变压器油耐受极限电应力情况,是一项非常重要的监督手段,通常情况下,它主要取决于被污染的程度,但当油中水分较高或含有杂质颗粒时,对击穿电压影响较大。
7、介质损耗因数:介质损耗因数对判断变压器油的老化与污染程度是很敏感的。
新油中所含极性杂质少,所以介质损耗因数也甚微小,一般仅有0.01%~0.1%数量级;但由于氧化或过热而引起油质老化时,或混入其他杂质时,所生成的极性杂质和带电胶体物质逐渐增多,介质损耗因数也就会随之增加,在油的老化产物甚微,用化学方法尚不能察觉时,介质损耗因数就已能明显的分辨出来。
因此介质损耗因数的测定是变压器油检验监督的常用手段,具有特殊的意义。
油浸绝缘与SF6绝缘电流互感器性能比较对于高电压等级的电流互感器(在72.5kV及以上),根据绝缘介质的不同,目前在我国主要有油浸和气体绝缘两种,气体绝缘就是SF6气体。
根据产品结构不同,油浸产品有正立式和倒立式两种,由于正立式产品存在许多先天性的不足,近几年正逐步被倒立式产品所取代,倒立式油浸电流互感器和SF6气体绝缘电流互感器一般情况下都能满足电力系统的要求,但在某些方面又有不同,下面就油浸倒立式互感器和SF6绝缘互感器的特点做一简单分析:在电磁特性方面,二者都具备倒立式互感器的优点,即:漏抗低、属于低漏磁型互感器,特别适合TPY、TPS、X和C级。
但是,SF6气体绝缘的特点是,对电场的均匀性要求非常高,所以在设计时,SF6产品主绝缘的电场要满足均匀或准均匀电场的要求,这就限制了其一次绕组的设计只能是沿二次绕组中心穿过的结构,这种情况下,目前最多能做到4匝换接,对小电流比的互感器,由于安匝数低不能满足高准确级要求;而对于油浸倒立式电流互感器,由于主绝缘包在二次绕组的外面,一次绕组可以有多种结构型式,不仅能做到1:2:4的换接形式,在小电流比时,一次可以做到8匝,16匝或更多,使产品的安匝数提高从而满足高准确级要求。
在外形尺寸和重量方面:从头部尺寸即二次绕组所在的壳体尺寸看,油浸互感器的主绝缘包在二次绕组的仿形铝壳外面,包在主绝缘最外面的高压屏与壳体等电位,壳体可以采用三维仿形设计,与主绝缘间只要留出足够的装配空间就足够了,这样设计的壳体体积小重量轻,外形美观;而SF6绝缘互感器,由于主绝缘是气体,必须考虑二次绕组外面的屏蔽罩与壳体间的支撑,壳体不能做成仿形结构,同时为了保证足够的主绝缘距离,壳体的尺寸就不能太小,在二次绕组的个数和性能参数相同的情况下,SF6产品的头部尺寸要比油浸倒立式产品的尺寸大,相对而言SF6产品的抗震性能要低于油浸倒立式产品。
在环保方面:随着现代工业的不断进步,人类对地球大气环境的破坏已非常严重,国际环保组织早已对此提出了警示,欧洲等发达国家早在20年前就推出了限制温室气体的排放标准。
sf6变压器原理
SF6变压器是采用SF6气体作为绝缘介质和冷却介质的一种高
压电气设备。
其原理基于SF6气体的优良绝缘性能和高热传
导性能。
SF6气体具有较高的电气绝缘强度和突破电场强度,因此可以
用作绝缘介质,将高压电极与大地之间的电压分隔开。
绝缘介质的选择对变压器的性能和可靠性至关重要,而SF6气体正
是一种理想的选择。
与传统的油浸变压器相比,SF6变压器的绝缘介质不仅具有较
高的耐压能力,而且还能拥有更小的体积和重量。
这使得SF6
变压器可以广泛应用于空间有限的场合,如城市配电站和船舶等。
SF6变压器的另一个重要特点是其优秀的热传导性能。
由于
SF6气体的热导率比油类绝缘介质高很多倍,因此它可以有效
地降低变压器的运行温度,提高变压器的负载能力和工作效率。
这对于现代电力系统来说具有很大的意义,可以使得电力传输更加高效可靠。
除了以上特点之外,SF6变压器还具有出色的抗湿性和化学稳
定性。
SF6气体不易吸湿,并且对大多数化学物质都具有良好
的稳定性,可以有效地防止绝缘介质的老化和变质。
这些特点使得SF6变压器在恶劣环境条件下仍能稳定运行。
总之,SF6变压器通过采用SF6气体作为绝缘介质和冷却介质,
充分发挥了其优良的绝缘性能和热传导性能。
这使得SF6变压器成为现代电力系统中一种重要的高压电气设备。
变压器油:是石油的一种分馏产物,它的主要成分是烷烃,环烷族饱和烃,芳香族不饱和烃等化合物。
俗称方棚油,浅黄色透明液体,相对密度0.895。
凝固点<-45 ℃。
变压器油的主要作用:
(1)绝缘作用:变压器油具有比空气高得多的绝缘强度。
绝缘材料浸在油中,不仅可提高绝缘强度,而且还可免受潮气的侵蚀。
(2)散热作用:变压器油的比热大,常用作冷却剂。
变压器运行时产生的热量使靠近铁芯和绕组的油受热膨胀上升,通过油的上下对流,热量通过散热器散出,保证变压器正常运行。
(3)消弧作用:在油断路器和变压器的有载调压开关上,触头切换时会产生电弧。
由于变压器油导热性能好,且在电弧的高温作用下能分触了大量气体,产生较大压力,从而提高了介质的灭弧性能,使电弧很快熄灭。
对变压器油的性能通常有以下要求:
(1)变压器油密度尽量小,以便于油中水分和杂质沉淀。
(2)粘度要适中,太大会影响对流散热,太小又会降低闪点。
(3)闪点应尽量高,一般不应低于136℃。
(4)凝固点应尽量低。
(5)酸、碱、硫、灰分等杂质含量越低越好,以尽量避免它们对绝缘材料、导线、油箱等的腐蚀。
(6)氧化程度不能太高。
氧化程度通常用酸价表示,它指吸收1克油中的游离酸所需的氢氧化钾量(毫克)。
(7)安定度不应太低,安定度通常用酸价试验的沉淀物表示,它代表油抗老化的能力
外观透明,无悬浮物、沉淀物及机械杂质
闪点(闭杯) ≥135℃
运动黏度(50℃) ≤9.6*10-6m2/s
酸值≤0.03mgKOH/g
倾点<-22℃[1]
主要成分为环烷烃(约占80%),其它的为芳香烃和烷烃CnH2n+2。
2.环烷烃
环烷烃是指分子结构中含有一个或者多个环的饱和烃类化合物。
分子通式为CnH2n。
环戊烷、环己烷及它们的烷基取代衍生物是石油产品中常见的环烷烃。
环戊烷
CnH2n-6(n≥6)。
芳香烃简称“芳烃”,通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物。
苯是芳香化合物最典型的代表。
二. SF6
物理性质
密度:空气的五倍
外观与性状:无色无臭气体。
熔点(℃):-62
沸点(℃):-51
溶解性:微溶于水、乙醇、乙醚。
健康危害:纯品基本无毒。
但产品中如混杂低氟化硫、氟化氢,特别是十氟化硫时,则毒性增强。
燃爆危险:该品不燃。
化学性质稳定。
其耐电强度为同一压力下氮气的2.5倍,击穿电压是空气的2.5倍,灭弧能力是空气的100倍.六氟化硫(SF6)气体的化学性质非常稳定,在空气中不燃烧,不助燃,与水、强碱、氨、盐酸、硫酸等不反应.。